DE458041C

DE458041C - Schienenbremseinrichtung fuer Eisenbahnen u. dgl.

Info

Publication number: DE458041C
Application number: DE1925W0070403
Authority: DE
Original assignee: Westinghouse Brake and Signal Co Ltd
Current assignee: Siemens Mobility Ltd
Priority date: 1926-06-08
Filing date: 1925-09-08
Publication date: 1928-04-02
Also published as: FR33461E; FR32142E; DE473738C; FR32861E; FR615685A; GB277093A

Description

Die
Eisenbahnen

Erfindung bezieht

u.

dgl.

sich auf eine für bestimmte Schienenbremsvorrichtung, bei der Bremsteile am Schienenstrange angeordnet sind, die mit den Laufrädern oder anderen Teilen des sich darüber bewegenden Fahrzeuges in Eingriff treten. Durch die Erfindung wird bezweckt und erreicht, die Bremswirkung einer solchen Einrichtung von irgendeiner gewünschten Stelle aus zu regeln.

Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt, und zwar zeigt
Abb. ι eine teilweise schematisch gehaltene Gesamtdarstellung,

Abb. 2 einen Querschnitt nach Linie II-II der Abb. 1 und

Aibb. 3 eine etwas veränderte Ausführungsform der Regelungsvorrichtung.

i, i^a sind die Fahrschienen, 2 die Schwellen, die hier z. B. in Form von T-Trägern dargestellt sind. Zu beiden Seiten der Fahrschienen sind, etwa mit ihnen parallel laufend, die Schienen 3, 4 und die Bremsbacken 3°) 4" angeordnet, die mit den gegenüberliegenden Seitenflächen der Laufräder in Berührung treten sollen. Ein Laufrad W ist in Abb. 2 angedeutet. Zwischen den Bremsteilen 3, 3^a und 4, 4^a sind Federn 5 eingeschaltet.

Die Vorrichtung zur Bewegung der Bremsteile 3, 3^ß, 4, 4^a besteht aus den Stangen 6, 7. Die Stangen 6 sind mit den Teilen 3 und die Stangen 7 mit den Teilen 4 verbunden. Je zwei gegenüberliegende Enden der Stangen 6, 7 haben eine zahnstangenartige Ausbildung 6^a bzw. 7^a, und für jedes Stangenpaar ist ein Trieb oder Zahnsegment 8 vorgesehen, das um die senkrechte Achse 9 drehbar ist. Es sind, wie Abb. 1 zeigt, beispielsweise vier Stangenpaare 6, 7 und vier Triebe vorgesehen. Jeder Trieb 8 ist an einen Hebel 8^a angeschlossen. Die Rollen 10 bilden das Widerlager für die Zahnstangenenden 6", 7° und sichern den richtigen Zahneingriff. Die Hebel 8^a sind durch eine Stange 11 gelenkig verbunden, so daß sie gleichzeitig bewegt werden. Wenn das obere Ende der Hebel 8^a nach links bewegt wird, so drehen sich sämtliche Triebe 8, die Stangen 6 werden abwärts, die Stangen 7 dagegen aufwärts bewegt. Die Bremsbacken 3°, 4° werden also gegen die Räder gepreßt. Wird dagegen die gemeinsame Lenkstange 11 nach rechts bewegt, so findet ein Lösen der Bremsbacken statt.

Die Federn 5 zwischen den Bremsteilen 3, 3^a und 4, 4^a werden durch Schraubenbolzen 60 bis auf die gewünschte Spannung zusammengepreßt. Diese Schraubenbolzen (vgl. Abb. 2) vermitteln auch das Zurückziehen

der Bremsklötze 3^ß und 4^a, wenn die Lösebewegung der Stangen 6, 7 auf die Teile 3, 4 einwirkt.

Der die Triebhebel 8^ß verbindende Riegel 11 steht durch einen verlängerten Hebel 8° mit einer durch Druckluft betätigten Vorrichtung, nämlich einem Zylinder A, in Verbindung, dessen Kolben 14 durch die Kolbenstange 13 und das Gelenkstück 12 an den verlängerten Hebel 8^B angeschlossen ist.

Die Zuleitung des Druckmittels, vorzugsweise Druckluft, zum Zylinder A wird mittels der Ventile 27, 30, 33 und 35 geregelt, deren Steuerung durch drei elektromagnetische Ventile R, P, N erfolgt. Jedes dieser Überwachungsventile besteht aus einem Gehäuse 18 mit einem durch die Magnetwicklung 17 gesteuerten Ventilkörper 19. Der Ventilkörper 19 wird für gewöhnlich in seiner Höchststellung durch eine Feder 20 gehalten. In dieser Stellung ist die Leitung 22 mit der Außenluft durch den Kanal 21 verbunden. Wird der Magnet 17 erregt, so bewegt sich der Ventilkörper 19 gegen die Feder 20 nach abwärts, und die Leitung 22 wird von der Verbindung mit der Außenluft abgeschnitten; durch die Leitung 38 kann jetzt Druckluft von einer in der Zeichnung nicht dargestellten Druckluftquelle in die Leitung 22 strömen.

Die Regelungsventile 27, 30, 33 und 35 sind in einem Ventilgehäuse 39 angeordnet, das einen Zylinder mit Kolben 24 enthält, dessen oberer Teil mit der Leitung 22 in Verbindung steht, also Druck aus dieser durch das Ventil R gesteuerten Leitung empfängt. Der Kolben 24 trägt das Hauptregelungsventil 27, das in seiner Schließlage durch eine Feder 28 gehalten wird. Wenn der zum Ventil R gehörige Elektromagnet nicht erregt ist, so befinden sich der Kolben 24 und das Ventil 27 in ihrer Höchstlage; der Kanal 37 ist von seiner Verbindung mit dem Kanal 25 abgeschnitten, der zu dem rechtsseitigen Teil des Zylinders A durch das Rohr 15 führt.

Wenn dagegen das Steuerventil R elektromagnetisch betätigt wird, so öffnet sich das Ventil 27, so daß Druckluft durch dieses aus der Leitung 38 durch den Kanal 37, den Kanal 25 und die Leitung 15 zum Zylinder A strömtj wodurch der Kolben 14 nach, links bewegt und dadurch das Bremsgestänge im Sinne des Anziehens der Bremsen bewegt wird.

Das Regelungsventilgehäuse 39 enthält ferner einen Kolben 29, der durch das Steuerventil P überwacht wird. Der Kolben 29 steht mit dem Hauptventil 30 in Verbindung. Der Kanal 31 vermittelt bei normaler Stellung dieses Ventils die Verbindung mit der Außenluft. Wenn das Steuerventil P nicht elektromagnetisch beeinflußt und das Ventil 27 geschlossen ist, so stehen Kolben 29 und Ventil 30 in ihrer tiefsten Lage unter dem Einfluß des Eigengewichtes. Wird das Steuerventil P elektromagnetisch bewegt, so strömt Druckluft durch die Leitung 22 in den Zylinderraum oberhalb des Kolbens 29. Da der Kolben 29 eine größere Fläche -hat als das Ventil 30, so wird das letztgenannte nach abwärts bewegt, selbst wenn das Ventil 27 offen ist; die Verbindung zwischen dem Kanal 25 und dem ins Freie führenden Kanal 31 ist also unterbrochen.

In ähnlicher Weise überwacht das Steuerventil N den Druck im Zylinderraum oberhalb des Kolbens 32, der die beiden Hauptsteuerventile 33 und 35 bewegt. Eine Feder 36 hält für gewöhnlich den Kolben 32 mit den Ventilen 33 und 35 in ihren Höchststellungen. Die Leitung 16 führt zum linksseitigen Teil des Zylinders A. Sie ist durch den Kanal 40 und den Raum unterhalb des Ventils 33 sowie die Bohrung 34 mit der Außenluft in Verbindung. Wenn das Steuerventil IV auf elektromagnetischem Wege bewegt wird, so strömt Druckluft durch die Leitung 22 in den Zylinder oberhalb des Kolbens 32. Der Kolben wird abwärts bewegt, das Ventil 33 geschlossen und das Ventil 35 geöffnet;" infolgedessen strömt die Druckluft in den linksseitigen Teil des Zylinders A durch den Kanal 37, das Ventil 35, den Kanal 40 und die Leitung 16. Wie aus der Zeichnung ersichtlich, ist der Durchmesser der Kolbenstange 13 des Kolbens 14 verhältnismäßig groß, so daß die Kolbendruckfläche auf der Kolbenstangenseite verhältnismäßig klein ist. Beim Zurückziehen des Bremsgestänges in die Lösestellung kommt man also» mit verhältnismäßig wenig Druckluftverbrauch aus.

Wie aus der Zeichnung ersichtlich, liegen die Regelungs- bzw. Steuerventile in der Nähe des Bremszylinders A, während die elektrische Steuervorrichtung (Stromschlußstücke, Schalter) an einer weiter entlegenen beliebigen Stelle H angeordnet sein können. Diese Schaltstelle enthält zwei Handschalthelbel 45 und 47. Im Bereich des Schalthebels

45 befindet sich das feste Stromschlußstück46; der Schalthebel 47 kann mit einem der festen Stromschluß stücke 48 oder 49 in Verbindung gebracht werden. Ist der Stromkreis durch Verbindung der Stromschlußstücke 45 und

46 geschlossen, so wird der Magnet 17 des Steuerventils P erregt; es kann irgendeine geeignete Stromquelle, z. B. ein Sammler 50, verwendet werden. Ist der Stromkreis über die Stromschlußstücke 47, 48 geschlossen, so wird der Magnet 17 und das Ventil R erregt, und wenn der Stromkreis über die Stromschlußstücke 47-49 geschlossen ist, so findet eine Erregung des Magneten 17 des Ventils N statt.

Damit der die Bremseinrichtung an der Schaltung H Bedienende stets über den wirksamen Druck im Zylinder A unterrichtet ist, also weiß, welche Bremskraft ausgeübt wird, ist eine Druckanzeigevorrichtung vorgesehen. Nach der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform besteht diese Anzeigevorrichtung aus einem mit dem Zylinder A verbundenen Druckmesser, der den Stromkreis einer

ίο an der Schaltstelle H befindlichen Anzeigevorrichtung 43 beeinflußt. Durch die elektrische Übertragung mittels der Leitung 42 kann in beliebiger Entfernung vom Zylinder A jederzeit der auf seiner rechten Seite herrschende Druck überwacht werden.
Die Wirkungsweise ist folgende:
Die in Abb. 1 und 2 dargestellte Lage der Teile ist die ausgeschaltete. Bewegt sich also ein Fahrzeug über den Schienenstrang, so findet eine Bremsung nicht statt. Die Stromschlußstücke 45-46, 47-48, 47-49 sind sämtlich außer Verbindung. Die Ventile R, P und N werden also nicht betätigt, und das Bremsgestänge ist in der ausgeschalteten Lage, da keine Druckluft zum Zylinder A strömt.

Wenn der die Einrichtung Bedienende ein Anziehen der Bremsen veranlassen will, so bringt er zunächst die Stromschlußstücke 45-46 in Verbindung und betätigt dadurch das Steuerventil P, was eine Schließung des Ventils 30 zur Folge hat. Alsdann wird die Stromschlußverbindung 47-48 hergestellt, dadurch das Ventil R geöffnet, zugleich auch das Ventil 27, so daß Druckluft der rechten Seite des Zylinders A fortschreitend zugeführt wird. Der Bremskolben 14 bewegt sich also nach links und bringt die Bremsbacken 3^a, 4^a zum Anliegen an die Fahrzeugräder. Der im Zylinder A herrschende Druck wird in jedem Augenblick durch die Anzeigevorrichtung 43 dem die Einrichtung Bedienenden an der Schaltstelle angezeigt. Ist der gewünschte Druck erreicht, so unterbricht der Steuermann die Stromschlußstelle 47-48. Wird eine Verminderung des Bremsdruckes gewünscht, so wird die Verbindung der Stromschluß stücke 45-46 unterbrochen, so daß die Betätigung des Steuerventils P aufhört und ein Teil der Druckluft aus dem Zylinder A ins Freie durch das Ventil 30 entweichen kann, wobei diese Druckverminderung jederzeit durch Wiederschließen des Stromes über die Stromschlußstücke 45-46 unterbrochen werden kann.

Wenn die Bremseinrichtung in die Lösestellung gebracht werden soll, so werden die Stromschlußstücke 45-46 ausgeschaltet. Dann strömt die Druckluft aus dem rechtsseitigen Teil des Zylinders A ins Freie; die Stromschlußstücke 47-49 werden in Verbindung gebracht. Durch die hierbei erfolgende Betätigung des Steuerventils N wird das Ventil 35 geöffnet, und es strömt Druckluft nach dem linksseitigen Teil des Zylinders A, der KoI-ben 14 wird nach rechts bewegt, und die Bremsbacken werden gelöst. Wenn hierauf die Stromschlußstücke 47-49 voneinander entfernt werden, so wird das Ventil N ausgeschaltet; es öffnet sich das Ventil 33, während das Ventil 35 geschlossen wird; die linke Seite des Zylinders wird mit der Außenluft verbunden, und die Vorrichtung kommt in ihre Normalstellung.

Bei der Ausführungsform nach Abb. 3 ist der Schalthebel 47 so angeordnet, daß er mit einer Anzahl von festen Stromschlußstücken 48, 55. 56, 57> 58 und 59 wahlweise in Verbindung gebracht oder ganz ausgeschaltet werden kann. Wird die Stromverbindung 47-48 hergestellt, so wird die Wicklung 17 (Abb. 1) des Ventils N durch den Strom aus der Stromquelle 50 erregt.

Mit dem rechtsseitigen Teil des Zylinders A ist eine Drucküberträgungsvorrichtung 5.3 verbunden, die eine Biegeplatte 52 enthält, deren eine Fläche unter dem im Zylinder herrschenden Druck steht. Mit der Biegeplatte 52 steht ein schwingbarer Schalthebel 51 in Verbindung. Wenn im rechtsseiti- go gen Teil des Zylinders A atmosphärischer Druck herrscht, so stellt der Schalthebel 5¹ die Stromverbindung mit einer Anzahl von gleichachsig gebogenen Stromschlußstücken 55^a. 56°, 57^a, 58° und 59^a her. Diese Stromschlußstücke stehen in leitender Verbindung mit den Stromschlußstücken 55 bzw. 56 bzw. 57 bzw. 58 bzw. 59. Die Verbindung wird vermittelt durch die Stromleitungen 55^s bzw. $6^b bzw. 57* bzw. 58^ bzw. 59^&. Wenn sich der Druck auf der rechten Seite des Zylinders A vermehrt, so wird der Schalthebel 51 durch Vermittlung der Biegeplatte 52 so weit nach rechts bewegt, daß er nacheinander außer Stromschlußverbindung mit den zügehörigen Stromschlußstücken kommt, wobei die Stromschlußverbindung 55^α-5ΐ zuerst unterbrochen wird. Jedem der Stromschlußstücke, deren Ein- oder Ausschaltung von der Biegeplatte abhängig ist, entspricht also no ein bestimmter Höchstdruck im Bremszylinder A. Wird diese Höchstdruekgrenze überschritten, so wird das entsprechende Stromschlußstück ausgeschaltet. Es kann jede beliebige Anzahl von Stromschlußstücken statt der fünf in der Zeichnung dargestellten gewählt werden. Der Schalthebel 51 ist mit dem einen Wicklungsende 17 des Steuerventils R (Abb. 1) verbunden, und der eine Pol der Stromschlußquelle 50 steht mit dem Schalthebel 47, der andere Pol mit dem anderen Wicklungsende 17 des Ventils R in Verbindung.

' Befindet sich, das Bremsgestänge in der in der Zeichnung dargestellten ausgeschalteten Lage und sind an der Schaltstelle H keine Stromschlußstücke· miteinander in Verbindung, also die Elektromagnete der Steuerventile R, P und N nicht erregt, so kann eine Bremsung nicht stattfinden, da auf beiden Seiten des Zylinders A keine Druckluft wirksam ist.

ίο Soll nun von der Schaltstelle H aus ein geringes Anziehen der Bremsen erfolgen, so werden zunächst die Stromschlußstücke 45-46 verbunden; dadurch wird das Ventil P betätigt und das Ventil 30 geschlossen. Man bringt danach die Stromschlußstücke 47-55 in Verbindung; das Ventil R wird betätigt, und zwar durch einen Stromkreis, der die Stromschlußstücke 51-55" einschließt, so daß das Ventil 27 geöffnet und fortschreitend der rechten Seite des Zylinders A Drudduft zugeführt wird. Der Kolben 14 bewegt sich alsonach links und bringt die Bremsbacken 3° und 4^a in die Arbeitslage, so daß sie mit den Radkränzen der Fahrzeugräder in Berührung kommen. Der im Zylinder A herrschende Druck wirkt auch auf die Biegeplatte 52 ein; erreicht der Druck eine bestimmte Höhe, so wird ein Ausschalten der Stromschlußstücke 51-55° veranlaßt. Der auf das Ventil R einwirkende Stromkreis wird dann unterbrochen, das Ventil 27 geschlossen und eine weitere Steigerung der Bremskraft verhindert.

Wird eine verstärkte Andrückung der Bremsbacken gewünscht, so kann dies dadurch erreicht werden, daß man den Schalthebel 47 mit dem einen unteren Stromschlußstück, z. B. 58, in Verbindung bringt; dadurch wird der Stromkreis für das Ventil R erneut geschlossen, und zwar über die Stromschlußstücke 51-58«; das Ventil R wird betätigt und das Ventil 27 geöffnet. Der Druck im Zylinder A steigert sich also, bis die Stromschlußstücke 51-58° ausgeschaltet sind, wonach dann auch das Ventil R außer Tätigkeit gesetzt wird. Demzufolge kann man also den Druck im Zylinder A in bestimmter Weise regeln, indem man nach Wahl eine der Stromschlußverbindungen des Schalthebels 47 schließt. Durch Einstellung des Schalthebels 47 hat man es also in der Hand, die auf die Fahrzeuge einwirkende Bremskraft nach Bedarf in Anpassung an Gewicht, Geschwindigkeit bzw. lebendige Kraft dieser Fahrzeuge einzustellen.

Wird eine Verminderung des Bremsdruckes gewünscht, so stellt der die Einrichtung Bedienende den Schalthebel 47 zunächst auf eine einem niedrigeren Druck entsprechende Stellung ein und unterbricht dann die Verbindung der Stromschlußstücke 45-46, wodurch das VentiJ P ausgeschaltet und einem Teil der Druckluft im Zylinder A Gelegenheit gegeben wird, durch das Ventil 30 ins Freie zu entweichen. Diese Druckverminderung kann jederzeit durch Wiederschließen der Verbindung mit den Stromschlußstücken 45-46 unterbrochen werden.

Claims

Patentansprüche:

1. Schienenbremseinrichtung für Eisenbahnen u. dgl., bestehend aus am Schienenstrang angeordneten, mit den Fahrzeugrädern oder anderen Teilen des Fahrzeuges in Berührung tretenden Bremskörpern, deren Bewegung von irgendeiner Stelle aus zwecks Regelung der Bremswirkung veranlaßt werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß der die Bremskraft erzeugende Luftdruck auf mechanischem Wege einen oder mehrere Stromkreise beeinflußt, so daß an beliebigen Stellen eine Überwachung und Regelung des Bremsdruckes ermöglicht wird.

2. Ausführungsform der Schienenbremseinrichtung nach Anspruch 1, bestehend aus Bremsteilen, die mittels Druckluft durch elektromagnetisch gesteuerte Ventileinrichtungen betätigt werden, dadurch gekennzeichnet, daß das auf die Bremsteile (3, 4 bzw. 3^a, 4°) einwirkende Druckmittel zugleich ein Druckübertragungsmittel (Biegeplatte 41, Abb. 1, oder 52, 53, Abb. 3) beeinflußt, welches mit elektrischen Leitungen in Verbindung steht, so daß sowohl ein elektrisches Meßinstrument zur Ablesung der Bremskraft benutzt als auch eine selbsttätige Regelung des einmal eingestellten Bremsdruckes erreicht werden kann.

3. Ausführungsform der Schienenbremseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Lösen der Bremskörper durch Druckluft bewirkt wird, welche der anderen Seite des Kolbens (14), ebenfalls gesteuert durch ein elektromagnetisches Ventil, zugeführt wird.

4. Ausführungsform der Schienenbremseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalthebel (45) an der Hauptsteuerstelle (H) in eingeschalteter Lage einen Stromkreis über die Erregerwindung eines Steuerventils (P) des Hauptsteuerventils (30) schließt, wodurch die Verbindung zwisehen dem einen Teil des Arbeitszylinders (A) und der Außenluft abgeschnitten wird, während mittels eines zweiten Schalthebels (47) der Steuerstromkreis für das eine oder das andere der "Steuerventile (R, N) der Hauptsteuerventile (27, 35) geschlossen werden kann, um Druck-

luft der einen oder anderen Seite des Arbeitszylinders (A) zuführen zu können.

5. Ausführungsform der Schienenbremseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckluftverteilung auf den Arbeitszylinder (A) für das Anziehen und Lösen der Bremsen in der Hauptsache durch zwei mit der Druckluftspeiseleitung (38) in Verbindung stehende Ventile (27, 35) bewirkt wird, die durch Druckluft bewegt werden, deren Einlaß in bekannter Weise elektromagnetisch gesteuert wird, und zwar mittels an der Hauptsteuerstelle (H) vorgesehener Schalter.

6. Ausführungsform der Schienenbremseinrichtung nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der über den Schalthebel (47, Abb. 3) gehende Stromkreis für die Betätigung des Steuerventils (R) des Hauptregelungsventils (27) für das Anziehen der Bremsen bei einem bestimmten Preßdruck selbsttätig unterbrochen wird, und zwar in Abhängigkeit von der Einstellung des Schalthebels (47) in bezug auf die festen Stromschlußstücke (55, 56, 57, 58, 59).

7. Ausführungsform der Schienenbremseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstangenseite des Kolbens als Druckseite zum Lösen der Bremsleisten dient, wobei die Kolbenstange verhältnismäßig stark ausgebildet und dadurch die Druckfläche bedeutend verkleinert ist.

8. Ausführungsform der Schienenbremseinrichtung nach Anspruch 1, bei der die Bremswirkung durch zwei bewegliche Bremsleisten veranlaßt wird, welche die zu bremsenden Räder zwischen sich aufnehmen, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Bremsleisten mittels Ausgleichgestänge durch einen einzigen Kraftkolben entgegengesetzt bewegt werden.

9. Ausführungsform der Schienenbremseinrichtung nach den Ansprüchen 1 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die doppelte Bremsleistenanordnung auf beiden Fahrschienen erfolgt und ein einziger Kraftkolben (14) gleichzeitig sämtliche vier Bremsleisten mittels Ausgleichvorrichtung anzieht.

10. Ausführungsform der Schienenbremseinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugstangen (6,7) zum Bewegen der Bremsleisten an einem Ende zahnstangenartig ausgebildet sind und je zwei von einem zwischengelagerten Ritzel oder Zahnradsegment (8) entgegengesetzt bewegt werden.

11. Ausführungsform nach den Ansprüchen ι bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Zahnradkörper von einer Längsstange (11) erfaßt werden, an die der Kraftkolben (14) angreift.

12. Ausführungsform der Schienenbremseinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremskraft von Druckleisten (3, 4) mittels Druckfedern (5) auf die Bremsleisten (3°, 4^a) übertragen wird, wobei die Druckfeder unter Spannung durch entsprechende Schraubenbolzen (60) gehalten wird, welche gleichzeitig das Zurückziehen der Bremsleisten vermitteln.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.