DE489200C

DE489200C - Gleisbremse fuer Schienenfahrzeuge

Info

Publication number: DE489200C
Application number: DEW71758D
Authority: DE
Original assignee: Westinghouse Brake and Signal Co Ltd
Current assignee: Siemens Mobility Ltd
Priority date: 1925-03-18
Filing date: 1926-02-20
Publication date: 1930-01-16
Also published as: GB261092A; FR612700A; US1626920A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Gleisbremsen für Schienenfahrzeuge. Die Bremse enthält am Gleis angeordnete Bremsvorrichtungen, welche mit den über die Schienen laufenden Fahrzeugrädern oder andienen Teilen der Fahrzeuge in Eingriff treten. Die Erfindung bezweckt die Verbesserung der Regelung von Bremsen dieser Art.

Gemäß der Erfindung wird die selbsttätige Regelung der Energiezufuhr zu dien Bremsvorrichtungen nach Maßgabe der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges, welches über die Bremsvorrichtung hinwegläuft, bzw. nach Maßgabe von Fahrgeschwindigkeit und Fahrzeuggewicht bewirkt.

Es ist bereits eine Bremseinrichtung bekannt geworden, die in Tätigkeit tritt, wenn ein bestimmter Grenzwert der Fahrzeuggeschwindigkeit überschritten wurde. Demgegien-

ao über ist nach der Erfindung die Regelung der Energiezufuhr von der jeweiligen Größe der Fahrgeschwindigkeit abhängig und kann so eingestellt werden, daß sie dem Quadrat der Fahrgeschwindigkeit proportional ist.

Ferner sind schon Bremseinrichtungen bekannt geworden, bei denen die Bremskraft sich selbsttätig nach Maßgabe des Fahrzeuggewichts einstellt. Die Erfindung dagegen gestattet gemäß einer Ausführungsform die selbsttätige Regelung der Energiezufuhr nach Maßgabe des vereinigten Einflusses von Fahrzeuggeschwindigkeit und Fahrzeuggewicht.

Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist auf der Zeichnung dargestellt, und zwar zeigt

Abb. ι einen Grundriß: mit schematischer Darstellung der neuen Einrichtung und

Abb. 2 einen senkrechten Schnitt durch die aus Abb·. 1 ersichtliche Fahrbahn mit einer durch das Fahrzeuggewicht beeinflußten Bremsregelvorrichtung.

ι ist der beliebig ausgeführte Oberbau mit den Schienen 2 und i^a. Die Fahrtrichtung ist in Abb. 1 durch den Pfeil T angegeben. Im Oberbau der Fahrbahn ist eine Vertiefung oder Grube 3 vorgesehen, welche eine Plattform 4 enthält. Die Höhenlage dieser Plattform kann sich nach Maßgabe des auf sie wirkenden Gewichts ändern. Die Plattform trägt die Schienen 2, 2°, die die Fortsetzung der Schienen 2, i^a des festen Oberbaues 1 bilden, und enthält auch die Bremseinrichtung D¹ (Abb. 1). Diese auf der Zeichnung dargestellte Bremsemrichtung besteht beispielsweise aus je einem beiderseits der ScMenen 2, z^a angeordneten Paar Bremsbacken 5 und 6 bzw. S" ¹^d &"■ Di^e Bremsbacken sind für jede Schiene so angeordnet und mit den

Schienen verbunden, daß sie heim Bewegen gegen die Schiene gegen die Räder der darüberlaufenden Fahrzeuge im Bremssinne gedruckt werden. Die Steuerung der Bremsbacken erfolgt durch die Dracklirfteinrichtung B (Abb. i), die aus zwei die Kolben

36, 36« enthaltenden Zylindern 7 und γ^α besteht. Die Kolben sind durch Gelenkstangen

37, durch Hebel und Gestänge so mit den Bremsbacken 5, 6, 5«, 6« verbunden, daß beim Auswärtsbewegen der Kolben sich die Bremsbacken den zugehörigen Schienen nähern. Werden dagegen die Kolben in die in Abb. 1 angedeutete Lage nach innen gegeneinander bewegt, so entfernen sich die Bremsbacken voneinander bzw. von der zugehörigen Schiene.

Von einer Speiseleitung 35 aus gelangt ein Druckmittel, z. B. Druckluft, durch die ao elektrisch gesteuerte Ventileinrichtung VA und durch die Leitung 26 zum inneren Ende jedes der Zylinder 7, 7«. Zum ,äußeren Ende jedes der Zylinder gelangt die Druckluft durch die Leitung 27 mittels der Steuerventileinrichtung VR. Das Steuerventil VA ist so eingerichtet, daß der Druck der dem Bremszylinder zugeführten Luft nach Maßgabe der Stärke des Stromes sich ändert, der dem Steuermagneten dieses später noch näher beschriebenen Ventils zugeführt wird. Das Steuerventil VR ist ein einfaches Magnetventil, welches dazu dient, die Leitung 27 mit der Speiseleitung 35 zu verbinden, wenn der Ventilmagnet erregt ist; ist dagegen der Ventilmagnet stromlos, so ist die Leitung 35 von der Leitung 27 getrennt und letztgenannte mit der Außenluft verbunden.

Aus Abb. 2 ist ersichtlich, daß die Plattform 4 auf zwei Hebeln 32 und 3 a⁰ ruht, deren feste Drehachsen von den Trägern 31 bzw. 31° aufgenommen werden. Die inneren Enden der Hebel 32, 32° ruhen auf einer Feder 33, die sich auf dem Boden der Grube 3 abstützt. Werden die Plattform und die auf ihr ruhenden Schienen durch ein verhältnismäßig leichtes Fahrzeug belastet, so wird die Feder 33 nur wenig zusammengedrückt. Fährt dagegen ein schweres Fahrzeug darüber, so wird die Hebelfeder erheblieh niedergedrückt. Die Plattform senkt sich also entsprechend der Belastung mehr oder weniger tief. An den Hebel 32 ist eine Stange 11 gelenkig angeschlossen. Diese Stange wirkt, wie aus Abb. 1 erkennbar ist, auf den Schalthebel eines veränderlichen Widerstandes AW, der den zum Steuerventil VA führenden Stromkreis beeinflußt. Die Stange 11 ist an den um den Zapfen io« schwingenden Hebel 10 angeschlossien, dessen freies Ende über die Stromschlußstücke 9 gleitet. Je schwerer das die Plattform 4 belastende Fahrzeug ist, desto schwächer wird der Widerstand im Stromkreis des Steuerventilmagneten der Regelungseinrichtung VA.

Zur Betätigung eines Schwuingkugelreglers C ist ein Elektromotor M vorgesehen. Der Regler C steht mit eimern um den Zapfen 13« schwingbaren Hebel 13 in Verbindung. Nimmt die Umlaufsgeschwindigkeit des Motors M zu, so schwingen die Gewichte des Schwungkugelreglers C entsprechend aus, und der Hebel 13 bewegt sich nach oben. Das freie Ende des Hebels 13 gleitet über die Stromschlußstücke g^a des Widerstandes .AS. Dieser zweite, in den Stromkreis der Steuierventileinrichtung VA eingeschaltete Widerstand wird um so größer, je schneller der Regler C umläuft.

Seitlich von der Plattform 4 ist ein Schienenstromkreis vorgesehen, der die Schienenstromquelle 34 und ein Relais R enthält. Rechtsseitig wird der Schienenstroinkreis begrenzt durch die Isolierstücke 8 an den Schienen 2, 2«. Auf der linken Seite ist die leitende Verbindung der Schienen begrenzt bzw. abgeschnitten durch die Unterbrechung am Schachts. Die Schienenbatterie34 ist unmittelbar an die Schienen in üblicher Weise angeschlossen. Das Schienenrelais R dagegen steht in mittelbarer Verbindung mit den go Schienen über das Stromschlußstück 12, das unter dem Einfluß der Stange 11 nur dann überleitet, wenn die Plattform 4 unbelastet ist. Im": Stromkreis für den Motor M liegt der Relaisschalter '15, 16 am Relais R. Der Motor ist demnach eingeschaltet, wenn der Schienenstromkreis durch ein über den Streckenabschnitt laufendes Fahrzeug geschlossen wird. Der volle Strom für den Motor M fließt dann von der Stromquelle 14 durch die Stromschlußstücke 15, 16 und die Leitungen 18, 19 und 20.

Der Strom für das Anziehen der Bremsen durch Vermittlung der Bremsvorrichtung B fließt von der Stromquelle 14 durch die Stromschlußstücke 15, 16 des Schienenrelais R, die Leitungen 18 und 21, den veränderlichen Widerstand /IS, den Hebelarm 13, die Leitung 22, den Hebelarm 10, den veränderlichen Widerstand AW, die Leitung 23, den Steuermagneten 39 des Ventils VA und durch die Leitung 24 zurück zur Stromquelle 14.

Der das Lösen der Bremsen bewirkende Strom für die Bremseinrichtung B fließt von der Stromquelle 14 durch die Stromschlußstücke j 5, 17 des Schienenrelais R, die Leitung 25, den Steuermagneten 50 der Ventileinrichtung VR und die Leitung 24 zurück zur Stromquelle 14. .

Die Ventileiorichtung VA enthält im . dargestellten Ausführungsbeispiel einen Z-för-

migen Anker 38 im Magneten 39. Der Anker wirkt bei Drehung auf eine Biegehaut 40 ein und diese auf zwei Ventilkörper 41 und 42. Durch diese Ventilkörper wird der Druck in der Kammer 43 geregelt; diesem Druck ist die Biegeplatte ausgesetzt, da sie die Kammer nach oben abschließt. Die Ventilkörper 41 und 42 sind an einen auf und ab beweglichen Hebel angeschlossen, der an einer Stange 44° befestigt ist; diese liegt unter der Mitte der Biegeplatte 40 und dem unteren Ende der vom Anker 38 betätigten Stange 45. Wird die Biegepiatte 40 nach unten durchgebogen, so öffnet sich das Ventil 41, während sich das Ventil 42 schließt. Die Druckluft kann aus der Leitung 35 durch Ventil 41 in die Kammer 43 einströmen, wogegen die durch Ventil 42 vermittelte Verbindung mit der Außenluft gedrosselt bzw.

so abgeschnitten wird. Wird die Platte 40 nach oben durchgebogen, so tritt die umgekehrte Wirkung ein; das Ventil 41 wird geschlossen, so daß das Einströmen von Druckluft in die Kammer 43 vermindert wird, während

as sich das Ventil 42 öffnet, so daß die in der Kammer befindliche Druckluft ins Freie ausströmen kann. Die Kammer 43 ist durch einen Kanal 46 mit einem Zylinder 47 ver-" bunden. Der Zylinderkolbon 48 steuert ein die Verbindung zwischen der Speiseleitung 35 und der Leitung 26 regelndes Ventil 49. Steigert sich der Druck in der Kammer 43, so bewegt sich der Kolben 48 nach unten, wodurch sich eine weitere Öffnung des Ventils 49 ergibt; dementsprechend steigt der Druck, der durch die Leitung 26 den inneren gegenüberliegenden Seiten der Zylinder 7 und 7« zugeführt wird. Sinkt der Druck in der Kammer 43, so bewegt sich der Kolben 48 nach oben, die Öffnung des Ventils 49 wird kleiner und damit auch der Druck an den gegenüberliegenden inneren Seiten der Zylinder 7 und 7«. Der Druck in der Kammer 43 schwankt nach Maßgabe der Stromstärke, die auf den Magneten 39 einwirkt, und demgemäß wird der Druckluftzufluß zu den Zylindern 7, 7^a durch diese Stromstärke entsprechend geregelt.
Die Gesamtwirkung ist folgende:

Bewegt sich ein Fahrzeug in der Richtung des Pfeiles T (Abb. 1), und läuft es über die isolierten Verbindungen 8, so wird das Streckenrelais R stromlos, so daß der Motor M in Gang gesetzt wird. Nimmt die Umlaufsgeschwindigkeit dieses Motors und seines Schwungkugelreglers C zu, so wird der Hebelarm 13 aufwärts bewegt; der Widerstand im Stromkreis des Ventilmagneten 39 wird also größer. Die Stellung, welche der Widerstandsschalthebel 13 einnimmt, wenn das Fahrzeug an der Bremsvorrichtung D anlangt, ist deshalb abhängig von der Länge der Zeit, die das Fahrzeug braucht, um von den isolierten Verbindungen 8 bis zur Bremsvorrichtung Z> zu gelangen. Demnach ist für die Bremswirkung die Fahrgeschwindigkeit maßgebend, mit der sich das Fahrzeug der Bremsvorrichtung nähert. Die Teile sind so bemessen, daß der Betrag des Widerstandes AS, welcher im Stromkreis des Ventilmagneten liegt, wenn das Fahrzeug auf die Bremsvorrichtung Z> gelangt, sich umgekehrt proportional dem Quadrat der Geschwindigkeit des Fahrzeuges ändert. Gelangt das Fahrzeug über die Bremsvorrichtung Z>, so drückt das Fahrzeuggewicht den Hebelarm 10 nach abwärts; der Widerstand AW für den Ventilmagneten ist also umgekehrt proportional dem Fahrzeuggewicht. Der zum Ventilimagneten 39 fließende Strom ist demnach abhängig von den beiden Widerständen AW und AS. Die Einstellung erfolgt so, daß die Bremswirkung genügend ist, um die Fahrzeuggeschwindigkeit bis auf den jeweils gewünschten Wert herabzumindern. Befindet sich das Fahrzeug auf der Plattform 4, so werden die Kontakte 12 unterbrochen; das Streckenrelais R bleibt deshalb stromlos. Hat das Fahrzeug die Plattform -4 verlassen, so wird Kontakt 12 wieder geschlossen und das Streckenrelais R erregt. Der Bremsstromkreis wird hiermit unterbrochen und der Lösestromkreis für die Druckluftbremseinrichtung B geschlossen; die Bremsbacken kehren damit in ihre Ruhelage zurück.

Es muß nun verhindert werden, daß der Motor M seine Wirkung fortsetzt, wenn sich schon ein Fahrzeug auf der Platte 4 befindet: der Schwungfcugelregler C würde sonst alle vorhandenen Widerstände in den Stromkreis einschalten. Zu diesem Zwecke ist eine Einrichtung vorgesehen, die den Hebel 13 festlegt, wenn ein Fahrzeug auf die Plattform 4 kommt und solange das Fahrzeug auf ihr verbleibt. Wie aus der Zeichnung ersichtlich, besteht die Verriegelungsvorrichtung aus einem Zahnsektor 28, der mit dem Schalthebel 13 starr verbunden ist; dieser Zahnsektor kann durch eine Klinke 29 gesperrt werden, die um den Zapfen 29* schwingen kann. Der Klinkenhebel wird durch das Gelenkstück 30 gesteuert, das an den Schalthebel 10 angeschlossen ist. Bewegt sich der Schalthebel 10 abwärts, entsprechend der Gewichtseinwirfeung des Fahrzeuges auf die Plattform 4, so wird die Klinke 29 in Eingriff mit dem Zahnsektor 28 gebracht. Hierdurch wird der Schalthebel 13 mechanisch in der jeweils von ihm eingenommenen Stellung verriegelt. Die Klinke 29 wird zweckmäßig nachgiebig- federnd ausgebildet, damit

eine Zerstörung vermieden wird, wenn sich, der Schalthebel io unter dem Einfluß; schwerer Fahrzeuge weiterbewegt.

Wie aus Abb. ι .ersichtlich, besteht die Stromquelle für die Magnete der Ventileiiirichtung VA und VR aus einer Batterie 14, so daß die Widerstände AW und .AS Ohmwiderstände sind. Soll Wechselstrom benutzt werden für die Betätigung der Ventilmagnete, so verwendet man induktive Widerstände.

Obgleich nur eine Ausführungsform der Einrichtung gemäß der Erfindung dargestellt ist, kann sich die Erfindung in mannigfacher anderer Ausführungsform verkörpern, ohne von dem grundliegenden Erfindungsgedanken abzuweichen.

Claims

Patentansprüche:

i. Gleisbremse für Schienenfahrzeuge mit auf der Strecke angeordneten, mit den Fahrzeugrädern oder anderem Teilen des Fahrzeuges in Eingriff tretenden Bremsvorrichtungen, welchen zur Ausübung der Bremskraft Energie zugeführt wird, gekennzeichnet durch eine Einrichtung, die die selbsttätige Regelung der Energiezu; fuhr zu den Bremsvorrichtungen (5, 5", 6, 6«) nach Maßgabe der Geschwindigkeit des über die Bremgednritäitung fahrenden Fahrzeuges bewirkt.
2. Gleisbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß außer der Fahrzeuggeschwindigkeit auch das Fahrzeuggewicht zur selbsttätigen Regelung der Energiezufuhr zu den Bremsvorrichtungen (Sj 5^ay 6) 6^a) benutzt wird, so daß die Bremskraft durch die vereinigte Wirkung von Fahrzeuggeschwindigkeit und Fahrzeuggewicht geregelt wird.
3. Gleisbremse nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der ausgeübte Bremsdruck selbsttätig in Abhängigkeit von der Zeit geregelt wird, die das Fahrzeug für das Befahren eines Streckenabschnittes (2, 2°) benötigt, der vor der eigentlichen Bremsvorrichtung liegt.
4. Gleisbremse nach den Ansprüchen 1 und 2, bei der die Bremskraft nach Maßgabe der in einem Regelungsstromkreisie herrschenden Stromstärke geregelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der in den Regelungsstromkreis eingeschaltete Widerstand (AW, AS) selbsttätig nach Maßgabe der Geschwindigkeit oder des Gewichts des Fahrzeuges oder nach Maßgabe des Gewichts und der Geschwindigkeit verändert wird.
5. Gleisbremse nach den Ansprüchen 2 und 4, dadurch gekennzeichnet,; daß ein veränderlicher Widerstand (AW) in den Regelstromkreis eingeschaltet ist, der sich, selbsttätig nach Maßgabe des Senkungsgrades der Plattform (4) einstellt.
6. Gleisbremse nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß durch, das Fahrzeug beim Befahren eines an die Bremsvorrichtung (D) angrenzenden Strekkenabschnittes (2, i^a) ein Elektromotor

(M) eingeschaltet wird, der einen Schwunggewichtsregler (C) betreibt, welcher nach Maßgabe seiner Umdrehungsgeschwindigkeit 'einen veränderlichen Widerstand (AS^ verstellt, wobei die Umdrehungsgeschwindigkeit des Schwunggewichtsreglers von der Zeit abhängt, die das Fahrzeug für das Hinüberrollen über den Streckenabschnitt benötigt.
7. Gleisbremse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Stromkreis des den Schwunggewicntsregler (C) treibenden Motors geschlossen wird, wenn ein mit dem Streckenabschnitt verbundenes Relais (R) beim Befahren des Streckenabschnittes durch, 'ein Fahrzeug stromlos wird.
8. Gleisbremse nach dein Ansprüchen 1 und 4, bei der die Bremsung mit Hilfe von Druckluft erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß der Druc'kluftzufluß zu den Bremszylindern (7, η^α) mittels einer elektromagnetisch gesteuerten Ventileinrichtung (VA) geregelt wird, deren Erregerwindung (39) in dem Regelstromkreis liegt.
9. Gleisbremse nach den Ansprüchen 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Relais (R) im erregten Zustande einen durch die Wicklung (50) des Ventils (VR) gehenden Stromkreis schließt, so daß Druckluft zu den Bremszylindern (7, 7°) im Sinne des Lösens der Bremsvorrichtungen (5, 6, 5^a, 6°) strömt.
10. Gleisbremse nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung des Widerstandes (AW) eine Verriegelung der Stellvorrichtung (13, 28) des Widerstandes (AS) bewirkt, nachdem diese Stellvorrichtung (13) unter der Wirkung des Schwunggewichtsreglers (C) entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit ihre Lage eingenommen hat.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen