DE686184C

DE686184C - Bremsanlage mit einer elektrischen und einer Luftdruckbremseinrichtung und einem elektromagnetisch beeinflussten Abhaengigkeitssteuerorgan

Info

Publication number: DE686184C
Application number: DE1937W0100945
Authority: DE
Original assignee: Westinghouse Bremsen GmbH
Current assignee: Westinghouse Bremsen GmbH
Priority date: 1936-05-12
Filing date: 1937-04-23
Publication date: 1940-01-08
Also published as: US2088186A; FR821774A; GB493853A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Fahrzeugbremsanlagen, bei denen gleichzeitig Druckluft- und elektrische Bremseinrichtungen vorgesehen sind.

Bei Eisenbahnfahrzeugen für hohe Geschwindigkeit, in denen Druckluftbremsen und elektrische Bremsen, z. B. magnetische Schienenbremsen und sogenannte dynamische Bremsen (Kurzschktßbremsen usw.), vorgesehen sind, ist eine Abhängigkeit der Luftdruckbremsstärke von der Stärke der dynamischen Bremsung erwünscht, um ein Schleifen der Räder zu vermeiden. Um außerdem zu verhindern, daß zwischen Laufkränzen und Radsternen eingeschaltete Gummieinlagen durch Hitze vorzeitig zerstört werden, hat man elektrisch gesteuerte Abhängigkeitsventile vorgesehen, welche die drei benutzten Bremsen derart in Abhängigkeit bringen, daß während einer normalen Bremsung die Luftdruckbremsen soweit wie möglich ausgeschaltet sind. Wenn bei abnehmender Fahrgeschwindigkeit die Wirkung der dynamischen Bremsen abnimmt, so wird dies durch" entsprechende Verstärkung der Luftdruckbremsung ausgeglichen, und ebenso wird im Falle des Versagens einer der elektrischen Bremsen ihre Wirkung von der Luftbremseeinrichtung übernommen.

Die Abhängigkeitsventile beruhen auf dem Gleichgewicht einer der gewünschten Bremsstärke entsprechenden Steuerkraft mit der Summe von einer dem Bremszylinderdruck entsprechenden Kraft und magnetischen Kräften, die von den Bremsströmen oder diesen proportionalen Strömen erzeugt werden.

Es wurde nun gefunden, daß die so erzeugten Magnetkräfte den tatsächlich von den elektrischen Bremsen erzeugten Bremskräften nicht genau entsprechen, namentlich nicht bei niedrigeren Stromwerten. Dies liegt daran, daß infolge bekannter Eigenschaften der in Frage kommenden Magnetflußkreise der erzeugte Magnetfluß der erzeugenden magnetomotorischen Kraft nicht proportional ist.

Erfindungsgemäß soll eine genauere Abhängigkeitsregelung dadurch erreicht werden, daß im Abhängigkeitssteuerorgan eine von

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der Stärke der elektrischen Bremsung unabhängige Grunderregung, vorzugsweise eine während der Bremsung ständig erregte Hilfswicklung, vorgesehen ist.

Auf der Zeichnung ist die Erfindung dargestellt, und zwar zeigen die Fig. ι A und ι Β ein Schema der Anordnung von Teilen einer Einrichtung gemäß der Erfindung.

Fig. 2 ist eine schematische Darstellung ίο einer elektrisch gesteuerten, zur Erfindung gehörigen Ventileinrichtung.

Die Druckluftbremsausrüstung umfaßt einen Bremszylinder io oder deren mehrere zur üblichen Bremsung der Laufräder, ferner eine Regel ventileinrichtung 11, eine Sicherheitsventileinrichtung 12, einen Hauptbehälter 13 und einen Zusatzbehälter 14.

Die elektromagnetische Bremsausrüstung besteht aus dem Bremsmagneten 1S oder deren mehreren mit dem Zylinder 16, ferner einer Magnetventileinrichtung 17 oder deren mehreren und einem Fußkontakt 18.

Das dynamische Bremssystem enthält die Antriebsmotoren 19 für das Fahrzeug, welche für Antriebszwecke mittels des Fahrschalters 20 gesteuert werden. Sollen die Motoren 19 zur Bremsung dienen, so werden sie durch einen dynamischen Bremsstrom betätigt, wie weiter unten noch beschrieben werden soll.

Für die drei Bremssysteme ist ein gemeinsamer Fußhebel 23 vorgesehen, der auf die Steuerungsvorrichtung 22 einwirkt.

Die Wirkungsweise zweier Kontakteinrichtungen 24 und 25 und eines elektrischen Relais 26 ist weiter unten näher erläutert.

Mit Bezug auf die Druckluftbremseinrichtung wird bemerkt, daß deren Regelventil 11 mit dem Bremsventil 28, dem Magnetventilteil 29, dem elektrisch gesteuerten Ventilteil 30 und dem Notbrems- oder selbsttätig wirkenden Ventilteil 31 durch den gemeinsamen Leitungskörper 32 zusammenhängt.

Der Bremsventilteil 28 von üblicher Bauart enthält eine Ventileinrichtung der bekannten Selbstabschlußart. Deshalb ist die Inneneinrichtung nicht besonders dargestellt, und es erübrigt sich, sie näher zu erläutern. Das Ventil wird betätigt mittels des Hebels 33, bei dessen Drehung entgegen der Uhrzeigerbewegung Druckluft aus dem Hauptbehälter 13 durch eine Leitung 34 zum selbsttätig wirkenden Ventil teil 31 strömt. Verbindung zwischen Hauptbehälter 13 und Br-emsventilteil 28 besteht durch die Hauptbehälterleitung 35 und die Leitungen 36 und 37.

Der Bremsventilteil 28 dient dazu, in der Leitung34 bestimmte Drücke aufrechtzuerhalten, deren Höhe von dem Grad der Drehung des Hebels 33 abhängt, wenn dieser entgegengesetzt zur Uhrzeigerbewegung gedreht wird. Bei Drehung des Hebels im Uhrzeigersinne wird dagegen Druckluft aus der Leitung 34 durch den Kanal 38 ins Freie ausgelassen.

Der Magnetventilteil 29 enthält in seinem Gehäuse einen Ventilkörper 39, der unter dem . Einfluß einer Feder 40 von seinem Sitz abgehoben, dagegen auf den Sitz niedergedrückt wird, wenn der Elektromagnet 41 erregt wird. Zwischen die zum Ventil 39 führenden Leitungen ist noch eine Bohrung 42 vorgesehen.

Der Ventilteil 31 besteht aus einem Gehäuse, in dessen Innern der Schieber 43 liegt, der mit dem Kolben 44 in Verbindung steht. Unterhalb dieses Kolbens liegt die Kammer 45, oberhalb die Kammer 46. Sind die Drücke in der oberen und unteren Kammer gleich oder annähernd gleich, so bringt die Feder 47 den Schieber 43 in seine Höchststellung, wie die Zeichnung zeigt. In dieser Kolbenstellung verbindet eine Nut 48 die beiden Kammern 45 und 46. Die regelnde Wirkung dieser selbsttätigen Einrichtung auf die zugehörigen Verbindungen soll später erläutert werden.

Der elektrisch betätigte Ventilteil 30 enthält innerhalb des ihn umschließenden Gehäuses ein bewegliches kolbenartiges* Glied 50, das oben beaufschlagt ist von den in der Kammer 51 herrschenden Drücken. Die Unterseite steht unter den Drücken in der Kammer 52. Das Kolbenglied 50 trägt einen an ihm befestigten Körper 53, der in einem im Gehäuse befestigten Futter 54 gleiten kann. Auf diesen Körper 53 wirkt eine Feder 55 im Hubsinne ein. Das untere Ende dieser Feder ruht auf einer in das Gehäuse einstellbar eingesetzten Unterlage 56.

Der Körper 53 bildet einen Sitz für ein Ventil 57, dessen Stange 58 am oberen Ende zu einem Auslaßventil 59 ausgebildet ist. Die Ventilstange 58 hat eine Aussparung 60, die bei geöffnetem Ventil 57 das schnelle Überströmen von Druckluft aus Kammer 52 nach Kammer 51 vermittelt.

Die Ventilstange 58 ist umgeben von einer unmagnetischen rohrförmigen Hülse oder Führung 61 aus Messing, Kupfer o. dgl., die von einem beweglichen magnetischen Kern 62 aus Eisen, Stahl o. dgl. getragen wird. Die Hülse 61 ist an dem Kern 62 durch die Muttern 63 befestigt, zwischen denen eine nach außen vorspringende Anschlagscheibe 64 für die Begrenzung der Aufwärtsbewegung des Kerns 62 eingeschaltet ist.

Der bewegliche Kern 62 bewegt sich, wenn er durch eine oder mehrere der drei Windungen 65, 66 und 67 erregt wird. Wie ersichtlich, sind diese drei Windungen gleichachsig angeordnet und gegeneinander und gegen das Gehäuse mittels der Wandungen 68 isoliert.

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Wenn durch eine der Windungen 65, 66, 67 oder deren mehrere ein Stromkreis hindurchgeht, so wird der bewegliche Magnet 62 erregt, ferner auch der feststehende Magnet 69 und die damit in Verbindung stehenden Gehäuseteile 70 und 71, die sämtlich aus magnetischem Werkstoff bestehen. Durch den magnetischen Fluß wird der bewegliche Kern 62 gegen den festen Kern 69 hin bewegt. Bei dieser Abwärtsbewegung des Kerns 62 wird die Hülse 61 mitgenommen, deren unteres Ende durch die Verschraubung 72 mit dem Biegeplattenkolben 50 zusammenhängt.

Das untere Ende 49 des beweglichen Kerns 62 ist verjüngt ausgebildet und paßt in eine vertieft ausgebildete Fläche 73 des festen Kerns 69. Da sich der bewegliche Kern gegen den festen Kern hin bewegt, so nimmt der Zwischenraum zwischen den beiden Flächen 49 und 73 ab, und die Anzugskraft zwischen den beiden Kernen steigert sich. Es ist erwünscht, daß die Anzugskraft bei einer gegebenen Erregung der Windungen 65, 66 und 67 im wesentlichen konstant bleibt. Um dies zu erreichen, sind die Flächen 49 und 73 in bekannter Weise konisch ausgebildet, und es ist eine Feder 55 vorgesehen, um die Schwankungen der magnetischen Anzugskraft entsprechend der Änderung des Abstandes zwisehen den Flächen 49 und 73 auszugleichen.

Wie später noch näher erläutert werden soll, wird der Windung 66 ein Strom zugeführt, der proportional ist dem Grade der dynamischen Bremsung. Die Windung 67 erhält einen Strom proportional dem Energiegrade der Schienenbremsung. Wenn der Grad des jedem dieser beiden Windungen zugeführten Stromes verhältnismäßig gering ist, so kann der dadurch erzeugte magnetische Kraftrluß so gering sein, daß dadurch keine bemerkenswerte -Kraft oder Wirkung auf den beweglichen Kern 62 ausgeübt wird. Es ist gefunden worden, daß dies praktisch der Fall ist bei einem bestimmten Grad der Erregung, bei der die erzeugten magnetischen Kräfte nahezu proportional den Stromwerten werden. Es ist deshalb erwünscht, daß eine genügende einleitende magnetische Kraft zur Anwendung kommt, so daß bei Erregung der beiden Windungen 66 und 67 die im beweglichen Kern 62 erzeugten magnetischen Kräfte eine im wesentlichen geradlinige Beziehung zum Grade der Erregung dieser beiden Windungen haben. Zu diesem Zweck ist noch eine weitere Windung 65 vorgesehen, und während des Anziehens der Bremsen wird dieser Windung. Strom ausgleichenden Grades zugeführt, der genügt, um eine bestimmte anfängliche magnetische Kraft im beweglichen Kern zu erzeugen. Der Ausgleichstrom wird dabei vorzugsweise in solchem Grade zugeführt, daß die anfängliche aufwärts gerichtete Wirkung der Feder 55 nahezu ausgeglichen ist.

Wenn der bewegliche Kern 62 in Beruhrung mit dem feststehenden Kern 69 tritt, so würde eine starke Vermehrung der magnetischen Wirkung des beweglichen Kernes eintreten. Damit die magnetische Wirkung im Kern der Erregung der beiden Windungen 66 und 67 proportional wird, verhindert man die Berührung des beweglichen Kernes mit dem festen dadurch, daß am oberen Ende des mit dem beweglichen Kern verbundenen Rohres eine Scheibe 64 vorgesehen ist, die gegen das obere Ende des festen Rohres 74 anstößt. Dieses Rohr besteht aus unmagnetischem Werkstoff, z. B. Messing oder Kunstharz.

Aus Fig. 2 ist erkennbar, daß die Teile der Ventileinrichtung 30 in Lösestellung stehen, wobei eine schwache Feder 75 das Löseventil 59 geschlossen hält, während das Ventil 57 unter der Wirkung der Feder 55 geöffnet ist. Wenn Druckluft der Kammer 52 zuströmt, so gelangt diese Druckluft über das geöffnete Ventil zur Kammer 51· Wenn nur die Windung 65 Strom erhält, und zwar in einem ausgleichenden Grade, so setzt sich der Zustrom der Druckluft fort, bis Druckausgleich zwischen den Kammern 51 und 52 erreicht ist oder Druckerhöhung im geringen Maße in der Kammer 51 eintritt. Dann wird die Biegeplatte 50 nach unten durchgedrückt und das Ventil 57 geschlossen.

Wenn dagegen eine der Windungen 66, 67 oder beide Windungen Strom erhalten, so hängt die abwärts gerichtete, auf die Biegeplatte 50 ausgeübte Kraft einesteils von dem Druck der Luft in der Kammer 51 und anderenteils von der abwärts gerichteten Kraft des beweglichen Kernes 62 ab. Die Biegeplatte 50 wird abwärts bewegt und das Ventil 57 geschlossen, wenn der Druck in der Kammer 51 im wesentlichen umgekehrt proportional dem vereinigten Grad der Erregung der beiden Windungen 66 und 67 ist.

Werden die beiden Windungen voll erregt, dann ist damit beabsichtigt, das Ventil 57 geschlossen zu halten, wobei kein ständiger Druck in der Kammer 51 aufrechterhalten wird.

Wenn jede der beiden Windungen bis zum Höchstgrade erregt worden ist, so wird man für die Folge diesen Erregungsgrad vermindern, und zwar nach Maßgabe der Verminderung des der magnetischen Schienenbremseinrichtung zugeführten Stromes oder nach Maßgabe der Stromverminderung des dynamischen Bremsstromes. Da nun Höchstdruck in der Kammer 52 herrscht, so ergibt sich, daß das Ventil 57 sich öffnet und Druckluft zur Kammer S1 strömt, womit ein Ausgleich

der abnehmenden magnetischen Kraft geschaffen wird, die auf die obere Seite der Biegeplatte 50 einwirkt.

Wenn ein bestimmter Druck in der Kammer 51 entstanden ist, und wenn der Grad der Erregung einer oder beider Windungen 66,67 sich erhöht, so wird auf die Biegeplatte 50 ein nach abwärts gerichteter Druck ausgeübt und das Löseventil 59 geöffnet. Hierbei strömt Druckluft aus der Kammer 51 an der Stange 58 vorbei durch den Auslaß 21 ins Freie. Dieser Auslaß findet so lange statt, bis der Druck in der Kammer 51 gegenüber dem in der Kammer 52 sich genügend vermindert hat und dann das Ventil 59 wieder auf seinen Sitz gelangt.

Der Kammer 52 wird Druckluft durch den Kanal 76 zugeführt. Der Abfluß der Druckluft aus der Kammer 51 findet durch einen anderen Kanal JJ statt. Damit Druckluft aus der Kammer 51 ausströmen kann, wenn das Ausströmen von Druckluft aus der Kammer 52 erfolgt, und zwar unabhängig von der Stellung des Ventils 57, sind zwei Rückschlagventile 78 und 79 vorgesehen. Aus der Darstellung ergibt sich, daß bei Druckverminderung in der Kammer 52 der übersteigende Druck in der Kammer S1 ein Anheben des Rückschlagventils 79 zur Folge hat; durch das Rückschlagventil 78 kann dann Druckluft aus der Kammer 51 durch den Kanal "¹J zur Kammer 52 und zum Kanal j6 strömen. Die Sicherheitsventileinrichtung 12 enthält in einem Gehäuse ein Biegeplattenlöseventil 82 und ein Füllventil 83. Das Biegeplattenventil 82 wird geschlossen und das Füllventil 83 geöffnet gehalten, wenn der Handhebel 84 niedergedrückt wird. Wird der Handhebel nicht betätigt, so führt ihn eine Feder 85 bis zu einem Anschlag 86 empor. In dieser Ruhestellung kommt die Feder 87 zur Wirkung. Sie schließt das Ventil 83 und öffnet das Ventil 82.

Die magnetischen Schienenbremsvorrichtungen 15 sind mit Bügeln 88 versehen, die mit der Stange 89 eines in den Zylindern 16 beweglichen Kolbens 90 verbunden sind. Wenn dem Zylinder 16 unterhalb des Kolbens 90 Druckluft zugeführt wird, so wird das Schienenbremsstück angehoben, so daß es nicht mit der Schiene in Berührung kommt. Beim Auslassen der Druckluft aus dem Hubzylinder fällt das Bremsstück durch eigene Schwere auf die Schiene herab. Der Zustrom zu und der Auslaß aus den Zylindern 16 wird geregelt durch die Magnetventileinrichtung 17. Diese Ventileinrichtung enthält in einem Gehäuse ein Doppel ventil 91, das unter dem Druck einer Feder 92 steht, die den oberen Ventilkörper zu schließen bestrebt ist. Auf den unteren Ventilkörper wirkt ein Elektromagnet 93 im Schließsinne ein, wenn er erregt wird. In der gezeichneten Stellung wird durch den unteren geöffneten Ventilkörper Verbindung zwischen der Hauptbehälterleitung35 und den Zylindern 16 hergestellt. Ist dagegen das untere Ventil geschlossen und das obere geöffnet, so ist die Druckluftzuführung abgeschlossen, und es kann Luft aus den Zylindern 16 durch den Kanal 94 ins Freie abströmen.

Das Fußventil 18 hat unterhalb des Druckknopfes eine von diesem isolierte Kontaktbrücke 95. Die darunter befindliche Feder 96 bringt die Brücke 95 in Berührung mit den festen Kontakten 97.

Die gemeinsame Steuerungsvorrichtung 22 enthält auf der Welle 98 drei unrunde Scheiben 99, 100 und 101. Sie sind starr auf der Welle befestigt und drehen sich gemeinsam mit dieser. Die Scheibe 99 wirkt auf einen Hebel 102 ein, der mittels eines Kabels 103 den Hebel 33 des Bremsventilteiles 28 (Fig. ι Α und 2) betätigt. Eine Feder 104 sorgt dafür, daß die Hebelrolle 105 stets mit der Kurvenscheibe 99 in Berührung bleibt.

Die Kurvenscheibe 100 wirkt auf einen Widerstandsregler 106 ein, der den Stromzufluß zu der Schienenbremseinrichtung 15 regelt. Am Widerstandsregler sitzt an einem Arm die Rolle 107, die durch die Feder 108 ständig an die Scheibe 100 angedrückt wird. Die Scheibe 101 wirkt auf einen zweiten Rheostaten 110 ein, der den Stromzufluß für den dynamischen Bremsstrom regelt. Auch dieser Widerstandsregler hat einen Arm mit Rolle in, die durch die Feder 112 gegen die Scheibe 101 gedrückt wird.

Auf der Welle 98 sind ferner noch zwei Kontaktarme für die Schaltvorrichtungen 113 und 114 befestigt. Wird die Welle 98 nur bis zu einem gewissen Grade gedreht, so wird durch diese Schaltvorrichtungen die Schließung von Stromkreisen bewirkt, was später noch näher erläutert werden soll.

Durch das Zusammenwirken der drei Kurvenscheiben 99, 100 und ιοί kann der Grad des potentiellen Anzugsmoments der drei Bremssysteme in jeder gewünschten Weise verändert werden. Vorzugsweise kann z. B., wie dargestellt, der Bremsventilteil 28 und der Widerstandsregler 110 für die dynamische Bremsung bei der ersten Drehbewegung der Welle 98 betätigt werden; dann kann der Widerstandsregler 106 für die magnetische Schienenbremse zusammen mit dem Bremsventilteil und dem dynamischen Widerstandsregler in Tätigkeit treten. Der Bremsventilteil und der Widerstandsregler für die dynamische Bremsung werden also zusammenwirkend betätigt, um den Grad des Anziehens der Druckluft- und dynamischen Bremsung

zu erhöhen, und zwar entsprechend dem Grade der Drehung der Welle 98, während der Widerstandsregler für die Schienenbremsung zur Steigerung des Anziehens der Schienenbremsen erst dann zur Wirkung kommt, wenn sich die Welle 98 bis zu einem bestimmten weiteren Grade gedreht hat.

Das Fußpedal 23 dient dazu, die Welle 98 durch Vermittlung des an die Stange 116 angeschlossenen Armes 117 zu drehen. Die Welle 98 trägt außerdem noch einen Federpuffer 118, der sich in einem festen Widerlager 119 befindet und dazu bestimmt ist, die Endbewegung der Welle als federnder Anschlag zu begrenzen. Der die Einrichtung Bedienende erhält durch diesen federnden Widerstand ein Warnzeichen dafür, daß die Welle sich ihrem äußersten Drehpunkt nähert und damit der volle Grad des Anziehens der Bremsen erreicht wird. Eine Feder 120 sorgt dafür, daß die Welle und das Fußpedal 23 in die Lösestellung zurückkehren.

Die Schaltvorrichtung 24 enthält in einem Gehäuse einen durch die Feder 123 belasteten Kolben 122. Unterhalb des Kolbens kann Druckluft zur Kammer 124 strömen. Befindet sich der Kolben 122, wie auf der Zeichnung dargestellt, in Tiefstellung, so schließt die Kontaktbrücke 125 die beiden Kontakte

126. In der Kolbenhöchststellung führt die Brücke 125 Stromschluß zwischen den Kontakten 127 herbei.

Die Kontaktvorrichtung 25 ist in gleicher Weise eingerichtet. Sie enthält ebenfalls in ihrem Gehäuse einen Kolben 129 mit darauf ruhender Feder 130, während auf der Unterseite Druckluft zu der Kammer 131 strömen kann. . Bei Kolbentiefstellung verbindet die Brücke 132 die beiden Kontakte 133, während diese Stromverbindung unterbrochen wird, wenn der Kolben sich hebt.

Das elektrische Relais 26 ist dazu bestimmt, bei Nichterregung die Kontakte 134 zu schließen. Wird das Relais erregt, so werden die Kontakte 134 unterbrochen und die Kontakte 135 miteinander verbunden.
Die Wirkungsweise ist folgende:

Fahrtstellung

Wenn das Fahrzeug sich im Lauf befindet, so bleibt das Fußpedal 23 unbetätigt. Hierbei hält die Feder 120 die Welle 98 in der Lösestellung. Mittels des Handhebels 84 der Sicherheitsventileinrichtung 12 hält der Führer den Druck, indem durch diese Ventileinrichtung die Verbindung zwischen der Hauptbehälterleitung 35 und der normal beaufschlagten Leitung 136 hergestellt ist. Diese Leitung 136 wird als Sicherheitsregelleitung bezeichnet. Sie erhält Hauptbehälterdruck, und es strömt aus ihr Druckluft zur Kolbenkammer 45 im selbsttätig wirkenden Ventilteil 31 des Steuerventils. Der Kolben 44 wird hierdurch in seine Höchststellung gebracht. Die Druckluft strömt über die Füllnut 48 zur Schieberkammer 46 und durch die Bohrung 138 sowie Leitung und Kanal 139 zum Zusatzbehälter 14, wodurch dieser Behälter aufgeladen wird.

In der Lösestellung des Fußpedals 23 ist das Magnetventil 17 stromlos, wobei Druck luft aus der Hauptbehälterleitung 35 zu den Zylindern 16 strömen kann, so daß durch Vermittlung der Kolben 90, Kolbenstangen 89 und Bügel 88 ein Anheben der Bremsmagnete ι S über die Schienen erfolgt.

Die übrigen Teile der Bremsausrüstung befinden sich in den auf der Zeichnung dargestellten Stellungen. Der Führer kann durch Betätigen des Fahrschalters 20 dem Antriebsmotor 19 durch Vermittlung des Stromabnehmers 137 Strom zuführen.

Betriebsbremsung

Soll eine Betriebsbremsung vorgesehen werden, so wird das Fußpedal 23 entsprechend dem gewünschten Bremsgrad niedergedrückt. Dadurch wird die Welle 98 entsprechend gedreht, die die Kurvenscheiben 99, 100 und go ιοί mitnimmt. Die Scheibe 99 betätigt das Bremsventil 28, mittels dessen Druckluft zum Kanal 34 strömt.

Bei einer geringen Winkeldrehung der Welle 98 werden die beiden Kontaktvorrichtungen 113 und 114 geschlossen. Beim Schluß der Kontaktvorrichtung 114 erhält die äußere Windung 65 der Elektromagneteinrichtung 30 Strom. Ebenso wird der Elektromagnet 41 der Ventilvorrichtung 29 durch Stromzuführung erregt.

Der Strom zur Windung 65 verläuft vom Stromabnehmer 137 über die Leitung 140 zum Kontakt 114 und gelangt über die Leitung 141 und den Widerstand 142 über die Windung 65 zur Erde 143. Der gleiche Strom fließt dem Elektromagneten 41 zu, und zwar durch die Leitungen 141, 144 und 145 über die Kontakte 132 und 133 der Kontaktvorrichtung 25 zur Erde 146.

Die Erregung der Windung 65 erzeugt' genügende magnetische Kraft, um nahezu die Wirkung der Feder 55 auszugleichen. Dadurch wird einer anfänglichen Verzögerung der Wirkung der elektromagnetischen Ventileinrichtung 30 vorgebeugt.

Die Erregung des Elektromagneten 41 der Ventileinrichtung 29 zwingt das Ventil 39 auf seinen Sitz, wodurch der Druckluftstrom durch dieses Ventil hindurch unterbunden und ein Übertritt nur durch die enge Bohrung 42 erfolgen kann. Von dem Kanal 34

strömt Druckluft zur Schieberaussparung 147, von hier zum Kanal 148 und 149, durch die enge Bohrung 42 zum Kanal 76 und zur Kammer 52 unter der Biegeplatte 50. Der enge Durchgang 42 drosselt also den Druckluftstrom, und deshalb kann der Druck in der Kammer 52 nur sehr langsam ansteigen.

Inzwischen betätigt die Kurvenscheibe 101 den Widerstandsregler no, um die Fahrzeugmotoren 19 in einen dynamischen Bremsstrom einzuschalten, der über die Leitung 151, den Widerstandsregler no, die Leitung 152 und den Widerstand 153 führt. Die Motoren können also eine dynamische Bremswirkung ausüben, deren Grad bestimmt wird durch den Betrag des Widerstandes im Regler 110. Die zweite Windung 66 des Elektromagnetventils 30 ist über den Widerstand 153 durch die Leitung 154 angeschlossen. Die Windung 66 wird daher entsprechend erregt, wenn ein Strom für die dynamische Bremsung durch die genannten Leitungen hindurchgeht.

Durch das Schließen der Kontaktvorricha₅ tungii3 wird der Magnet 93 der Ventileinrichtung 17 erregt; außerdem wird der Schienenbremsvorrichtung 15 Strom zugeführt. Die Stromzuleitung zur Magneteinrichtung 17 führt vom Stromabnehmer 137 über die Leitung 140, die Kontaktvorrichtung 113, die Leitung 155, die Kontakte 95 und 97, die Leitung 156 zum Elektromagneten 93 und von hier zur Erde 157. Der Strom für die Schienenbremsvorrichtung läuft von der Leitung 155 über den Widerstandsregler 106, die Leitung 158, die Widerstände 159 und 160, die Leitung 161 über die Bremsstücke 15 zu den Erdverbindungen 182.

Die Erregung des Magnetventils 17 bringt das Doppelventil 91 in Tiefstlage, bei der der Zylinderraum unterhalb der Kolben 90 der Schienenbremsvorrichtungen entlüftet wird, so daß die Bremsteile durch ihre eigene Schwere auf die Schienen niederfallen. Die Erregung der Bremsschuhe selbst bewirkt ein magnetisches Anziehen an die Schienen und damit eine erhebliche Bremswirkung.

Die Windung 67 des Ventilteils 30 ist über den Widerstand 160 an den Schienenbremsstrom angeschlossen. Die Leitung führt von dem Widerstand 160 über 164 zu den Kontakten 125 und 126 der Kontaktvorrichtung 24 zur Leitung 165 und von dieser zu den Kontakten 134 des Relais 26, ferner durch die Leitung 167 zur Windung 6γ und zur Leitung 168.

Es ist hiernach ersichtlich, daß beim einleitenden Anziehen der Bremsen der \^erzögerungselektromagnet 41 erregt wird, ebenso werden die Windungen 66 und 67 des Unterbrechungsventilteils 30 entsprechend erregt, und zwar nach Maßgabe des Grades des Inwirkungtretens der dynamischen Bremsen und der Schienenbremsen, während die Windung 65 im wesentlichen in einem konstanten Grade erregt wird.

Die der Kammer 52 des Unterbrechungsventilteils 30 zugeführte Druckluft fließt auch durch die Leitung und den Kanal 170 zur Kammer 131 der Kontaktvorrichtung 25. Wenn der Druck dieser Luft einen bestimmten Wert erreicht, wird der Kolben 129 aufwärts bewegt, was eine Unterbrechung der Kontakte 133 zur Folge hat. Dadurch wird der Elektromagnet 41 ausgeschaltet, und es kann nun Druckluft zur Kammer 52 in normalem Maße zuströmen.

Der Zweck des A'erzögerungsmagnetventilteils 29 besteht darin, den Zustrom von Druckluft zu verzögern, bis die Windungen 66 und 6γ in dem Unterbrechungsventilteil 30 Zeit genug bis zur Erregung haben, entsprechend dem Inwirkungtreten der beiden elektrischen Bremssysteme.

Wenn hiernach Druckluft der Kammer 52 entsprechend der Wirkung des Bremsventilteils 28 zugeführt wird, so wirkt dem aufwärts gerichteten Druck auf die Biegeplatte 50 die nach abwärts gerichtete magnetische Kraft infolge der Erregung der drei Windüngen 65, 66 und 67 entgegen. Wenn daher die dynamischen und magnetischen Schienenbremsen die gewünschte Bremswirkung hervorrufen, so wird das Ventil 57 geschlossen gehalten, und die Druckluft wird dem Bremszylinder 10 nicht in einem bemerkenswerten Grade zuströmen.

Wird das Fußpedal 23 gegen Ende des Bremsvorganges niedergedrückt, so tritt der Arm des Widerstandsreglers 106 der Schienenbremsvorrichtung mit einem Kontakt 172 in Berührung, was eine Erregung des Relais 26 zur Folge hat. Dessen Kontakte 134 werden unterbrochen und die Kontakte 135 geschlossen. Durch das Unterbrechen der Kontakte 134 wird der Widerstand 166 in den zu den Windungen 67"führenden Stromkreis eingeschaltet. Das hat eine gedämpfte Wirkung des Unterbrechungsventilteils bei gesteigerter Erregung zur Folge, wie Versuche ergeben haben.

Das Schließen der Relaiskontakte 135 verursacht einen Nebenstromkreis vom Stromabnehmer 137 zu den Schienenbremsvorrichtungen 15 über die Leitung 173, die Kontakte 135 und die Leitung 174, wodurch der Nebenschluß des Stromkreises für den Widerstandsregler 106 und den Widerstand 159 ausgeschaltet wird. Die Schienenbremsvorrichtungen werden daher bis zum Höchstgrade erregt, wenn das Fußpedal 23 bis zum äußersten niedergedrückt wird. In gleicher

Weise werden auch die dynamischen Bremsen in höchstem Maße wirksam.

Wenn keine Veränderung in der Wirksamkeit der beiden elektrischen Bremssysteme eintreten würde, so würde das Fahrzeug zum Halten gebracht werden können, ohne daß die Druckluftbremseinrichtung zur Wirkung zu kommen brauchte oder nur in geringem Maße zur Anwendung käme. Wenn sich indessen ίο die Fahrgeschwindigkeit vermindert, so tritt eine Verminderung der Wirksamkeit des dynamischen Bremssystems ein, besonders bei sehr geringer Geschwindigkeit und infolgedessen vermindert sich auch die abwärts gerichtete magnetische Kraft, die auf die Biegeplatte 50 einwirkt. Die Biegeplatte wird dann aufwärts bewegt, wodurch der Grad des Anziehens der Bremsen durch die Druckluftbremseinrichtung vermehrt wird, also ein Ausgleich für die Verminderung der Wirksamkeit des dynamischen Bremssystems erzielt wird. Das Fahrzeug wird infolgedessen durch den vermehrten Grad des Anziehens der Bremsen mittels Druckluft zum Halten gebracht.

Wenn die äußere Windung 65 nicht bis zu einem gewissen Grade erregt gehalten wird und wenn sich der jeder der Windungen 66 und 67 zugeführte Strom bis zu einem verhältnismäßig geringen Grade \^Termindert, dann würde die in dem beweglichen Kern 62 erzeugte magnetische Kraft sich schneller vermindern als die Verminderung des den beiden Windungen zugeführten Stromes. Das hätte zur Folge, daß die Druckluftbremsen in stärkerem Grade als erwünscht oder nötig angezogen würden, wie es durch die Stellung des Fußpedals 23 bestimmt ist. Wird die Windung 65 bis zu einem geringen Grade erregt gehalten, so würde sich die Steigerung des Grades der Druckluftbremsung ausgleichen lassen gegenüber der Verminderung des Wirkungsgrades der beiden elektrischen Bremssysteme. Das Druckluftbremssystem wirkt dann nur ausgleichend für den nötigen Bremseffekt aller drei Bremssysteme entsprechend der Fußpedalstellung. Da der Unterbrechungsventilteil in unmittelbarer Beziehung zu dem Grade des Anziehens der Druckluftbremsen und der elektrischen Bremsen aufrecht erhält, so wird ein heftiges Anziehen der Druckluftbremsen gegen Ende des Fahrzeuglaufs vermieden.

Würden also beide elektrischen Bremssysteme während der Bremsung ausfallen, so würde durch die Druckluftbremseinrichtung sofort entsprechend der Einstellung des Fußpedals ein voller Ausgleich geschaffen werden. Sollen die Bremsen nach einer Betriebsbrem-6c sung gelöst werden, so wird das Fußpedal 23 entlastet. Die Feder 120 führt dann die Welle 98 in ihre Lösestellung zurück. Hierdurch sind alle drei Bremseinrichtungen ausgeschaltet.

Notbremsung

Soll eine Notbremsung vorgenommen werden, so kann dies erreicht werden durch Druclcauslaß mittels des Handhebels 84. der Sicherheitsventileinrichtung 12. Die Aufwärtsbewegung dieses Hebels 84 bringt das Ventil 83 auf seinen Sitz und öffnet das Biegeplattenventil 82. Dadurch wird die Sicherheitsleitung 136 entlüftet. Die Druckluft strömt durch den Auslaß 175 -ins Freie.

Durch die Entlüftung der Leitung 136 tritt eine Verminderung des Druckes in der Kolbenkammer 45 des selbsttätig wirkenden Ventilteils 31 ein, und durch den Überdruck in der Schieberkammer 46 wird der Kolben 44 abwärts bewegt, so daß er mit seiner abgerundeten Fläche auf die darunter befindliche Dichtungsscheibe zum Aufliegen kommt. Der Schieber 43 gelangt dann in eine Stellung, bei der sein Kanal 138 mit dem Kanal 148 zusammentrifft, während die Schieberhöhlung

176 die Kanäle 139 und 177 verbindet. Der Kanal 34 ist dann überdeckt.

Wenn die Schieberbohrung 138 die Verbindung mit dem Kanal 148 herstellt, so strömt Druckluft aus der Schieberkammer 46 und aus der Hauptbehälterleitung 35 zum Kanal 148, der zum Verzögerungsventil 29 und zum Unterbrechungsventil 30 führt. Infolge der Verbindung der Kanäle 139 und

177 strömt Druckluft aus dem Zusatzbehälter 14 zur Leitung 178, die zur Kammer 124 der Kontaktvorrichtung 24 führt. Diese Leitung kann auch zu einer auf der Zeichnung nicht dargestellten Sendevorrichtung üblicher Art führen.

In der Kontaktvorrichtung 24 wird der Kolben 122 unter dem Einfluß der Druckluft aufwärts bewegt, was ein Unterbrechen der Kontakte 126 und ein Schließen der Kontakte 127 zur Folge hat. Durch das Unterbrechen der Kontakte 126 wird der Stromkreis für die Wirkung 6γ des Ventilteils 30 von dem Schienenbremsstrom abgeschaltet, und es wird dadurch die Erregung dieser Windung verhindert.

Das Schließen der Kontakte 127 ruft eine Erregung des Relais 26 hervor. Dadurch werden die Kontakte 134 unterbrochen und die Kontakte 135 geschlossen. Das Schließen der Kontakte 135 bewirkt die Höchsterregung der Schienenbremsvorrichtung Γ5, wie bereits oben beschrieben. Gleichzeitig wird die Magnetventileinrichtung 17 durch die Leitung 156 erregt, so daß die Schienenbremsen zur Wirkung kommen.

Durch die Entlüftung der Sicherheits-

leitung 136 wird die Wirkung des dynamischen Bremssystems nicht beeinträchtigt, und da die drei Windungen des Ventils 30 nicht erregt sind, so folgt daraus, daß die Druckluftbremseinrichtung in hohem Grade auf die Bremsen einwirkt, ebenso kommt auch die Schienenbremseinrichtung voll zur Wirkung. Bei Notbremsung tritt also nur die magnetische Schienenbremsung und die Druckluftbremsung in Wirkung.

Eine Notbremsung tritt, wie ersichtlich, auch dann ein, wenn die Sicherheitsleitung 136 irgendwie beschädigt oder unterbrochen werden sollte.

Um die Bremsen nach einer Notbremsung zu lösen, die von der Sicherheitskontroll vorrichtung 12 eingeleitet ist, wird der Handhebel 84 erneut betätigt, damit die Sicherheitsleitung wieder aufgeladen wird. Der

zo Kolben 44 der selbsttätig wirkenden Ventileinrichtung 31 kehrt dann in seine Höchststellung, wie gezeichnet, zurück. Der Kanal 148 tritt dann wieder in Verbindung mit der Schieberhöhlung 147 und dem Kanal 34, der zu dem Bremsventilteil 28 führt. Die Druckluft strömt dann ins Freie, und die Druckluft- sowie die magnetischen Schienenbremsen werden gelöst.

Sollen die Bremsen in einem gewissen Zeitpunkt, z. B. beim Übergang über Weichen, nicht bis zum Höchstgrad angezogen werden, so ist es erwünscht, daß die Schienenbremseinrichtung nicht zur Wirkung kommt. Der Fahrzeugführer kann in diesem Falle einen Druck auf den Fußkontakt 18 ausüben, um dadurch den Stromkreis für die Magnetventileinrichtung 17 zu unterbrechen. Dadurch wird verhindert, daß die Schienenbremsstücke mit den Fahrschienen in Berührung kommen, obgleich sie durch die Wirkung des Widerstandsreglers 106 erregt werden sollten.

Claims

Patentansprüche:

i. Bremsanlage mit einer elektrischen und einer Luftdruckbremseinrichtung und einem elektromagnetisch von der elektrischen Bremseinrichtung beeinflußten Abhängigkeitssteuerorgan zur Begrenzung der von der Luftdruckbremseinrichtung ausgeübten Bremsung, dadurch gekennzeichnet, daß im Abhängigkeitssteuerorgan (30) zur .Erhöhung seiner Empfindlichkeit eine von der Stärke der elektrischen Bremsungunabhängige Grunderregung, vorzugsweise eine während einer Bremsung ständig erregte Hilfswicklung (65) vorgesehen ist.
2. Bremsanlage nach Anspruch 1, bei der die elektrische Bremseinrichtung in einer elektrischen Motorbremse und einer elektrisch betätigten Schienenbremse besteht, gekennzeichnet durch eine derartige " Ausbildung des Abhängigkeitsorgans (30), daß die von der Luftdruckbremseinrichtung ausgeübte Bremswirkung von einer Summenwirkung beider elektrischer Bremsungen abhängig ist, zu welchem Zweck das Abhängigkeitsorgan (30) außer der Grunderregungswicklung (65) je eine weitere Wicklung (66, 67) für jede der beiden elektrischen Bremsen enthält.
3. Bremsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Abhängigkeitsorgan (30) ein die Luftdruckbremsung steuerndes Ventil (57) enthält, das mit einem Ventilsitz (53) in einem vom Bremssteuerdruck entgegen einer von den Windungen (65, 66, 67) erzeugten Magnetkraft und dem Bremszylinderdruck beeinflußten Kolbenglied (Membran 50) zusammenwirkt und den Luftein- und auslaß des Bremszylinders steuert.
4. Bremsanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontakt (114) des Grunderregungskreises (65) mit einer beispielsweise durch einen Fußhebel (23) betätigten Einrichtung (22) zur gemeinsamen Steuerung der durch das Organ (30) voneinander abhängigen Bremseinrichtungen so verbunden ist, daß der Kontakt (114) geschlossen ist, solange sich die gemeinsame Steuereinrichtung (22) nicht in Lösestellung befindet.
5. Bremsanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (57) eine Verbindung (60) zwischen einer ersten Kammer (52) und einer zweiten Kammer (51) regelt, die an entgegengesetzten Seiten des beweglichen Gliedes oder der Biegeplatte (50) sich befinden, welche auf den Druck in der ersten Kammer (52) anspricht, um den Ventilsitz (53) relativ zum Ventil (57) zu verschieben, wodurch die Verbindung zwischen den beiden Kammern entgegen der Einwirkung des Elektromagneten erhalten wird.
6. Bremsanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rückschlagventil (78, 79) zwischen den beiden Kammern (51, 52) vorgesehen ist, durch welches das Überströmen von Druckluft aus der zweiten Kammer (51) zu der ersten Kammer (52) ermöglicht ist, wenn das Ventil (57) mit dem beweglichen Sitz (53) geschlossen ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen