DE640167C

DE640167C - Vorrichtung zur Steuerung von Schaltbewegungen, insbesondere bei Lokomotiven

Info

Publication number: DE640167C
Application number: DEK137768D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Erich Burmeister
Original assignee: Krupp Stahl AG
Current assignee: Krupp Stahl AG
Priority date: 1935-04-28
Filing date: 1935-04-28
Publication date: 1936-12-24

Description

Iw.

a Q JAE1937

AUSGEGEBEN AM 24. DEZEMBER 1936

Die Erfindung" bezieht sich auf eine Vorrichtungzur Steuerung von Schaltbewegungen, die das Schalten verhindern soll, solange zwischen zwei Körpern ein Bewegungsunterschied vorhanden ist, und 'bezweckt, eine möglichst einfache und betriebssichere Lösung für diese bekannte Aufgabe zu schaffen. Die Erfindung besteht in erster linde darin, daß zwischen die Körper ein oder mehrere Tastglieder geschaltet sind, die durch die gegenseitige Bewegung der Körper verstellt werden. Nach einer Weiterentwicklung des Erfindungsgedankens sind die Tastglieder an dem einen der beiden Körper selbst beweglich gelagert und können von dem bewegten Körper, mit dem sie in Berührung kommen, mitgenommen und verstellt, z. B. verschwenkt werden. Die Vorrichtung kann erfindungsgemäß auch so ausgebildet sein, daß sie die Schaltbewegungen nicht nur freigibt, sondern auch selbsttätig auslöst, wenn beide Körper den gleichen Bewegungszustand erreicht haben.

Der Gegenstand der Erfindung ist in drei Ausführungsbeispielen dargestellt, und zwar zeigen:

Abb. ι bis 3 die erste Ausführungsform in drei verschiedenen Stellungen,

Abb. 4 .schematisch die zweite Ausführungsform teilweise in perspektivischer Darstellung bei einer bestimmten Stellung,

Abb. 5 einen Teil der Ausführung nach Abb. 4 bei einer anderen Stellung,

Abb. 6, 8 und 9 .die dritte Ausführungsform in drei verschiedenen Stellungen und

Abb. 7, 10 und 11 ein Tastglied dieser Ausführungsform in den entsprechenden drei Stellungen.

Bei der ersten Ausführungsform (Abb. 1 bis 3) sind zwei parallel zu- bzw. gegeneinander bewegbare Körper 1 und 8 vorhanden. An dem Körper 8 ist eine Schraubenspindel 9 gelagert, die durch eine Kurbel io gedreht werden kann und mit deren Stein 11 über einen Lenker 12 ein doppeiarmiger Hebel 4 mittels eines Gelenkes 4_a verbunden ist. An den Hebel 4 sind durch ein Gelenk 4_b eine Stange 3 und durch ein Gelenk 4_C ein Riegel S angelenkt (Difrerentialmechanismus). Die Stange 3 ist in dem Körper8 verschiebbar gelagert und trägt an einem Zapfen 3_a ein um diesen lose drehbares Tastglied 2. Der Riegel 5 wird gewöhnlich durch eine Feder 13 in seiner unteren Lage gehalten, in der er in eine Ausnehmung 6 einer Sperrstange 7 eingreift. Diese steht mit einer nicht dargestellten Vorrichtung in Verbindung, die eine Schaltbewegung· steuert.

Wird bei relativer Ruhe (Stillstand oder gleiche Bewegung) der beiden Körper 1 und 8 6a durch Drehen der Kurbel 10 der Stein 11 gesenkt, so wird auch die Stange 3 nach unten bewegt; denn der Riegels wird durch die Feder 13 in seiner unteren Lage festgehalten, und der Angriffspunkt 4_C des Riegels 5 wirkt somit als fester Drehpunkt. Sobald das Tast-

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben -Morden:

Dipl.-Ing. Ericli Burmeister in Essen.

glied 2 auf dem Körper ι aufsitzt, wird der Drehpunkt 4_b fest unterstützt (Abb. 2), so daß der Hebel 4 bei weiterer Abwärtsbewegung des Drehpunktes 4_a .den Riegel 5 entgegen der Wirkung der Feder 13 anhebt. Damit ist die Sperrstange 7 freigegeben, und die Schaltbewegung ist ermöglicht.

Besteht dagegen eine Relativbewegung zwischen den beiden Körpern 1 und 8, so wird

to das Tastglied 2, sobald es bei seiner Abwärtsbewegung den Körper 1 berührt, von diesem durch Reibung mitgenommen und· um den Zapfen 3_a geschwenkt (Abb. 3). Die Unterstützung des Drehpunktes 4j fällt in diesem Falle fort, und die Stange 3 wird durch den Hebel 4 so lange abwärts bewegt, bis das rechte Ende des Hebels 4 auf dem Körper 8 a/ufliegt. Da die von dem Stein 11 bewirkte Verstellung des Hebels 4 vollständig durch

ao die Stange 3 aufgenommen werden kann, behält der Riegel 5 unter der Wirkung der Feder 13 seine untere Lage bei, in der er die Sperrstange 7 verriegelt und somit das Schalten verhindert.

Bei der zweiten Ausführungsform (Abb. 4 und 5) soll eine Welle 21 mit einer Welle 29 durch eine Klauenkupplung 31, 32 gekuppelt werden, und zwar nur dann, wenn beide Wellen stillstehen. Die Welle21 kann z.B.

die Getriebewelle einer Turbolokomotive sein, während ^cHe Welle 29 zu einer zusätzlichen Fahrturbiine für kleine Geschwindigkeiten gehört. Das Kuppeln der Fahrturbine soll nur vorgenommen werden, wenn die Lokomotive stillsteht, d.h. wenn die Welle 21 sich nicht dreht.

In diesem Falle ist ein Tastglied 22 afi dem Zapfen 3/_a einer Kolbenstange 37 aufgehängt, die an einem Kolben 23 befestigt ist. Der Kolben 23 ist in dem Zylinder 42 eines Gehäuses 36 gelagert und wird gewöhnlich durch eine Feder 38 in seiner oberen Lage gehalten. Der Kopf des Zylinders 42 weist zwei mittels eines Handhebels 41 umstellbare Ventile 27, 28 auf, von denen das eine, 27, über eine Drosselstelle 33 mit einem nicht gezeichneten Druckbehälter für ein gasförmiges oder flüssiges Druckmittel und das andere, 28, mit dem Außendruck, z. B. der Außenluft, in Verbindung steht. Der Zylinderkopf ist ferner durch eine Rohrleitung 39 mit .einem Zylinder 40 verbunden, in dem ein Kolben 25 durch eine Feder 26 gewöhnlich in seiner unteren Lage gebalten wird. Ein an dem Kolben 25 angeordneter Riegel 35 greift hierbei in eine Ausnehmung 34 eines Schaltgestänges 30 ein und verhindert dadurch dessen Verstellung.

Wird mittels des Handhebels 41 das Ventil 27 geöffnet, so strömt durch die Drosselstelle 33 das Druckmittel in den Zylinder 42 und drückt den Kolben 23 entgegen der Wirkung der Feder 38 mach unten. Das Tastglied 22 setzt kurz danach auf der Welle 21 auf (Abb. 4) und verhindert, wenn die Welle stillsteht, eine weitere Abwärtsbewegung des Kolbens 23. Dadurch steigt der Druck im Zylinder 42, in der Leitung 39 und im Zylinder 40; der Druck hebt den Kolben 25 entgegen der Wirkung der Feder 26 und entriegelt dadurch das Schaltgestänge 30. Auf das Schaltgestänge 30 wirkt in nicht näher dargestellter Weise in Richtung des Pfeiles,i£ eine konstante Kraft (z. B. eine Feder,' ein Gewicht oder ein Kolben), die nach der Entfernung des Riegels 35 aus der Ausnehmung 34 das Gestange nach links zieht und die Kupplung 31, 32 einrückt.

Dreht sich dagegen die Welle 21, so wird das Tastglied 22 beim Auftreffen mitgenommen und läßt eine weitere Abwärtsbewegung des Kolbens 23 zu (Abb. 5). Dabei wird von dem Kolben 23 eine in dem Zylinder 42 befindliche Öffnung 24 freigegeben, die mit der Außenluft in Verbindung steht. Der sich in diesem Falle in den Zylindern 42 und 40 einstellende Druck reicht nicht aus, um den Kolben 25 zu heben und dadurch das Schaltgestänge 30 freizugeben. Ein Kuppeln wird somit verhindert. Die Drosselvorrichtung 33 bewirkt, daß der bei geschlossener öffnung 24 unter dem Kolben 25 entstehende Druck nur langsam steigen kann, so .daß aiich bei langsamer Drehung der Welle 21 ausreichend Zeit für das Ausschwenken des Tastgliedes 22 vorhanden ist.

Durch eine entsprechende Bemessung der Drosselstelle 33, des Luftraumes über dem Kolben 23, des Kolbengewichtes, der Feder 38 und der Öffnung 24 kann erreicht werden, daß nach Öffnung des Ventils 27 der Kolben 23 und damit das Tastglied 22 eine auf und ab schwingende Bewegung ausführt, solange das Tastglied 22 von der Welle 21 mitgenommen wind. Erst wenn die Welle 21 stillsteht, behält der sich auf das Tastglied 22 abstützende Kolben 23 seine obere Lage bei, welche die Entriegelung des Schaltgestänges 30 und damit das Kuppeln der Wellen 21, 29 zur Folge hat. Das Entriegeln läßt sich aber auch ermöglichen, wenn sich die Welle 21 sehr langsam dreht. In diesem Falle muß (z. B. durch eine schwache Drosselung) dafür gesorgt werden, daß der Druckanstieg unter dem Kolben 25 so schnell erfolgt, daß der Riegel 35 das Gestänge 30 freigegeben hat, bevor der Kolben 23 die öffnung 24 freigelegt hat. · ,

Um bei dieser Ausführungsform ein Kuppeln der Wellen 21, 29 zu erreichen, ist es also lediglich erforderlich, mittels des Handhebels 41 das λ^εηίϊΐ 27 zu öffnen. Die Einrichtung kann sich 'dann selbst überlassen bleiben, weil

die Entriegelung des Schaltgestänges 30 von dem auf und ab schwingenden Tastglied 22 im richtigen Augenblick von selbst veranlaßt wird.

S In sinngemäßer Weise läßt sichdie Einrichtung auch so ausbilden, daß das Schalt-• gestänge 30 entriegelt wird, wenn beide Wellen 21, 29 mit gleicher Geschwindigkeit umlaufen.

In ähnlicher Weise wirkt die dritte Ausführungsform (Abb. 6 und 11), bei der zwei Wellen 51 und 60 miteinander gekuppelt werden sollen. Auf der Welle 60 ist undrehbar ein Kuppelkörper 57 gelagert, der durch eine Feder 59 gewöhnlich in Anlage mit einem Bund 61 der Welle 60 gehalten wird. Der Kuppelkörper 57 ist mit Klauen $γ_α versehen, die mit Klauen ζ6_η eines Flansches 56 der Welle 51 in Eingriff gebracht werden können.

Auf dem Kuppelkörper 57 ist wiederum undrehbar eine Muffe 58 mit zur Welle 60 radialen Zapfen 62 angeordnet. Um die Zapfen 62 sind Tastglieder 52 drehbar gelagert. Diese werden durch Federn 63 in einer solchen Stellung· gehalten, daß die Verbindungslinie x-x zwischen dem Drehpunkt 62 und dem Berührungspunkt des Tastgliedes 52 mit dem Flansch 56 senkrecht auf der Flanschebene y steht (Abb. 7). In eine Ringnut 58_a der Muffe 58 greift der Kopf 64,, eines Armes 64 ein, der an einem festen Drehpunkt 6/\._c drehbar gelagert ist und an der Stelle 6$_b durch einen Lenker 55 mit der Stelle 65,. eines Hebels 65 verbunden ist. Der Hebel 65 ist an der Stelle Ö5& mit einer durch eine Kurbel 53,, und Mutter S3 verschiebbaren Spindel 54 gelenkig verbunden und greift mit seinem Kopf 65,, in eine Ringnut 57₆ des Kuppelkörpers 57 ein.

Wird bei stillstehenden oder gleichsinnig und gleich schnell lauf enden Wellen 60, 51 und bei der aus Abb. 6 ersichtlichen Lage der vorher beschriebenen Teile die Kurbel 53,, gedreht, so werden die Tastglieder 52 gegen den Wellenflansch 56 geschoben. Dabei wird der Drehpunkt 6$_a durch die Feder 59 festgehalten, so daß der Hebel 64 im Sinne des Pfeiles ζ (Abb. 6) ausschwingt. Setzen nun die Tastglieder 52 auf den Flansch 56 auf (Abb. 8 und 11), so wird eine weitere Ver-Schiebung der Muffe 58 verhindert und dadurch der Drehpunkt 6$_c festgehalten. Die weitere Drehung der Kurbel 53,, bis zu dem festen Anschlag 66 für die Spindel 54 bewirkt dann über den Kopf 65_a eine Bewegung des

Kuppkmgskörpers 57 entgegen der Wirkung der Feder 59 nach rechts (Abb. 8), wodurch die Klauen 57_a und 56,, miteinander in Eingriff gebracht werden.

Besteht jedoch eine Relativbewegung zwisehen den beiden Wellen 51, 60, so schwingen die Tastglieder 52 bei ihrer Berührung mit dem Flansch 56 aus (Abb. 10). Eine weitere Verschiebung der Muffe 58 wird somit nicht verhindert. Das hat zur Folge, daß der Kupplungskörper 57 nicht verschoben wird, da der Drehpunkt 6$_c nachgibt, bis die Spindel 54 den Anschlag 66 erreicht hat (Abb. 9). Ein Kuppeln der Wellen 51, 60 findet in diesem Falle nicht statt.

Durch sinngemäße Anordnung der Tastglieder kann auch erreicht werden, daß Schaltbewegungen irgendwelcher Art verhindert wenden, solange mehr als zwei Körper sich nicht im gleichen Bewegungsz'ustand befinden.

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Steuerung von Schaltbewegiungen, insbesondere bei Lokomotiven, die das Schalten verhindert, solange zwischen zwei Körpern ein Bewegungsunterschied besteht, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die Körper (z. B.

i, 8) ein oder mehrere Tastglieder (z. B. 2) geschaltet sind, die durch die relative Bewegung der Körper verstellt werden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das oder die Tastglieder (2) an dem einen (8) der beiden Körper (1, 8) selbst beweglich gelagert sind. ·

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche ι und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Tastglied (2) als Pendelstück ausgebildet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch einen Differentialmechanismus (z.B. 3, 4, 5, 12), mit dem das Tastglied (2), der Antrieb (10) für die Tastbewegung und das Auslöseglied (7) für die Schaltbewegung in Verbindung stehen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Tastglied (z. B. 22) an einen Kolben (23) angelenkt ist und durch, ein gasförmiges oder flüssiges Druckmittel gegen den zu prüfenden Körper (21) bewegt wird.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Bewegung des Kolbens (23) die Auslösung der Schaltbewegung gesteuert wird.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der bei aufsitzendem Tastglied (22) über dem mit diesem verbundenen Kolben (23) auftretende Druck auf ein weiteres Glied (Kolben 25) einwirkt, das die Schaltbewegung auslöst.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß bei verstelltem Tastglied (22) der Kolben (23) eine-Öffnung (24) freigibt und dadurch das

Auftreten eines Druckes auf das Glied (25), das die Schaltbewegung auslöst, verhindert. ■ >

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Kolben (23) nach Freigabe der Öffnung (24) eine Rückführkraft (z. B. Feder 38) einwirkt, so daß der Kolben (23) so lange eine schwingende Bewegung ausführt, bis das Tastglied. (22) auf dem zu prüfenden Körper (21) aufsitzt.

10. Vorrichtung nach Anspruch 7 bis 9, gekennzeichnet durch eine Drosselstelle (33) in der Leitung, die dem Kolben (23) das Druckmittel zuführt.

11. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltbewegungen durch die Vorrichtung selbsttätig ausgelöst werden, wenn, beide Körper (21, 29) den gleichen Bewegungs- so zustand erreicht haben.

12. Vorrichtung zum Kuppeln von zwei Wellen nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Aufsitzen der Tastglieder (52) die in den Differentialmechanismus (64, 55, 65) eingeführte Schaltbewegung ein Einrücken der Kupplung (56,,, S7a) bewirkt.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das die Tastglieder (52) tragende Glied (58) verschiebbar, aber undrehbar, auf dem Kupplungsglied (57) angeordnet ist, das seinerseits verschiebbar und undrehbar mit einer der zu kuppelnden Wellen (60) verbunden ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen