DE1211678B

DE1211678B - Electrical pulse generator for a skid and / or anti-skid device, especially for rail vehicles

Info

Publication number: DE1211678B
Application number: DEW31612A
Authority: DE
Inventors: Detlef Opel; Josef Frania
Original assignee: Westinghouse Bremsen und Apparatebau GmbH
Current assignee: Westinghouse Bremsen und Apparatebau GmbH
Priority date: 1962-02-05
Filing date: 1962-02-05
Publication date: 1966-03-03

Description

Elektrischer Impulsgeber für eine Schleuder-und/oder Gleitschutzeinrichtung, insbesondere für Schienenfahrzeucre C Die Erfindung betrifft einen elektrischen Impulsgeber für eine Schleuder- und/oder Gleitschutzeinrichtung, insbesondere für Schienenfahrzeuge, unter Verwenduna einer mit der Treibachse verbundenen Antriebswelle. -einer auf dieser drehbar celaaerten konzentrischen Schwungmasse sowie einer mit der Antriebswelle verbundenen, elektrische Kontaktelemente sowie Schleifringe tragenden Isolierstoffscheibe, wobei die elektrischen Kontaktelemente von Mitnehmern der Schwungmasse betätigbar sind. Impulsgeber dieser Art setzen Einrichtungen in Tätigkeit, die die Antriebsleistung der Treibräder bzw. die Bremskraft aller Räder mindern oder aufheben.Electrical impulses for a spinning and / or anti-skid device, particularly for Schienenfahrzeucre C The invention relates to an electrical pulse for a centrifugal and / or anti-skid device, particularly for rail vehicles, with a Verwenduna connected to the driving axle drive shaft. -One on this rotatably celaaerten concentric flywheel and one connected to the drive shaft, electrical contact elements and slip rings carrying insulating material, wherein the electrical contact elements can be actuated by drivers of the flywheel. Pulse generators of this type activate devices that reduce or cancel the drive power of the drive wheels or the braking force of all wheels.

Elektrische Impulsgeber der vorstehenden Art sind bereits bekannt. Sie enthalten alle ein durch die Relativbewegung zwischen der Schwungmasse und der Antriebswelle bei übemormaler Beschleunigung bzw. Verzö-erung betätigtes, den elektrischen Impuls gebendes Kontaktelement, dessen Trenn- bzw. Schließstrecke kleiner ist als der zu ihrer Betätigung erforderliche relative Weg zwischen Trägheitsmasse und Antriebswelle. Denn in den bekannten Ausführungsforinen sind die elektrischen Kontakte an einem kürzeren Hebelarm angeordnet als der Angriffspunkt der Relativbewegung. Diese Anordnung ist nachteilig. Zur Vermeidung von Funkenbildung muß der Kontaktabstand in -eöffnetem Zustand ein Mindestmaß betragen. Dem oben angeführten Hebelverhältnis entsprechend wird der Schaltweg größer als der Kontaktabstand. Hieraus folgt, daß die Kontaktgabe erst bei einer verhältnismäßig großen Relativbewegung erfol-C e Cen kann. Demgegenüber soll jedoch nach neueren Erkenntnissen die Kontaktaabe bereits bei geringsten C Relativbewe' aungen erfolgen. Der Erfindung 'Z z' liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen elektrischen Impulsgeber der eingangs genann-C ten Gattunf, von höchster Ansprechempfindlichkeit C bei geringer Baugröße zu schaffen.Electrical pulse generators of the above type are already known. They all contain a contact element which is actuated by the relative movement between the flywheel and the drive shaft in the event of excessive acceleration or deceleration, the electrical impulse-generating contact element whose separation or closing distance is smaller than the relative distance between inertia mass and drive shaft required for its actuation. Because in the known embodiments, the electrical contacts are arranged on a shorter lever arm than the point of application of the relative movement. This arrangement is disadvantageous. To avoid sparks, the contact distance in the open state must be a minimum. According to the lever ratio mentioned above, the switching travel is greater than the contact distance. It follows from this that contact can only be made with a relatively large relative movement. On the other hand, according to more recent findings, the contact should already be made with the slightest C relative movements. The invention "Z z" is therefore based on the object of creating an electrical pulse generator of the generic type mentioned at the beginning, of the highest level of responsiveness C with a small overall size.

Sie wird dadurch gelöst, daß die elektrischen Kon-C taktelemente selbsttätig zurückschaltende Momentschalter sind. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung dient die Schaltkraft der Momentschalter als Antriebs- bzw. Verzögerungskraft für die Schwungmasse. Die Schaltkraft kann ferner durch ein die Isolierstoifscheibe und die Schwungmasse verbindendes elastisches Element erhöht werden.It is achieved in that the electrical contact elements automatically are switching back momentary switches. Serves in a further embodiment of the invention the switching force of the momentary switch as a driving or decelerating force for the Flywheel. The switching force can also be achieved by the insulating disk and the elastic element connecting the flywheel can be increased.

In der Zeichnung ist die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispiels für ein Schienenfahrzeug dar-Pstellt.In the drawing, the invention is based on an exemplary embodiment for a rail vehicle.

Fig. 1 ist ein Längs-Mittelschnitt durch eine Schleuder- und/oder Gleitschutzeinrichtung mit dem erfindungsgemäßen elektrischen Impulsgeber; F i g. 2 und 3 geben eine Teilansicht nach der Schnittlinie II-II in F i g. 1 und F i g. 4 eine Teilansicht nach der Schnittlinie III-III in F i cy. 1 wieder.Fig. 1 is a longitudinal center section through a skid and / or anti-skid device with the electrical pulse generator according to the invention; F i g. 2 and 3 give a partial view along the section line II-II in FIG. 1 and F i g. 4 shows a partial view along the section line III-III in F i cy. 1 again.

In F i u. 1 ist mit 1 die Antriebswelle bezeichnet, die mit der Stirnseite der Treibachse koaxial verbunden ist, während das Gehäuse 2, in dem die Antriebswelle 1 gelagert ist, an das Lagergehäuse der Treibachse angeschlossen ist. Die Antriebswelle 1 trägt die auf ihr drehbare konzentrische Schwungmasse 3 sowie die mit der Antriebswelle 1 fest verbundene Isolierstoffscheibe 4, deren Material aus elektrisch nichtleitendem Werkstoff besteht. Auf der Isolierstoffscheibe 4 sind zwei selbsttätig zurückschaltende Momentschalter 5 und 6 befestigt, zwischen deren tangential angeordneten Schaltstößeln 5 a und 6 a sich der Mitnehmer 7 der Schwungmasse 3 befindet, und zwar spielfrei, wenn beide Momentschalter 5 und 6 ausgeschaltet sind. Die Schaltkraft der Schaltstößel 5 a und 6 a ist so bemessen, daß bei normalen Beschleunigungen und Verzögerungen der Treibachse und damit auch der Antriebswelle 1 die Schwung masse 3 in gleicher Weise von den Schaltstößeln 5 a und 6 a beschleunigt bzw. verzögert wird, ohne daß sie den Momentschalter 5 bzw. 6 betätiaen.In Fig. 1 and Fig. 1 , 1 denotes the drive shaft, which is connected coaxially to the end face of the drive axle, while the housing 2, in which the drive shaft 1 is mounted, is connected to the bearing housing of the drive axle. The drive shaft 1 carries the concentric centrifugal mass 3 rotatable on it, as well as the insulating material disk 4 firmly connected to the drive shaft 1 , the material of which is made of electrically non-conductive material. On the insulator disk 4, two back automatically switching moment switches 5 and 6 are mounted between the tangentially arranged switching lifters 5 a and 6 a, the carrier 7 of the flywheel 3 is, namely without play when both momentary switches are turned off. 5 and 6 The switching force of the switch plunger 5 a and 6 a is such that with normal accelerations and decelerations of the drive axis and thus also the drive shaft 1, the flywheel mass 3 is accelerated or decelerated in the same way by the switch plungers 5 a and 6 a, without they actuate the momentary switch 5 or 6 .

Die hier verwendeten Momentschalter 5 und 6 unterscheiden sich von in bekannten Impulsgebern eingebauten dadurch, daß der Angriffspunkt der Relativbewegung nahe an den Schwenkpunkt des die Kontakte tra '-enden Schalthebels verlegt ist und somit an einem sehr kleinen Hebelarm wirkt. Die elektrischen Kontakte hingegen sind an einem um ein Mehrfaches längeren Hebelarm angeordnet. Bei der erforderlichen öffnungsstrecke der Kontakte wird dadurch der Schaltweg im Hebelverhältnis kleiner (etwa 0,3 mm) und ebenfalls die Schaltzeit (Momentschalter). Ein so ausgebildeter Schalter erhöht die Ansprechempfindlichkeit des Impulsgebers um ein Vielfaches, so daß bereits sehr kleine Relativbewegungen zwischen der Schwungmasse und der Antriebswelle ihn betätigen. Hört die Relativbeschleunigung bzw. -verzögerung auf, so drückt der unter der Wirkung einer selbsttätig zurückschnappenden Feder stehende Schaltstößel die Schwungmasse in ihre Normallage zurück.The momentary switches 5 and 6 used here differ from those built into known pulse generators in that the point of application of the relative movement is relocated close to the pivot point of the switching lever that carries the contacts and thus acts on a very small lever arm. The electrical contacts, on the other hand, are arranged on a lever arm that is several times longer. With the required opening distance of the contacts, the switching path in the lever ratio is smaller (approx. 0.3 mm) and so is the switching time (momentary switch). A switch designed in this way increases the sensitivity of the pulse generator many times over, so that even very small relative movements between the flywheel and the drive shaft actuate it. If the relative acceleration or deceleration ceases, the switch plunger, which is under the action of an automatically snapping back spring, pushes the flywheel back into its normal position.

Auf der Außenseite der Isolierstoffscheibe 4 sind zwei konzentrische Schleifringe 8 und 9 aus leitendem Material angebracht, die durch Leitungen 10 mit den Momentschaltern 5 und 6 in Paraffelschaltung verbunden sind. Den Schleifringen 8 und 9 wird durch Schleifkontakte 11, die mit Federn 12 angedrückt werden, elektrische Spannung zugeführt.On the outside of the insulating disk 4, two concentric slip rings 8 and 9 made of conductive material are attached, which are connected by lines 10 to the momentary switches 5 and 6 in a paraffle circuit. The slip rings 8 and 9 are supplied with electrical voltage through sliding contacts 11, which are pressed on with springs 12.

Wirkt die beschriebene Ausführung als Schleuderschutz, d. h. die Antriebswelle 1 sowie die Isolierstoffscheibe 4 werden über das normale Maß beschleunigt, so bleibt die Schwungrnasse 3 zurück, und der Mitnehmer 7 bewirkt die Schaltung eines der Momentschalter 5 oder 6. Der dadurch ausgelöste elektrische Impuls wird hier nicht dargestellten Einrichtungen zugeführt, die die der Treibachse zugeführte Antriebsleistung mindern oder zeitweise aufheben.Does the design described act as anti-skid protection, i. H. the drive shaft 1 and the insulating disk 4 are accelerated beyond the normal level, so the flywheel 3 remains behind, and the driver 7 causes the switching of one of the momentary switches 5 or 6. The electrical impulse triggered by this is fed to devices not shown here, which the Reduce or temporarily cancel the drive power supplied to the drive axle.

Als Schutz gegen das Radgleiten sollen die Momentschalter erst bei einer Verzögerung ansprechen, die einem Vielfachen der maximalen Fahrzeugbeschleunigung entspricht. Daher muß in diesem Falle die Kraft zur Betätigung der Momentschalter entsprechend größer sein.As a protection against wheel sliding, the momentary switches should only be used at respond to a deceleration that is a multiple of the maximum vehicle acceleration is equivalent to. Therefore, in this case, the force to operate the momentary switch must be be correspondingly larger.

Ein kombinierter Gleit- und Schleuderschutz wird dadurch ermöglicht, daß die Isolierstoffscheibe 4 mit zwei weiteren Momentschaltem 13 und 14 (F i 3) sowie einem dritten Schleifring ausgerüstet wird, so daß zwei getrennte Stromkreise für die Gleitschutzbetätigung und für die Schleuderschutzbetätigung entstehen. Der dritte Schleifring ist der gemeinsame Nulleiter. Bei dieser Kombination dienen die Momentschalter 5 und 6 mit geringerer Schaltkraft dem Schleuderschutz, die Momentschalter 13 und 14 mit größerer Schaltkraft dem Gleitschutz. Damit die Schleuderschutzschalter 5 und 6 bei der ihnen zugeordneten geringeren Schaltkraft ansprechen können, muß zwischen den Schaltstößeln der Schalter 13 und 14 und dem ihnen zugeordneten zweiten Mitnehmer 7 der Schwungmasse 3 ein Schaltweg mit Spiel (Abstand) vorgesehen sein. Infolgedessen sprechen zuerst die dem Schleuderschutz dienenden Momentschalter 5 und 6, dann die dem Gleitschutz dienenden Momentschalter 13 und 14 an. Der Schaltwec, der Momentschalter ist mit etwa 0,3 mm äußerst gering, so daß hierdurch auch die Ansprechzeit der Gesamteinrichtung wesentlich verringert wird.A combined anti-skid and anti-skid protection is made possible by equipping the insulating disk 4 with two further momentary switches 13 and 14 (F i 3) and a third slip ring, so that two separate circuits are created for the anti-skid actuation and for the anti-skid actuation. The third slip ring is the common neutral. In this combination, the momentary switches 5 and 6 with a lower switching force are used for anti-skid protection, the momentary switches 13 and 14 with greater switching force are used for anti-skid protection. So that the anti-skid switches 5 and 6 can respond with the lower switching force assigned to them, a switching path with play (spacing) must be provided between the switching plungers of the switches 13 and 14 and their assigned second driver 7 of the flywheel 3. As a result, the momentary switches 5 and 6 used for anti-skid protection respond first, then the momentary switches 13 and 14 used for anti-skid protection. The switching speed, the momentary switch is extremely small at about 0.3 mm, so that the response time of the entire device is also significantly reduced.

Die Erfindung ist auch anwendbar, wenn nur Momentschalter mit geringerer als der erforderlichen Schaltkraft zur Verfügung stehen. Dann können die Antriebswelle 1 und die Schwungmasse 3 hilfsweise durch ein elastisches Element gekuppelt werden, das die zu ergänzende Kraft liefert. Beispielsweise kann eine Blattfeder 15 (F i g. 4) auf der Isolierstoffscheibe 4 befestigt werden, deren freies Ende an der Schwungmasse 3 angreift.The invention can also be used when only momentary switches with less than the required switching force are available. The drive shaft 1 and the flywheel 3 can then be coupled by an elastic element that supplies the force to be supplemented. For example, a leaf spring 15 ( FIG. 4) can be attached to the insulating disk 4, the free end of which engages the flywheel 3.

In dem Ausführungsbeispiel sind jeweils zwei a genüberliegende Momentschalter in Parallelschalge C tung vorgesehen, so daß die Vorrichtung sowohl bei Vorwärts- als auch bei Rückwärtsfahrt des Fahrzeuges in gleicher Weise arbeitet.In the embodiment, two genüberliegende a momentary switch in Parallelschalge C tung provided so that the device as working in the same manner in both the forward and during reverse travel of the vehicle.

Die erhöhte Ansprechempfindlichkeit des Impuls-Pbers erlaubt eine Verkleinerung der Schwungmasse und damit kleinere Abmessungen der gesamten Eint3 -richtung. Ferner sind die wenigen Verschleißteile auf der Isolierstoffscheibe vereint und können daher durch deren Auswechseln leicht erneuert werden.The increased responsiveness of the pulse pber allows one Reduction of the flywheel mass and thus smaller dimensions of the entire unit 3 -direction. Furthermore, the few wearing parts are combined on the insulating disk and can therefore be easily renewed by replacing them.

Patentanspruch 5 hat keine selbständige Bedeutung.Claim 5 has no independent meaning.

Claims

Claims: 1. Electrical pulse generator for an anti-skid and / or anti-skid device, in particular for rail vehicles, using a drive shaft connected to the drive axle, a concentric flywheel rotatably mounted on this, and an insulating material disk connected to the drive shaft, carrying electrical contact elements and slip rings, wherein the electrical contact elements can be actuated by drivers of the flywheel, characterized in that the electrical contact elements are momentary switches (5 and 6 or 13 and 14) which switch back automatically.

2. Electrical pulse generator according to claim 1, characterized in that the switching force of the momentary switch (5 and 6 or 13 and 14) serves as a drive or deceleration force for the flywheel (3) . 3. Electrical pulse generator according to Claims 1 and 2, characterized in that the switching force of the momentary switch can be increased by an elastic element (e.g. leaf springs 15) connecting the insulating material disk (4) and the flywheel (3) . 4. Electrical pulse generator according to claims 1 to 3, characterized in that the response paths of the momentary switches (5 and 6; 13 and 1.4) are dimensioned differently in a pulse generator combined for anti-slip and anti-skid protection. 5. Electrical pulse generator according to claims 1 and 2, characterized in that on the insulating disc (4) concentric slip rings (8 and 9) made of conductive material are arranged, each by means of a sliding contact (11) are under electrical voltage and that the Schleifrinae the momentary switches (5 and 6) are connected in parallel. C Publications considered: German Patent Nos. 878 069, 878 068, 866 657, 711987; Swiss Father's Bulletin No. 285 670.