DE90568C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMTW

Es ist eine bekannte Thatsache, dafs der Gebrauch der Luftdruckbremsen bei Zügen mit mehr als 25 bis 30 Wagen sehr erschwert, ja fast unmöglich gemacht wird infolge der Verzögerung beim Bremsen und beim Lösen der Bremsen, welche durch die langsame Fortpflanzung der Luftwelle in den Leitungen herbeigeführt wird.

Diese Schwierigkeit verhindert daher bei langen Zügen die Einführung der Luftdruckbremse.

Andererseits haben die rein elektrischen Bremsen, welche unabhängig von der Länge des Zuges augenblicklich in Wirkung treten, keinen allgemeinen Eingang gefunden, obwohl sie schon alt sind, da ihre Wirkung nicht unbedingt zuverlässig ist und gerade im Augenblick der Gefahr leicht ein Versagen eintreten kann.

Nach der vorliegenden Erfindung werden nun die beiden Bremsarten in der Weise vereinigt, dafs die elektrische Steuerung der gewöhnlichen Luftdruckbremse selbst sowohl beim Bremsen als auch beim Lösen derselben erfolgt, und dafs die elektrische Steuerung nur die sofortige gleichzeitige Wirkung aller Bremsen herbeiführen soll, indem alle Vertheiler gleichzeitig beeinfiufst werden, bis die Luftwelle die gesammte Leitung durchlaufen hat und die Luft gleichmäfsig auf alle Bremsen einwirkt. Diese gleichzeitige Bethätigung der beiden Steuerungsarten ist in der That durchaus nothwendig, namentlich beim Bremsen, denn ein plötzliches Versagen der elektrischen Vorrichtung, welches man zu spät bemerken würde, könnte in dringenden Fällen zu grofsen Unfällen Veranlassung geben.

Sobald der Lokomotivführer bremst, wird ein elektrischer Strom durch die ganze Leitung des Zuges geschickt, welcher alle Vertheiler gleichzeitig in Thätigkeit setzt, indem ,er ihnen eine beständig oscillirende Bewegung ertheilt, welche so lange dauert, bis die Luft in Thätigkeit tritt, worauf der elektrische Strom durch das Spiel der Vertheiler selbst abgestellt wird. Die Bremsung erfolgt daher augenblicklich, ganz unabhängig von der Länge des Zuges und ohne dafs die leichte Regulirbarkeit des Bremsens irgendwie beeinträchtigt würde, da die Handhabung der Bremse in genau derselben Weise erfolgt wie bisher.

Wenn der Lokomotivführer die Bremsen löst, wird durch einen neuen elektrischen Strom das sofortige Lösen sämmtlicher Bremsen auf der ganzen Länge des Zuges bewirkt, bis der Vertheiler sich in Bewegung setzt. Der elektrische Strom wird alsdann durch das Spiel des Vertheilers selbst abgestellt, wie im ersten Fall, und das Lösen der Bremsen wird in der bekannten Weise vollendet. Die elektrische Steuerung ist daher nur ein Hülfsmittel für die gewöhnlichen, durch Luftdruck gesteuerten Bremsen und soll nur eine sofortige Wirkung derselben herbeiführen, ■ ganz unabhängig von der Länge des Zuges, und der elektrische Strom tritt aufser Wirkung, sobald die Bremsen, sei es beim Anziehen, sei es beim Lösen derselben, ihre Thätigkeit begonnen haben.

Obgleich es zweckmäfsig erscheint, auf Zügen von grofser Länge nur regelbare Bremsen zu

haben, um die Rückstöfse zu vermeiden, welche bei plötzlichem Bremsen auftreten könnten, ist die vorliegende Anordnung überhaupt bei allen Bremsen anwendbar, welche als nicht regelbar angesehen werden, und sie wird an diesen in ganz besonderer Weise mit einem Hahn mit verstellbarem Auslafs versehen.

Auf der beiliegenden Zeichnung ist eine mit der vorliegenden Einrichtung versehene Westinghouse-Bremse dargestellt, und zwar zeigt Fig. ι schematisch die Gesammtanordnung.

Mit A ist eine Quelle' elektrischer Energie bezeichnet, mit R der Bremshahn, mit T das Luftdruck-Steuerventil, mit E das elektrische Ventil zum Lösen der Bremsen, mit E¹ dasjenige zum Bremsen, mit C C die Contacte mit dem Wagengestell.

Dieses Schema enthält nur zwei Leitungen, eine zum Bremsen, die andere zum Lösen der Bremsen. Die Rückleitung des Stromes zur Erde erfolgt mittelst der Bremsorgane und der an den Wagen angebrachten Rohrleitung.

Fig. 2 zeigt im Schnitt die Gesammtanordnung der Bremsvorrichtung. Das Steuerventil T ist in noch zu erläuternder Weise für eine elektrische Hülfssteuerung eingerichtet. K ist der Hülfsbehälter, E das elektrische Ventil zum Lösen der Bremsen, E¹ dasjenige für das Anziehen derselben. Das Rohr G vereinigt sich mit der Hauptluftleitung. X ist der Draht zum Lösen der Bremsen, Y der Draht zum Anziehen derselben. Zwischen den einzelnen Wagen sind die Drähte in geeigneter Weise mit einander verbunden.

Das Bremsventil E¹ besteht aus einem Elektromagneten M mit zwei Klemmschrauben b und b\ welcher auf eine von einer Feder r nach unten geprefste Platte m einwirkt; durch das Anheben dieser Platte wird ein Stift α freigegeben, während gleichzeitig durch eine andere Spitze n> eine mit der Aufsenluft in Verbindung stehende Oeffnung j abgesperrt wird.

Das Bremsventil enthält aufserdem einen zwischen zwei Platten eingespannten Biegehautkolben d, welcher in seiner unteren Stellung ein Ventil c geöffnet hält, entgegen der Wirkung einer Feder r¹, welche bestrebt ist, das Ventil zu schliefsen.

Das Rohr G steht mit der Hauptleitung in Verbindung, während der Kanal ii die'unterhalb des Ventils C liegende Kammer mit der über dem Ventil α liegenden Kammer verbindet.

Der Kanal e verbindet den Raum unterhalb des Biegehautkolbens d mit der Aufsenluft, während der Kanal ο den über dem Biegehautkolben d gelegenen Raum mit dem über dem Ventilbolzen α liegenden Raum verbindet.

Das zum Lösen der Bremsen dienende Ventil E besteht aus einem mit zwei Polklemmen b'² b³ versehenen Elektromagneten N, welcher auf eine Scheibe η einwirkt. Diese wird von einer Feder r" nach unten geprefst und dient dazu, einen Ventilbolzen a¹ zu heben und gleichzeitig mittelst eines kegelförmigen Stiftes w' eine Oeffnung j' zu verschliefsen, die mit der Aufsenluft in Verbindung steht.

Ferner ist in dem Ventil ein zwischen zwei Platten eingespannter Biegehautkolben angebracht, mittelst dessen zwei mit einander verbundene Ventile f und g bewegt werden können, die von einer Feder r'" unterstützt werden.

Der Rohransatz C steht mit dem Kanal in Verbindung, welcher das Steuerventil T mit dem Bremscylinder verbindet; der Rohransatz F ist mit dem Bremscylinder verbunden.

Der Kanal / / verbindet den Raum unterhalb des Ventils g mit dem über demselben belegenen.

Der Kanal e' verbindet den unteren Raum des Biegehautkolbens h mit der Aufsenluft, und der Kanal s stellt eine Verbindung zwischen dem oberen Theil des Biegehautkolbens mit der über dem Bolzenventil a' gelegenen Kammer her.

Die an dem Steuerventil getroffene Abänderung besteht darin, dafs sein oberer Deckel durch einen anderen ersetzt und an seiner Stange χ ein Schaltkommutator angeordnet ist.

An dem Deckel sind zwei Polklemmen i>⁴ und b^h angebracht, von denen die erstere, £>⁴, mit der Klemme b- des Löseventils, und die zweite, b^r°, mit der Klemme b des Bremsventils verbunden ist. Mit diesen Klemmen sind zwei federnde Contactarme tt' verbunden, von denen einer mit der Stange χ des Steuerventils in Berührung tritt oder von demselben isolirt ist, wie weiter .unten erläutert wird.

Die Klemme b' des Bremsventils steht mit dem Draht Y in Verbindung, während die Klemme b³ des Ventils E mit dem Draht X verbunden ist.

Die Wirkungsweise der beschriebenen Vorrichtung ist folgende:

■ Wenn der Lokomotivführer bei gelösten Bremsen den Bremshahn zum Bremsen dreht, wird ein elektrischer Strom in den Draht Y gesendet, und der Elektromagnet M des Ventils E' wird sofort die Platte m und damit den Ventilbolzen α anheben.

Die in der Hauptleitung enthaltene Druckluft, welche das Ventil c auf den Sitz drückt, strömt durch den Weg i, α und ο auf die Oberseite des Biegehautkolbens d und drückt den letzteren nach unten, wodurch das Ventil c geöffnet wird, so dafs die Druckluft aus der Hauptleitung bei jedem Wagen durch den Kanal e nach aufsen entweichen kann.

Die Verschiebung des Biegehautkolbens d erfolgt mit grofser Schnelligkeit, weil auf eine Seite desselben der volle Druck der Haupt-

leitung- und auf die andere Seite der Atmosphärendruck wirkt.

Sobald jedoch infolge des durch die elektrischen Ventile bewirkten Ausströmens der Druckluft aus der Hauptleitung die Luftdrucksteuerventile in Wirkung treten, wird der elektrische Strom schnell unterbrochen, weil die Contactfeder t' die Ventilstange χ verlassen hat; der Elektromagnet M tritt daher aufser Wirkung und alle Organe des Bremsventils nehmen ihre' ursprüngliche Stellung ein, indem die über dem Biegehaütkolben d befindliche Luft durch den Kanal j nach aufsen entweicht. Von diesem Augenblick an bleibt allein die Luftdrucksteuerung der Bremse in Wirkung. Im anderen Fall wird der Kolben des Steuerventils durch die Absperrung der Luft des mit dem Bremscylinder verbundenen Hülfsbehälters wieder gehoben, so dafs der Contact V wieder geschlossen und ein neuer Strom zu dem Ventil E' geschickt wird, wodurch eine neue Luftausströmung herbeigeführt wird, bis die Bremse ihre gewöhnliche Wirkungsweise angenommen hat.

Um das Lösen der Bremsen herbeizuführen, legt der Lokomotivführer den Bremshahn entsprechend zurück, wodurch sofort ein elektrischer Strom in das Ventil E gesendet wird. Dieser fliefst durch den Contact t und die Spindel des Steuerventils, welches beim Bremsen gesenkt war, und erregt den Elektromagneten N, welcher die Scheibe η anzieht. Hierdurch wird der Bolzen a' gehoben, und die Luft, welche beim Bremsen in den Bremscylinder eingetreten war, strömt aus den Rohren C' und F durch die Kanäle Ha' s aus und wirkt auf die Oberfläche des Biegehautkolbens h. Dieser drückt sogleich das Ventil f von seinem Sitz ab, so dafs die Luft des Bremscylinders durch e' bei jedem Wagen in das Freie strömen kann.

Gleichzeitig schliefst das Ventil g die Verbindung zwischen dem Bremscylinder und dem Hülfsbehälter ab, um jeden Verlust von Druckluft aus dem letzteren zu vermeiden. Sobald aber bei der Stellung des Bremshahnes der Druck der Luft in der Hauptleitung genügend grofs ist, um das Hauptsteuerveritil zu heben, wird durch diese Bewegung der elektrische Strom unterbrochen und die einzelnen Theile des Ventils nehmen ihre ursprüngliche Stellung wieder ein, während die Luft aus den Bremscylindern durch das Steuerventil in der gewöhnlichen Weise ausströmt.

Bei dem Bremsventil wird ein äufserst schnelles Anheben des Biegehautkolbens h bewirkt, weil auf der einen Seite der Druck der Bremscylinder und auf der anderen Seite der Atmosphärendruck wirkt infolge des Verschlusses der oberen Oeffnung j' durch die Spitze w-.

In dem Vorhergehenden ist angenommen, dafs, wie auch in Fig. ι dargestellt, die Rückleitung des Stromes sowohl von dem Bremsventil als auch dem Lösungsventil durch das Wagengestell erfolge. Anstatt dessen kann die Rückleitung auch durch einen besonderen Draht erfolgen, oder es können zur gröfseren Sicherheit beide Systeme vereinigt werden.

Der im Vorhergehenden erwähnte Bremshahn ist aus einem gewöhnlichen Bremshahri (Fig. 3) hergerichtet, der mit drei Contacten α β γ versehen ist, mittelst welcher je nach der Stellung des Griffes der Strom in die Bremsleitung (Stellung α) oder in die Lösungsleitung (Stellung ß) gesendet werden kann. . Der Contact γ ist mit der Batterie verbunden. Bei der Stellung d findet kein Stromschlufs statt.

Wenn der in Fig. 4 dargestellte Bremshahn mit regelbarem Auslafs benutzt wird, bei welchem die neutrale Zone bedeutend weiter ist als bei den gewöhnlichen Bremshähnen, kann diese neutrale Zone in drei verschiedene Theile getheilt werden, welche drei verschiedenen Stellungen des Handgriffes des Bremshahnes entsprechen.

In der Stellung 3 oder der absolut neutralen Stellung findet kein Stromschlufs, keine Druckminderung, kein Einleiten von Luft in die Hauptleitung statt.

Die in der neutralen Zone des Hahnes be-, findliche Stellung 4 gestattet die Sendung eines elektrischen Stromes in die Bremsleitung, ohne dafs jedoch Luft aus der Hauptleitung durch den Hahn 'entweichen könnte; an dieser Stelle ist ein Contact a' angebracht, der mit dem Contact α² verbunden ist, an welchen der zu dem Elektromagneten des Bremsventiles führende Draht angeschlossen ist.

In der ebenfalls in der neutralen Zone gelegenen Stellung 2 kann ein elektrischer Strom in die Leitung zum Lösen der Bremsen gesendet werden, jedoch ohne dafs Luft durch den Hahn in die Hauptleitung einströmen könnte. Zu diesem Zweck ist in β' ein Contact angebracht, der mit dem Contact β² verbunden ist, von welchem die Leitung zu dem Lösungselektromagneten führt.

Die Contacte α'ά²β'β² sind auf einer isolirenden Schiene von Ebonit angeordnet.

Aus dem Vorhergehenden ergiebt sich die bemerkenswerthe Thatsache, dafs man durch Einstellen des Bremshahnes in die Stellung 4 beim Durchfahren von Gefällen oder zum Verlangsamen der Geschwindigkeit mit Hülfe des Kommutators, welcher die oscillirenden Bewegungen des Luftdrucksteuerkolbens regelt, eine beliebige Druckminderung in der Hauptleitung herstellen kann, und dafs man durch Zurücklegen des Handgriffes auf die Stellung 3 einen beliebigen Druck in den Bremscylindern erzeugen kann, ein Resultat, welches durch Auslassen von Luft aus dem Bremshahn infolge

der in der Hauptleitung entstehenden Stöfse nicht erzielt werden kann.

Durch Einstellen des Hahnes auf die Stellung 2 kann man ferner die Bremsen auf elektrischem Wege lösen, ohne dafs Luft in die Hauptleitung eingelassen würde.

Diese beiden Operationen sind durchaus regelbar, d. h. man kann durch einfaches Verstellen des Bremshahnes in der neutralen Zone auf elektrischem Wege, d. h. augenblicklich, an allen Wagen alle gewünschten Druckänderungen in einem oder dem anderen Sinne in den Bremscylindern hervorrufen, so dafs man vollständig Herr des Zuges ist.

Die Regelbarkeit beim Lösen der Bremsen kann nur durch selbsttätige Regelung der Luftausströmung aus dem Bremsventil mittelst des Kommutators erzielt werden, wodurch, unabhängig von der Dauer . des Stromes, der Bewegungsausschlag des Hauptsteuerventils so bestimmt werden kann, dafs der Kolben des letzteren nach dem ersten Auslassen von Luft genau so weit wieder steigt, dafs der Hilfsbehälter von dem Bremscylinder abgeschlossen ist, während die folgenden Luftauslässe nur die Wirkung haben, dafs sie das kleine innere Ventil des Steuerschiebers öffnen und schliefsen, wobei der Schieber beständig in einer festen Stellung verbleibt, selbst in dem Augenblick, in welchem auf elektrischem Wege die gröfste Anspannung der Bremsen erreicht wird.

Durch diese Einrichtung wird auch ein unzeitiges Anhalten auf freier Strecke vermieden, welches durch die Bremsung eines, mehrerer oder aller Wagen bei Bruch eines Schlauches oder durch Druckminderung in der Hauptleitung infolge localer Beschädigungen oder mangelhaften Arbeitens der Luftpumpe herbeigeführt werden kann.

In der That, wenn der Handgriff des Bremshahnes sich wie vorschriftsmäfsig in der Stellung ι oder 2 beöndet, so hat der Bruch eines Schlauches nur die Folge, dafs sich die Functionsventile senken und dafs der Kommutator einen Stromschlufs herstellt, welcher so auf das Lösungsventil einwirkt, dafs das untere Ventil desselben geschlossen wird, bevor eine bemerkenswerthe Luftmenge aus dem Hülfsbehälter in den Bremscylinder gelangen kann.

Wenn beim Durchfahren eines Gefälles der Bremshahn zufällig die neutrale Lage hat, um ein geringes Bremsen herbeizuführen, so würde bei dem Bruch eines Schlauches das Functionsventil augenblicklich in Thätigkeit treten und die Bremsung bewirken. Durch Zurücklegen des Bremshahnes auf die Stellung 2 würde der Lokomotivführer sofort die Bremsen lösen. In allen Fällen hat der zum Lösungsventil fliefsende elektrische Strom die Wirkung, dafs das mit dem Hülfsbehälter in . Verbindung stehende Ventil des Lösungsventils geschlossen gehalten wird, und. der Lokomotivführer kann aufserdem durch Unterbrechen des Stromes aus dem Hülfsbehälter über vier oder fünf Bremscylinderfüllungen verfügen, um die Bremsen anzuziehen, bevor er den Bahnhof erreicht, auf welchem die beschädigten Theile ersetzt werden können.

In diesem Fall tritt das Lösungsventil E allein in Thätigkeit, indem durch Unterbrechen des Stromes die Luftauslässe C und G geöffnet werden, so dafs die Bremsung erfolgt, während durch Schliefsen des Stromes die Hauptleitung G geschlossen und das nach dem Bremscylinder führende Rohr F geöffnet wird, wodurch das Lösen der Bremsen bewirkt wird.

Es ist ersichtlich, dafs nach den verschiedenen Bremssystemen als selbstthätiger Kommutator die Vertheiler selbst benutzt werden können, wie in dem angeführten Beispiel, oder diejenigen Theile der Bremsen, welche in ihrer Bewegung von derjenigen der Vertheiler abhängig sind.

Die für die gewöhnliche Westinghouse-Bremse beschriebene Einrichtung kann mit entsprechenden Aenderungen auch an allen anderen ähnlichen Bremssystemen angewendet werden, namentlich auch für die schnell wirkende Westinghouse-Bremse, bei welcher sie eine Regelbarkeit des Bremsens und des Lösens der Bremsen gestattete und welcher sie die ihr mangelnde schnelle Wirkung beim Lösen der Bremsen geben würde, sowie die bezüglich des unzeitigen Haltens erwähnten Vortheile.

Im letzteren Fall würde man sich des Schiebers des Functionsventils selbst ohne Kommutator bedienen, oder eines mit dem Schieber verbundenen Theiles, oder irgend eines anderen Theiles, dessen Bewegung von der Bewegung des Functionsventils abhängig ist.

In Fig. 5 und 6 ist im Schnitt und in Ansicht eine Abänderung der Einrichtung dargestellt, welche sich von der vorhergehenden nur dadurch unterscheidet, dafs die Biegeha.utkolben der Brems- und Lösüngsventile durch Kolben ersetzt sind, deren Wirkung die gleiche ist. Diese Einrichtung ist leichter herzustellen und hat weniger zahlreiche Verbindungen.

An den Brems- und Lösungsventilen könnten auch polarisirte Elektromagnete angewendet werden, so dafs nur eine einzige Leitung erforderlich wäre, auch könnten in diesem Fall die metallenen Buffer direct zur Contactbildung zwischen den einzelnen Wagen benutzt werden, ohne dafs besondere Contactstücke erforderlich wären. .

Claims (3)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Eine elektrische und pneumatische Steuerung für Luftdruckbremsen, dadurch gekennzeichnet, dafs der bekannte Hauptsteuerkolben mittelst eines Kommutators selbst-

   that ig zwei elektrische Leitungen fXund Y) wechselweise schliefst oder unterbricht, um beim mäfsigen Bremsen mit Hülfe von elektrisch bewegten Ventilen (E und E') das Ausströmen von Luft aus der Leitung genau zu regeln und um beim Anziehen oder Lösen der Bremsen an jedem Wagen den elektrischen Strom zu unterbrechen, sobald der bekannte Hauptsteuerkolben auf pneumatischem Wege zur Wirkung gelangt.
2. 2. Eine Steuerung für Luftdruckbremsen der durch Anspruch ι angegebenen Art, gekennzeichnet durch ein mit einem Biegehautkolben (h) in Verbindung stehendes bewegliches Ventilsystem (f und g), welches ein Entleeren des Bremscylinders gestattet, wenn dieser durch den Hauptsteuerschieber mit dem Hutbehälter in Verbindung steht, ohne dafs aus letzterem Luft entweichen könnte, indem es diese Verbindung aufhebt, wodurch ein unzeitiges Bremsen verhindert wird, während die Bremsen nach Belieben angezogen oder gelöst werden können.
3. 3. Eine Steuerung für Luftdruckbremsen der durch Anspruch 1 geschützten Art, gekennzeichnet durch einen Führer-Bremshahn mit breiter neutraler Zone, welcher die Möglichkeit giebt, die Bremsen nur auf elektrischem Wege anzuziehen oder zu lösen, ohne dafs die Hauptleitung in Wirkung tritt, so dafs die Wirkung der Bremsen leicht geregelt werden kann und bei Bruch der Rohrleitung noch mehrere Bremsungen vorgenommen werden können.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.