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Druckluftsteuerung, insbesondere für elektrische Bahnen. Zur Steuerung
der Elektromotoren bei elektrisch betriebenen Bahnfahrzeugen benutzt man vielfach
Druckluftantriebe, welche aus zwei sich gegenüberliegenden Zylindern bestehen, in
denen durch eine Zahnstange verbundene Kolben gleiten. Die Druckluftzu-und -ableitung
erfolgt in der Regel durch elektromagnetisch betätigte Ventile, deren Spulen vom
Fahrschalter aus gesteuert werden. Die Zahnstange dient zum Antrieb einer Schalt-
oder \ ockenwalze, welche zum Steuern der Motoren verwendet wird.
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Die Zurückführung solcher Druckluftantriebe in die Anfangslage bereitet
bei fehlendem Steuerstrom gewisse Schwierigkeiten, besonders wenn zwei gleichartige
Ventile verwendet sind, die bei erregter Spule beide die ihnen zugeordneten Zylinder
mit dem Druckbehälter oder der Außenluft verbinden. Ist kein Steuerstrom vorhanden
oder ist dieser abgeschaltet, so befinden sich beide Druckzylinder unter Druck,
oder die Druckluft ist aus beiden Zylindern entfernt. In diesem Falle ist aber kein
Druckunterschied zwischen den 7.vlindern vorhanden, und so kann auch keine Bewegung
des Antriebes stattfinden, und das Schaltwerk muß in der eingenommenen Schaltstellung
verbleiben.
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Erfindungsgemäß erfolgt die -Umstellung eines der Ventile mit Hilfe
einer Vorrichtung. welche bei Einleitung der Luftbremsung in Tätigkeit tritt. Diese
Vorrichtung kann z. B. aus einem kleinen Druckluftantrieb oder einer Membran bestehen,
die mit der Hauptluftleitung der Bremseinrichtung in Verbindung stehen. Wird die
Bremsung beispielsweise bei Druckluftbremsung durch Herauslassen der Druckluft aus
der Hauptluftleitung eingeleitet, so wird auch die das Ventil des Druckluftschaltwerkes
bedienende Hilfsvorrichtung selbsttätig umgestellt und der Druckluftantrieb für
den Steuerapparat der Motoren in die Anfangslage gebracht. In entsprechender Weise
läßt sich der Erfindungsgedanke auch bei Vakuumbremsen anwenden. Die Erfindung läßt
sich ferner bei Druckluftantrieben mit Ruhe- wie auch Arbeitsventilen verwirklichen.
Von der Art der verwendeten Ventile hängt es nur ab, auf welcher Seite des Antriebes
bzw. an welchem der Ventile die Hilfsvorrichtung angeordnet wird. -Falls mit dem
Druckluftantrieb eine mit ihm zusammen gesteuerte Sperr- oder Rastenvorrichtung
. zusammenarbeitet, so kann auch diese durch das pneumatische Hilfsmittel gesteuert
werden. Ist z. B. eine Rastenvorrichtung nach Patent 383 139 verwendet, so kann
das Ventil der pneumatisch bedienten Rastenvorrichtung bei Einleitung der Bremsung
und der damit zusammen veranläßten Rückführung des Antriebes so verstellt
werden,
daß die Schaltwalzenwelle freigegeben wird.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt. Der in der
Abb. z veranschaulichte Druckluftantrieb besteht aus den beiden Zylindern a und
ö, in denen die durch eine Zahnstange c verbundenen Kolben d und
e gleiten. Die Zahnstange steht im Eingriff mit dem Ritzel f, welches mit
der anzutreibenden Steuerwalze verbunden ist. An den Zylindern sind elektromagnetisch
betätigte Ventile g bzw. h angeordnet, welche mittels der Spulen i und
k so gesteuert werden, daß sie bei erregten Spulen den Zylinder gegen die
Druckluftleitung l absperren und mit der Außenluft verbinden, bei aberregten Spulen
hingegen die Verbindung mit der Druckluftleitung herstellen und die Außenluft absperren.
Die abgebildete Stellung ist die Anfangslage des Antriebes, bei der beide Spulen
i und k aberregt sind. Beide Zylinder sind mit Druckluft angefüllt, und die
Kolben, welche die gleiche Fläche besitzen, halten sich das Gleichgewicht. Durch
Stromimpulse wird nun die Spule k erregt, wodurch die Druckluft abwechselnd vom
Zylinder b abgesperrt und wieder zu diesem zugelassen wird. Dadurch ergibt sich
eine schrittweise Bewegung der Kolben und der Zahnstange von links nach rechts.
Sind nun schließlich beide Spulen aberregt, was beispielsweise bei ausbleibender
Steuerspannung eintreten kann, so verharrt der Druckluftantrieb in der eingenommenen
Lage und kann nicht in die dargestellte Anfangslage zurückkehren.
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Zur Beseitigung dieses Mangels ist ein Druckkolben n2 vorgesehen,
der in - einem Zylinder ya gleitet, welch letzterer mit der Luftleitung o des Bremssystems
verbunden ist. Der Kolben, der unter dem Einflut einer Feder p steht, ist durch
ein Gestänge q mit einem Hebel r verbunden, welcher einerseits in einem festen Punkt
s gelagert ist und dessen anderes @ freies Ende mit der Spindel des Ventils g zusammenarbeitet.
Es wurde bei diesem Beispiel angenommen, daß eine Druckluftbremsung vorgesehen ist
und zur Einleitung der Bremsung demgemäß die Leitung o vom Druck befreit wird.
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Befindet sich das Schaltwerk in irgendeiner Schaltstellung, und es
wird zwecks Bremsens die Druckluft aus der Leitung o herausgelassen, so verschwindet
der Druck unter dem Kolben in, und dieser senkt sich unter dem Einflut der Feder
p, indem er das Gestänge q nach unten zieht. Der Hebel r
wird hierbei
um den Punkts im Sinne des Uhrzeigers gedreht, und sein freies Ende drückt hierbei
die Spindel des Ventils g herab, so daß das Ventil in die der Erregung entsprechende
Stellung gebracht wird. Die Druckluft wird infolgedessen aus dem Zylinder a des
Schaltwerkes herausgelassen, und die Kolben d und e werden nebst der Zahnstange
c, dem Ritzel f und der Steuerwalze in die Anfangsstellung gebracht.
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An Stelle des Druckkolbens können auch ähnlich wirkende Vorrichtungen,
z. B. eine Membran, verwendet werden. Eine solche Anordnung ist beispielsweise in
der Abb.2 veranschaulicht. Hier wirkt eine von dem Bremsdruck beeinflußte Membran
t unmittelbar auf den Hebel r ein, der unter der Wirkung einer Feder u steht. Die
übrigen Bezeichnungen entsprechen denen der Abb. r,