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Vorrichtung zur selbsttätigen Einstellung der Bremskraft nach Maßgabe
der Fahrzeugbelastung Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur selbsttätigen
Einstellung der Bremskraft nach Maßgabe der Fahrzeugbelastung an Eisenbahnwagen.
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Man hat an solchen Fahrzeugen-bereits Lastbremsregler angebracht,
deren wesentlicher Bestandteil ein dem Bremszylinder vorgeschaltetes Ventil mit
veränderlicher Federbelastung ist, wobei die Federspannung nach Maßgabe der Belastungsänderungen
selbsttätig durch einen mit Druckmittel beaufschlagten Einrückzylinder erfolgt,
bei dem das Maß der Verschiebung zwischen Kolben und Zylinder bei der Beaufschlagung
durch den jeweiligen Abstand des gefederten Fahrzeugtees vom ungefederten# bestimmt
wird, wobei die Beaufschlagung und Entlüftung des Einrückzylinders durch ein elektrisch
gesteuertes Ventil oder durch einen in einer Druckmittelleitung eingeschalteten
Hahn o. dg1. erfolgt, wenn etwa beim Schließen .der Türen vom Führerstand des führendenTriebfahrzeugs
aus der entsprechende Vorgang veranlaßt wird.
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Bei diesen bekannten Einrichtungen muß der Anlaß zum Wirksamwerden
der Vorrichtung im Sinne der Änderung der Spannung der Belastungsfeder des erwähnten,
dem Bremszylinder vorgeschalteten Ventils vom Führer des Triebfahrzeugs ausgehen.
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Das macht die bekannten Vorrichtungen ungeeignet für jene Züge, bei
denen keine durch den Zug hindurchgeführte Steuerleitung (Türschließleitung o..dgl.)
für den Zweck der - Beeinflussung der Vorrichtung zur Regelung der Bremskraft nach
Maßgabe der Belastung vorhanden ist, also im allgemeinen für jene Züge, die durch
eine Dampflokomotive, eine elektrische Lokomotive, eine Lokomotive mit Verbrennungsmotor
o. dgl. befördert werden.
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Die Erfindung bezweckt nun die Schaffung einer den erwähnten bekannten
Einrichtungen ähnlichen Einrichtung, bei der die Regelung der Bremskraft ohne jeden
willkürlichen Anstoß von einer Stelle des Zuges aus, etwa vom Führerstande aus,
selbsttätig von jedem Fahrzeug und unabhängig von den entsprechenden Vorgängen bei
den übrigen Fahrzeugen des Zuges aus erfolgt.
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Demgemäß ist die Vorrichtung nach der Erfindung so ausgebildet, daß
für jedes Fahrzeug die Größe der Bremskraft nach Maßgabe der Belastung lediglich
in Abhängigkeit von der jeweiligen Stellung der Türen eingestellt wird, indem der
die Federspannung des dem Bremszylinder vorgeschalteten Ventils regelnde Einrückzylinder
je nach den Umständen dann mit der Druckluft beaufschlagt wird, wenn eine Fahrzeugtür
geöffnet ist oder wenn sämtliche Fahrzeugtüren geschlossen sind, wobei Mittel vorgesehen
sind, um die Beaufschlagung den praktischen Erfordernissen entsprechend zeitlich
zu begrenzen.
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Auf der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsformen der Vorrichtung
veranschau-1 icht.
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Bei der in Abb. i veranschaulichten Ausführungsform handelt es sich
um eine Einrichtung, die an einem mit Lichtbatterie versehenen
Schnellzugwagen
(D-Zug-Wagen) angebracht ist und bei der der Erregerstrom für das elektropneumatische
Steuerventil des Einrückzylinders des Lastbremsreglers über drei verschiedene, in
Hintereinanderschaltung angeordnete Schaltvorrichtungen geführt ist, von denen die
eine den Stromkreis bei stehendem sowie bei sich noch langsam bewegendem Fahrzeug
geschlossen hält, während .die zweite den Stromkreis bei stillstehendem Fahrzeug
oder bei gleichmäßiger Bewegung desselben geschlossen hält, bei Beschleunigung sowie
bei Verzögerung aber unterbricht, während die dritte unter Umständen in der Mehrzahl
- nämlich entsprechend der Zahl der nach außen führenden Türen - vorhandene Schaltvorrichtung
so eingerichtet ist, daß sie den Erregerstrom unterbricht, wenn mindestens eine
.der Türen offen steht.
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Abb.2 zeigt die Schalteranordnung, bei einer anderen Ausführungsform
der Vorrichtung nach der Erfindung, bei der derErregerstromkreis für das elektropneumatische
Steuerventil für den Einrückzylinder nur geschlossen ist, wenn mindestens eine Tür
geöffnet ist. Auf weitere Schaltvorrichtungen - etwa .diejenigen, die bei der Ausführungsform
nach Abb. i zur Anwendung gelangen - ist hier verzichtet.
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Abb. 3 zeigt eine .den Vorrichtungen nach den Abb. i und 2 gegenüber
vereinfachte Ausführungsform, bei .der von einer elektropneumatischen Steuerung
des Einrückzylinders für den Lastbremsregler abgesehen ist und eine mit den Türen
verbundene einfache Hahnsteuerung die Druckluftfüllung und -entleerung des Einrückzylinders
unmittelbar bewirkt.
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Abb. 4 zeigt eine der Abb. 3 entsprechende Einrichtung mit einer Sondervorrichtung,
die unten näher erläutert ist.
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Auf der Zeichnung bezeichnet i den bekannten Lastbremsregler, dessen
Ventil e in die Verbindung zwischen dem Hilfsluftbehälter und dem Bremszylinder
eingeschaltet ist. Das Ventil 2 wird durch den Kolben 3 gesteuert, der auf der dem
Ventil e zugewendeten Seite mit Bremszylinderdruck beaufschlagt wird. Auf den Kolben
3 wirkt entgegen .der Kraftwirkung des Bremszylinderdruckes die Spannung der Feder
4 ein. Die Regelung bzw. die Veränderung der Spannung der Feder q. erfolgt durch
den mit der geführten Sperrstange 5 durch Winkelhebel 6 verbundenen Einrückzylinder
7, dessen Kolben 8 den Drehhebel 9 verstellt, in dessen Bewegungsbereich sich der
Anschlag io befindet. Der Zylinder 7 ändert seine Höhenlage mit den Lageänderungen,
die der gefederte Fahrzeugteil mit zu- und abnehmender Belastung erfährt. Der Anschlag
io ist mit dem nicht gefederten Teil (Achsbüchse, Federbund o. dgl.) verbunden.
Auf die Sperrstange 5, die zugleich Stellvorrichtung für die Feder 4 ist, wirkt
der mit Sperrzähnen versehene Sperrkolben i i ein, der einerseits unter Federdruck,
anderseits unter dem Einfluß des Sperrlösekolbens 12 steht. Der Einrückzylinder
7 ist mittels eines nachgiebigen Verbindungsgliedes - etwa eines Schlauches - mit
einer Leitung 13 verbunden, die vom Gehäuse des elektropneumatischen Steuerventils
14 ausgeht. In dem Ventilgehäuse befindet sich der Ventilkörper 15, der in der Normallage
die Verbindung zwischen dem Behälter 16 und dem Zylinder 7 sperrt, Ferner befindet
sich darin der Ventilkolben 17, der die Entlüftungsbohrungen 18 steuert, über die
bei normaler Lage der Innenteile der Vorrichtung 14 der Einrückzylinder 7 entlüftet
ist, während das Ventil 15 die Verbindung .des Behälters 16 mit den Freiluftbohrungen
18 sperrt. Der Behälter 16 wird - zweckmäßig über ein Rückschlagventil i9 - aus
der Hauptluftleitung 2o der Druckluftbremse gespeist. Der Elektromagnet 21 des elektropneumatischen
Steuerventils 14 ist mit einem Ende seiner Wicklung unmittelbar an eine Stromquelle
22 angeschlossen. Als Stromquelle kommt für Fahrzeuge der obererwähnten Art wohl
ausschließlich die von der Lichtmaschine gespeiste Batterie 22 in Betracht, von
der ein auf :das Fahrzeug beschränktes Leitungsnetz ausgeht. Das andere Ende der
Wicklung .des Elektromagneten 21 ist über .die mit den Fahrzeugaußentüren verbundenen,
hintereinandergeschalteten Kontaktschalter 23, ferner über einen bei Verzögerung
oder Beschleunigung wirksam werdenden Unterbrecherschalter 24, weiterhin über einen
nur bei stehendem oder langsam fahrendem Fahrzeug (etwa 5 km/Std.) geschlossenen
Schalter 25 und schließlich über den normalerweise stets geschlossenen Hauptschalter
26 an die Stromquelle 22 angeschlossen.
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Die Wirkungsweise der Vorrichtung nach der Erfindung ist folgende:
Es sei davon'ausgegangen, daß .das Fahrzeug stillsteht. Dann ist der Schalter 25
geschlossen. Der Unterbrecherschalter 24 (beispielsweise ein U-förmig gebogenes
Rohr mit Quecksilberfüllung) verbindet die Leitungsteile.
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Bei-einem am Bahnsteig haltenden Fahrzeug ist wahrscheinlich mindestens
eine der Außentüren geöffnet, infolgedessen ist einer der Schalter 23 geöffnet.
Der Elektromagnet 2.1 bekommt daher keinen Erregerstrom.
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Durch die im Fahrzeug Platz nehmenden Fahrgäste ändert sich nun das
Fahrzeuggewicht,
der Winkelhebel 9 nähert sich also dem Anschlag
io. Ist der Zug nun zur Abfahrt bereit, so werden bei der Ausführungsform nach Abb.
i durch Schließen der Türen auch die jeweils geöffneten Schalter 23 geschlossen.
Nunmehr fließt der Strom über die geschlossenen Schalter 26, 25, 24 und 23 zum Elektromagneten
21; dessen Anker wird in die Spule hineingezogen, der Kolbenschieber 17 schließt
die Bohrungen 18 und öffnet .gleichzeitig durch Niederdrücken des Kolbenventils
15 die Verbindung zwischen dem Behälter 16 und dem Einrückzylinder 7. Letzterer
wird mit Druckluft gefüllt, während gleichzeitig durch Beaufschlagen des Kolbens
i2 der Sperrkolben ii veranlaßt wird, die Sperrstange 5 freizugeben. Der Kolben
8 legt den freien Arm des Winkelhebels 9 .auf den Anschlag io; sobald dies geschehen
ist, bewirkt die im Zylinder 7 befindliche bzw. noch in ihn einströmende Druckluft
eine Lageveränderung des nicht fest angeordneten Zylinders 7, wodurch mittels des
Winkelhebels 6 und der Stange 5 die Spannung der Feder 4 vermehrt wird. Es ist dann
eine größere Belastung des Kolbens 3 durch Bremszylinder.druck erforderlich; um
das Ventil 2 zu schließen, als am leeren Fahrzeug mit weniger straff gespannter
Feder 4. Sobald das Fahrzeug anfährt, unterbricht der Unterbrecherschalter 24 infolge
der Trägheit der Quecksilberfüllung den Erregerstrom für den Elektromagneten 2i.
Die Belastungsfeder des Kolbenventils 15 stellt die Teile in die auf der Zeichnung
dargestellte Lage, bei der die Sperrvorrichtung die Spannung der Feder 4 festhält
und der Einrückzylinder entlüftet wird. Schön bei geringer Fahrgeschwindigkeit wird
der Schalter 25 geöffnet, so daßi der bei gleichmäßiger Fahrt sich auf Stromschluß
einstellende Unterbrecherschalter 24 keine Erregung des Elektromagneten 21 mehr
herbeizuführen vermag.
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Bei der Verzögerung beim Bremsen gelangt zwar der Schalter 25 in die
Stromschlußstellung, wenn die dafür maßgebliche Geschwindigkeit erreicht ist, aber
der Unterbrecherschalter 24 stellt erst beim Stillstehen des Fahrzeugs den Stromschluß
her, der dann durch Öffnen der Türen unterbrochen wird.
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In Abb. 2 ist lediglich die Anlage für den Erregerstrom des Elektromagneten
21 in anderer Ausführung dargestellt. Hierbei ist auf die Schalter 24 und 25 verzichtet,
und die in Abhängigkeit von den Türen wirksamen Schalter 23 sind so eingerichtet,
daß sie bei geöffneter Tür den Stromschluß vermitteln, bei geschlossener Tür -aber
den Strom unterbrechen.
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Die vorbeschriebenen Ausführungsformen setzen das Vorhandensein einer
Stromquelle für den Erregerstrom des Elektromagneten 21 voraus.
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Bei Fahrzeugen, an denen eine solche nicht vorhanden ist oder bei
denen man die elektrische Energiequelle aus irgendwelchen Gründen für die Regelung
der Bremskraft gemäß der Belastung nicht benutzen will, kann die Ausführungsform
nach Abb. 3 zur Anwendung gelangen.
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Bei dieser ist mit jeder Tür ein Hahn 27 oder ein ähnliches Absperrorgan
verbunden, das nur bei geöffneter Tür eine Verbindung zwischen der Hauptleitung
2o und der zum Einrückzylinder und zum Zylinder der Sperrvorrichtung führenden Leitung
13 vermittelt.
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Diese Ausführungsform ist als außerordentlich einfach zu bezeichnen,
hat aber - wie auch diejenige nach Abb. 2 - -den Nachteil, daß die Beaufschlagung
des Einrückzylinders 7 und die Entsperrung der die Spannung der Feder 4 beeinflussenden
Stange 5 so lange anhält, wie eine Tür offen steht.
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Bei langen Aufenthalten kann dadurch im Falle der Anordnung nach Abb.2
die Entladung der Batterie 22, im Falle der Abb. 3 ein unerwünschter Druckluftverlust
entstehen.
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Bei elektrischer Beeinflussung des Steuerventils 14 ist dieser Möglichkeit
dadurch vorgebeugt, daß bei geöffneter Tür der Strom unterbrochen ist. Bei der rein
pneumatischen Beeinflussung der Vorrichtung gemäß Abb. 3 kann man sich vor Druckverlusten
schützen, indem man die mit den Türen verbundenen Absperrorgane als Dreiweghähne
o. dgl. ausführt und zwischen diesen und dem Einrückzylinder 7 ein an sich bekanntes
Ventil 28 einschaltet (s. Abb. 4), das die Verbindung zwischen der Druckmittelquelle
und dem Einrückzylinder 7 bei geschlossenen Türen und demgemäß mit Bezug auf jene
Verbindung geöffneten Hähnen 27 herstellt, aber diese nur so lange bestehen läßt,
bis sich der Druck zwischen dem Zylinder 7 und dem Behälter 16 ausgeglichen hat.