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Elektropneumatische Führerbremseinrichtung für Schienenfahrzeuge Die
Erfindung bezieht sich auf eine elektropneumatische Führerbremseinrichtung für Schienenfahrzeuge,
mit durch einen Steuerstrom stromstärkeabhängig steuerbaren Bremsregeleinrichtungen
und mit einem handbetätigbaren pneumatischen Druckregler.
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Bekannte Ausführungen derartiger Führerbremseinjichtungen weisen einen
der von der Führerbremseinrichtung zu den Bremsregeleinrichtungen führenden, vom
Steuerstrom durchflossenen Steuerleitung vorgeschalteten, von Hand über einen Führerbremshebel
direkt oder indirekt verstellbaren Regelwiderstand auf, mittels dessen der Stromfluß
in der Steuerleitung einstellbar ist. Diese bekannten Ausführungen sind jedoch mit
dem Nachteil behaftet, daß eine Änderung des Widerstandes der Steuerleitung, wie
er beispielsweise durch eine Änderung der Zahl der zu einem Zug gekoppelten und
abzubremsenden Wagen bedingt sein kann, eine Änderung des Stromflusses in der Steuerleitung
hervorruft, die durch ein Nachstellen des Regelwiderstandes ausgeglichen werden
muß. Ebenso müssen Spannungsänderungen der Stromquelle mit Hilfe des Regelwiderstandes
kompensiert werden. Den einzelnen Stellungen des Führerbremshebels sind also keine
bestimmten Bremsstufen zuweisbar.
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Um diesen aufgezeigten Nachteil zu beheben, ist eine älteres Recht
bildende Bremseinrichtung geschaffen worden, in der dem zusammen mit dem Druckregler
eines pneumatischen Führerbremsventils verstellbaren Regelwiderstand ein veränderlicher
Vorwiderstand vorgeschaltet ist, der der Anpassung der Führerbremseinrichtung an
die Wagenzahl und die Spannung der Stromquelle dient. Bei Verwendung eines derartigen
Vorwiderstandes kann zwar jeder Stellung des Führerbremshebels eine bestimmte Bremsstufe
zugeordnet werden, doch ist hierzu Voraussetzung, daß jeder Änderung der an die
Führerbremseinrichtung angeschlossenen Bremsanlage ein Nachstellen des Vorwiderstandes
folgt.
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Weiterhin ist bereits eine elektropneumatische Druckluftbremse bekannt,
welche zur Vermeidung des vorerwähnten Nachteils eine mittels eines Potentiometers
einstellbare Wechselspannungsquelle aufweist, deren Wechselspannung über die Steuerleitung
und an jedem Wagen angeordnete Transformatoren an den einzelnen Wagen angeordnete,
aus den Wagenbatterien mit Gleichstrom versorgte und über elektropneumatische Steuerventile
die Wagenbremsen überwachende Verstärker steuert. Diese Druckluftbremse bedarf also
einer besondere Wechselspannungsquelle und an jedem Fahrzeug außer einer Wagenbatterie
einer Vielzahl elektronischer Schaltelemente, so daß sie kompliziert, äußerst vielteilig
und daher sehr teuer ist.
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Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht in der Schaffung
einer sich automatisch an die angeschlossene Bremsanlage anpassenden, bei gleichen
Stellungen des Führerbremshebels stets Stromflüsse gleicher Stärke in der Steuerleitung
und damit gleichstarke Bremsungen bewirkenden Führerbremseinrichtung der eingangs
angegebenen Art, welche zu ihrem Betrieb nur eine unstabilisierte Stromquelle benötigt
und welche sich aus nur wenigen, robusten Bauelementen zusammensetzt, welche also
einfach herzustellen ist und einen weitgehend wartungsfreien Betrieb erlaubt.
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Diese Aufgabe wird nach der Erfindung durch ein ein Doppelventil steuerndes
Relaisventil gelöst, das von dem durch den Druckregler überwachten Druck und von
der vom Steuerstrom der Bremsregeleinrichtungen oder einem diesem Strom proportionalen
Strom auf denbeweglichenAnker einesElektromagneten ausgeübten proportionalen Kraft
entgegen einer konstanten Kraft steuerbar ist, wobei das Doppelventil den Druck
in einem Stehzylinder überwacht, der die Stellung eines vom Steuerstrom durchflossenen
Regelwiderstandes bestimmt.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung schematisch
dargestellt.
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Ein von einer nicht dargestellten Druckluftquelle über eine Rohrleitung
1 mit Druckluft versorgter Druckregler 3, der mittels eines Handhebels 5 auf verschiedene
Druckhöhen einstellbar ist, steuert über eine Leitung 7 in einen Zylinderraum 9
eines Relaisventils 11 eine der Stellung des Handhebels 5 entsprechende Druckhöhe
ein. Der Zylinderraum 9 ist mittels eines Kolbens 13 von einem in seinem Volumen
durch
einen Luftbehälter 15 vergrößerten, aus der Leitung 7 über ein Rückschlagventil
17 füllbaren Zylinderraum 19 abgetrennt. Der durch eine Feder 16 belastete Kolben
13 ist von einem Ventilrohr 21 durchsetzt, das die Zylinderräume 9 und 19 abgedichtet
durchdringt, einerseits in einem Raum 23 mit einem Ventilsitz 25 und andererseits
in der freien Atmosphäre endet. Dem Ventilsitz 25 ist eine federbelastete Doppeldichtplatte
27 zugeordnet, die zusammen mit einem gehäusefesten Ventilsitz 29 ein die Belüftung
des Raumes 23 aus einem mit der Leitung 1 in Verbindung stehenden Raum 31 bzw. die
Entlüftung durch das Ventilrohr 21 überwachendes Doppelventil 25, 27, 29 bildet.
Der Raum 23 steht über eine Leitung 33 mit einem Stehzylinder 35 in Verbindung,
der die Stellung eines Schleifkontakts 39 auf einem regelbaren Widerstand 37 überwacht.
Ein Ende des Widerstandes 37 ist mit einem Ende einer zu den nicht gezeigten Bremsregeleinrichtungen
führenden Steuerleitung 41 und der Schleifkontakt 39 mit einem Pol einer Stromquelle
43 verbunden. Der zweite Pol der Stromquelle 43 steht über die Spule 45 eines Elektromagneten
mit dem zweiten Ende der Steuerleitung 41 in Verbindung. Der Anker 47 des Elektromagneten
ist auf dem ins Freie ragenden Ende des Ventilrohres 21 in Wirkungsrichtung des
Zylinderraumes 9 auf dem Kolben 13 befestigt.
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Bei betriebsbereiter, gelöster Bremse steuert der Druckregler 3 in
die Leitung 7 Regeldruckhöhe ein. In den Zylinderräumen 9 und 19 herrscht Regeldruckhöhe,
so daß der Kolben 13 pneumatisch entlastet ist. Der Raum 23 ist durch vorheriges
Öffnen des Ventils 25,27 entlüftet, und der Stellzyinder 35 schaltet denWiderstand
37 völlig in den dieSteuerleitung 41 umfassenden Stromkreis ein. Der schwache Stromfluß
durch die Magnetspule 45 vermag den Anker 47 nicht zu beeinflussen, so daß das Doppelventil
25, 27, 29 durch ihre Federbelastung geschlossen ist.
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Zum Bremsen wird der Druck in der Leitung 7 und dem Zylinderraum 9
mittels des Druckreglers 3 um einen der gewünschten Bremsstufe entsprechenden Wert
vermindert. Der in dem Zylinderraum 19 verbleibende Druck hebt den Kolben 13 an
und öffnet das Ventil 27, 29, so daß in den Raum 23 und damit in den Stehzylinder
35 Druckluft einströmt. Der Stellzylinder 35 verstellt dabei den Schleifkontakt
39 auf dem regelbaren Widerstand 37 derart, daß der Stromfluß in der Steuerleitung
41 und damit die Erregung der Spule 45 anwächst. Der ansteigende Stromfluß in der
Steuerleitung 41 hat ein entsprechendes Einbremsen der durch ihn gesteuerten
Bremsen zur Folge. Sobald ein entsprechender Stromfluß erreicht ist, zieht die Spule
45 den Anker 47 derart an, daß sich das Ventil 27, 29 schließt und der augenblicklich
erreichte Zustand beibehalten wird. Bei einer Änderung der Spannung der Stromquelle
43, des Widerstandes oder der Leistungsaufnahme der Steuerleitung 41 ändert sich
auch die Erregung der Magnetspule 45 entsprechend, der Anker 47 wird stärker oder
schwächer angezogen und durch Öffnen eines -der Ventile 25, 27 bzw. 27, 29 stellt
sich mittels Verstellung des Widerstandes 37 der ursprüngliche Stromfluß wieder
ein.
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Das Lösen der Bremse erfolgt durch Einsteuern von Regeldruckhöhe in
den Zylinderraum 9. Dadurch wird das Ventil 25, 27 geöffnet und der Stellzylinder
35 entlüftet, wobei der Stromfluß durch die Steuerleitung 41 durch Verstellen des
Widerstandes 37 entsprechend gedrosselt wird. Die Erregung der Spule 45 sinkt, und
bei Erreichen eines gelösten Bremsen entsprechenden Stromflusses in der Steuerleitung
41 schließt sich das Doppelventil 25, 27, 29 unter der Kraft der Federn.
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Der Druckregler 3 kann gleichzeitig zur üblichen, pneumatischen Steuerung
der Bremsen verwendet werden, wobei dann lediglich noch Einrichtungen vorzusehen
sind, welche ein Wirksamwerden der pneumatischen oder der elektrischen Bremssteuerung
bevorzugen.