DE78544C - Elektrisch gesteuertes Luftventil für Druckluft- oder Vacuumbremsen - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 20: Eisenbahnbetrieb.

Fatentirt im Deutschen Reiche vom 5. August 1893 ab.

Das elektrische Luftventil, welches den Gegenstand vorliegender Erfindung bildet, hat den Zweck, die Ventile der selbstthätigen Luftbremsen und damit auch letztere selbst mittelst Elektricität zu steuern.

Fig. 1 stellt in Ansicht eine Bremse mit Prefsluft dar, welche durch das elektrische Luftventil gesteuert wird.

U bezeichnet den Bremscylinder eines beliebigen Systems, T sein Steuerungsventil und W das elektrische Luftventil. Dieses Ventil befindet sich, wie Fig. 1 zeigt, zwischen dem Ventil T und der Leitung S, welche durch den Verbindungsstutzen R mit der Hauptleitung P so verbunden ist, dafs die gepreiste Luft der Leitung das Ventil W durchstreichen mufs, um zum Steuerungsventil T zu gelangen.

Fig. 2 zeigt in gröfserer Ausführung und in einem verticalen Schnitt das elektrische Luftventil W.

Dasselbe besteht aus einem hohlen Cylinder aus Bronze, dessen Deckel ebenfalls aus Bronze sind, um nicht unter der Einwirkung des elektrischen Stromes magnetisch zu" werden.

Im Innern befindet sich ein weicher Eisenkern F, der mit Leitungsdraht umwickelt ist. Die Uebertragung des elektrischen Stromes geschieht durch die zwei Leitungsdrähte d und d¹, wovon der eine d zur Zuleitung, der andere d¹ zur Rückleitung des Stromes dient. Diese beiden Drähte werden entweder innerhalb, wie in Fig. ι dargestellt, oder aufserhalb der Luftleitung P iS angebracht. Dem Eisenkern F gegenüber befinden sich zwei Anker M und N. Der Anker M hängt an einem Hebel /, der einen Schieber t bewegt. Die Feder R² stöfst den Schieber t nach aufwärts und die Feder i?³ drückt ihn an den Schieberspiegel.

Der Anker iV besitzt ein Diaphragma \ und eine Klappe k. Die Feder R¹ drückt die Klappe k auf ihren Sitz. Der Kanal T² endlich steht mit dem Bremsventil T und der Kanal S² mit der Hauptleitung in Verbindung. Die Wirkungsweise des Ventils ist folgende:

1. Periode: Bei fahrendem Zuge.
Hierbei wirkt das elektrische Luftventil nicht,

sondern stellt nur die unmittelbare Verbindung zwischen der Hauptleitung und dem Ventil T der Bremse her.

Der Schieber t ist durch die Feder R² emporgehoben, die Oeffhung α ist freigegeben, die bei S² ankommende Prefsluft tritt durch die Oeffnungen der Scheibe m und gelangt, die Oeffhung α und den Kanal b durchziehend, durch T² in den Bremscylinder.

In dieser Stellung ist es, als ob das Ventil W nicht vorhanden wäre; die Luftapparate der Bremse füllen sich mit Luft wie gewöhnlich.

2. Periode: Anhalten des Zuges.

Um den Zug anzuhalten, müssen die Bremsen angezogen werden, was durch die Wirkung des Bremsventils T geschieht. Bei einem nur mit Druck-Luftbremsen versehenen Zug wird diese Wirkung durch eine mehr oder minder starke Druckverminderung hervorgebracht, welche in der Hauptleitung durch den Lokomotivführer erzeugt wird, der im gewünschten Momente mittelst des Regulirungshahnes einen Theil der in der Hauptleitung befindlichen Luft entweichen läfst. Das Ventil W hindert

in keiner Weise diese Steuerung der Bremsen, denn die in der Leitung erzeugte Druckverminderung überträgt sich unmittelbar auf das Ventil T der Bremse. Der Maschinenführer kann daher die Bremsen wirken lassen, ohne das elektrische Luftventil in ,Anwendung zu bringen.

Im Falle, dafs der Lokomotivführer zur Erzielung und augenblicklichen Wirkung der Bremsen das elektrische Luftventil anwenden will, läfst er in den Leitungsdraht dd¹ einen elektrischen Strom von beliebiger Stärke eintreten. Unter Wirkung dieses Stromes wird d,er Kern F des Ventils magnetisch und zieht den Anker M an; die Bewegung von M überträgt sich auf den Hebel /, der Schieber t wird nach abwärts bewegt und schliefst die Oeffnung a, wodurch die Hauptleitung von dem Ventil T der Bremse getrennt wird.

Unter der magnetischen Einwirkung des Kernes F hebt sich der Anker N, wodurch die Feder R¹ zusammengedrückt und die Klappe k geöffnet wird. .

Die zwischen dem elektrischen Luftventil W und T befindliche Luft entweicht durch k und die dadurch erzeugte Druckminderung setzt das Ventil T und infolge dessen auch die Bremsen in Thätigkeit.

Bekanntlich ist die Stärke des Anziehens der Bremse von dem Grade der in der Hauptleitung erzeugten Druckverminderung abhängig. Um daher die Bremse stärker oder schwächer wirken zu lassen, mufs der Lokomotivführer in der zwischen dem Steuerungsventil T der Bremse und dem elektrischen Luftventil W befindlichen Luft eine mehr oder weniger starke Druckverminderung erzeugen können.

' Dies geschieht durch eine Aenderung der Stärke des unter den Zug geleiteten elektrischen Stromes, nicht aber durch die kürzere oder längere Zeitdauer, während welcher derselbe wirkt. Ein Strom von bestimmter Stärke erzeugt in dem Kern F eine gleichbleibende magnetische Kraft. Die Klappe k läfst die Preisluft so lange entweichen, als der Unterschied zwischen dem Luftdruck in der Leitung ■— der oberhalb des Diaphragmas \ wirkt — und dem Luftdruck in dem Ventil T der Bremse — der unterhalb desselben Diaphragmas ^ wirkt '— der entwickelten magnetischen Kraft nicht gleichkommt. Tritt letzteres ein, dann schliefst die Feder R¹ die Klappe k und man erhält in dem Ventil T der Bremse eine gleichbleibende Druckverminderung, welche eine ihr proportionale Anziehungskraft ■ der Bremsen bestimmt.

Wenn man .den Strom verstärkt, erhält man eine gröfsere magnetische Kraft; die Klappe k hebt sich von neuem, eine neue Druckverminderung wird unter dem Ventil T erzeugt, was eine Erhöhung des Stärkegrades der Anziehung der Bremsen bewirkt. Man sieht hieraus, dafs der Lokomotivführer es vollständig in der Hand hat, die Stärke der Bremsung zu bestimmen, da die Kraft der Anziehung der Bremsen unmittelbar von^; der Stärke des zugeleiteten elektrischen Stromes abhängt.

Aufserdem gestattet das elektrische Luftventil, die Prefsluft der Hauptleitung vollständig zu ersparen, welche Leitung durch die Schieber t von den Ventilen T der Bremsen vollkommen getrennt wird.

3. Periode: Loslassen der Bremsen.

Um das Loslassen der Bremsen zu bewirken, hat der Lokomotivführer nur den Strom zu unterbrechen; der Kern F wird sofort unmagnetisch, die Feder R¹ drückt die Klappe k fest auf ihren Sitz, die Feder i?'² hebt den Schieber t in die Höhe und giebt die Oeffnung α frei, die Prefsluft der Leitung stürzt sofort in das Bremsventil T und bewirkt das Loslassen der Bremsen.

Fig. 3 stellt die Gesammtanordnung einer Luftbremse dar, die mit einer anderen Ausführungsform des soeben beschriebenen elektrischen Luftventils versehen ist; diese Ausführungsform ist vorzugsweise für die selbstthätigen Luftleerbremsen bestimmt.

U¹ stellt in der Draufsicht den Cylinder der Bremse, T¹ sein Steuerungsventil und \, seinen luftleeren Hülfsbehälter dar; VF¹ bezeichnet das elektrische Luftventil, wie bei der Luftdruckbremse, und befindet sich zwischen dem Bremsventil und der Hauptleitung.

Fig. 4 zeigt diese Ausführungsform des Ventils in einem verticalen Schnitte.

Alle Theile des früher beschriebenen Ventils finden sich auch hier vor, nur hat der Anker N¹ zwei Diaphragmen χ und ^¹.

Der Vorsprung S³ stellt die Verbindung mit der Hauptleitung und T³ die mit dem Steuerungsventil der Luftleerbremse her.

Wirkungsweise dieser Ausführungsform.

1. Periode: Bei fahrendem Zuge.

Bei selbstthätigen Luftleerbremsen mufs man die Luftleere in der Leitung und dem Behälter Z während der ganzen Dauer der Fahrt aufrecht erhalten. Ein Strahlapparat, der auf der Lokomotive angebracht ist, stellt diese Luftleere her.

Während dieser ganzen Periode wirkt das Ventil nicht und gestattet die unmittelbare Verbindung zwischen dem Ventil T und der Leitung. Der Schieber t^l ist emporgehoben, die abgesaugte Luft streicht unbehindert von T³ nach S³, d. h. vom Vertheiler in die Leitung.

2. Periode: Wirkung der Bremsen.

Um die Bremsen wirken zu lassen, läfst der Lokomotivführer durch die Hauptleitung atmosphärische Luft eintreten. Die so erlangte Verstärkung des Druckes setzt das Bremsventil in Thätigkeit, welches den Bremscylinder U¹ mit dem Behälter Z in Verbindung bringt, und der

Jm₁ Cylinder U¹ erzeugte Druck bestimmt die Kraft des Anziehens der Bremse. Diese Ausführungsform des elektrischen Luftventils gestattet dem Lokomotivführer, das Anziehen der Bremsen zu veranlassen, als ob das elektrische Luftventil nicht vorhanden wäre, und letzteres erhält fortwährend die unmittelbare Verbindung zwischen Leitung und Bremsventil.

Wenn der Lokomotivführer die Bremsen durch Elektricität steuern will, leitet er Strom in den Leitungsdraht d d^l, der wie bei der Bremse mit Prefsluft angebracht ist.

Die Wirkungsweise der verschiedenen Theile des Ventils ist die gleiche wie in dem soeben mit Bezug auf die Fig. 2 beschriebenen Falle; der Schieber t¹ sinkt herab und schliefst die Oeffnung ά_λ , die Leitung S³ von dem Bremsventil trennend. Unter dem Einflüsse der magnetischen Kraft, die sich durch den elektrischen Strom in dem Kern F₁ entwickelt, hebt sich der Anker N¹ und öffnet die Klappe k¹. Die atmosphärische Luft stürzt durch k¹ und L in das Bremsventil und bewirkt das Anziehen der Bremse.

Die Klappe k^l bleibt so lange offen, bis der Druck der durch k^l eingedrungenen Luft auf das Diaphragma χ der entwickelten magnetischen Kraft gleich ist. Hierauf schliefst die Feder 2?* die Klappe k¹. Die in das Bremsventil eingetretene Luftmenge, welche die gewünschte Stärke des Anziehens bestimmt, hängt also auch hier unmittelbar von der Kraft des elektrischen Stromes ab.

Der Lokomotivführer kann daher die Kraft des Anziehens der Bremsen nach Belieben steigern.

Während der ganzen Wirkungsdauer der Bremsen ist, wie ersichtlich, die Hauptleitung durch die Schieber t¹ getrennt, ihre Luftleere bleibt daher stets erhalten.

3. Periode: Loslassen der Bremsen.

Der Lokomotivführer hat zu diesem Zwecke nur den elektrischen Strom zu unterbrechen; der Kern F¹ verliert seinen Magnetismus, die Feder i?⁴ schliefst die Klappe k¹ fest zu, der Schieber i¹ hebt sich und die in das Bremsventil eingedrungene Luft stürzt in die luftleere Leitung, wodurch das Loslassen der Bremsen mit grofser Geschwindigkeit vor sich geht.

Die Diaphragmen %, Fig. 2, und ^¹ und x, Fig. 4, sind aus Leder oder Kautschuk. Es sind dies einfache Ringe, die an ihrem Umfange zwischen den Flantschen dieses Apparates festgeklemmt sind. Sie tragen in ihrem Mittelpunkte die Klappventile k k¹, welche die Steuerungsventile TT¹ mit der atmosphärischen Luft in Verbindung setzen.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Bei Druckluft- bezw. Vacuumbremsen ein zwischen die Hauptleitung P (P¹) und die Steuerungsventile T (T¹) eingeschaltetes, elektrisch gesteuertes Luftventil W (W¹), welches neben der sonst üblichen mechanischen Steuerung der Ventile verwendet werden kann, dadurch gekennzeichnet, dafs durch Schliefsen des Elektromagnetstromkreises d d¹ die Verbindung der Hauptleitung mit den Steuerungsventilen T(T¹) mittelst des Schiebers t (i¹) unterbrochen und durch gleichzeitiges Oeffnen der Klappe k (k¹) am zweiten Anker JV (N¹) das Entweichen bezw. Einströmen von Luft in dem zwischen W(W¹) und T (T¹) liegenden Theile der Rohrleitung bewirkt wird, so dafs unter beständiger Erhaltung der Prefsluft oder der Luftleere in der Hauptleitung je nach der Stärke des zugeleiteten elektrischen Stromes durch stärkere oder geringere Magnetisirung des Eisenkernes F (F¹) die Kraft des Anziehens der Bremsen nach Belieben geregelt wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.