DE69300585T2 - Sicherheitsverriegelung zwischen Kupplung und Druckluftbremse. - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft ein Sicherheitsbremssystem für Eisenbahnzüge, genauer gesagt eine neuartige Sicherheitsverriegelung zwischen einer Kupplung für benachbarte Sektionen eines Zuges und einer Luftbremse.
• Für einen Transport auf Straßen oder Schienen sind bimodale Semi-Trailer vorgeschlagen worden. Wenn diese zum Einsatz auf der Schiene miteinander verbunden werden, werden aufeinanderfolgende Anhänger miteinander oder an einen Eisenbahnunterwagenadapter in einem Zug gekoppelt. In jedem Fall ist ein Kupplungsmechanismus vorgesehen. Sicherheitsüberlegungen machen es erforderlich, daß der Kupplungsmechanismus vollständig in Eingriff steht, um eine korrekte Verbindung mit einem Anhänger sicherzustellen.
• Zur richtigen Positionierung des Kupplungsmechanismus ist eine Vielzahl von Vorschlägen unterbreitet worden. Beispielsweise wurde vorgeschlagen, visuelle Signale in der Form von mechanisch betätigten Fahnen oder Handgriffen vorzusehen, die mit einem Kupplungszapfen oder einem anderen Kupplungsmechanismus verbunden sind, so daß ein Rangierer erkennen kann, ob der Kupplungsmechanismus richtig positioniert ist oder nicht. Es wurde ferner vorgeschlagen, Einrichtungen, beispielsweise eine Pfeife, zu installieren, die ein hörbares Signal abgeben. Eine solche Pfeife wird durch Luft unter der Steuerung eines Ventils, das auf die Position des Kupplungsmechanismus anspricht, betätigt. Solche Sicherheitsmechanismen des Standes der Technik machen jedoch die Anwesenheit eines Rangierers, um das Signal zu detektieren, und eine nachfolgende Tätigkeit dieses Rangierers erforderlich, um eine unkorrekte Kupplungssituation zu korrigieren.
• Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine neuartige Verriegelung zwischen einem Fahrzeugkupplungsmechanismus und einem Fahrzeugbremssystem zu schaffen, um eine Bewegung des Fahrzeuges in dem Fall zu verhindern, in dem eine korrekte Kupplung nicht erreicht worden ist.
• Ein detaillierteres Ziel äer Erfindung besteht darin, eine neuartige Verriegelung zwischen einem Kupplungsmechanismus und einem Luftbremssystem in einem bimodalen Zug zu schaffen, mit der das Bremssystem betätigt werden kann, um eine Bewegung der Anhänger zu verhindern, wenn keine richtige Kupplung erzielt worden ist und wenn eine zufällige oder unbeabsichtigte Entkopplung von benachbarten Fahrzeugen in einem Zug auftritt.
• Ein weiteres detaillierteres Ziel der Erfindung besteht in der Schaffung einer neuartigen Verriegelung des vorstehend beschriebenen Typs, die mit einer Luftleitung oder einem Bremsrohr eines herkömmlichen Notbremssystems eines Zuges verbunden und so konstruiert ist, daß ein Druckverlust im Bremsrohr verursacht wird, der ausreicht, um im Falle eines Fehlens einer korrekten Kupplung die Notbremse zu betätigen.
• Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, eine neuartige Verriegelung des vorstehend beschriebenen Typs vorzusehen, mit der zusammen mit der automatischen Funktion des Notbremssystems an einen Eisenbahner ein Signal abgegeben werden kann.
• Die Verriegelungsmerkmale der vorliegenden Erfindung umfassen eine in Zuordnung zu einem Kupplungszapfenmechanismus montierte Ventileinheit. Die Ventileinheit besitzt einen Ventilkörper mit einem Lufteinlaß, der über ein Notbremsventil oder ein Relaisventil mit dem Bremsrohr verbunden ist, und einen Luftauslaß, der eine Entlüftung bildet und vorzugsweise letztendlich mit einer Signalvorrichtung verbunden ist. Ein Ventilelement ist in Abhängigkeit von der Bewegung des Kupplungszapfens derart im Körper verschiebbar, daß der Ventilauslaß geschlossen wird, wenn sich der Kupplungszapfen korrekt in einer Kupplungsposition befindet, und daß der Ventilauslaß geöffnet wird, so daß Druckluft durch den Auslaß strömen kann, wenn der Kupplungszapfen zurückgezogen ist. Wenn sich somit der Kupplungszapfen in der zurückgezogenen Stellung oder nicht in einer richtigen Kupplungsposition befindet, wird ein Luftdrucksignal an die Notbremse oder das Relaisventil abgegeben, um eine Betätigung des Notbremssystems zu bewirken. Ferner kann Luft vom Auslaß einer Signalvorrichtung, beispielsweise einer Pfeife, zugeleitet werden, um ein hörbares Signal für einen Eisenbahner vorzusehen.
• Diese Ziele werden mit Hilfe der Merkmale des kennzeichnenden Teiles von Patentanspruch 1 und der abhängigen Ansprüche 2 bis 9 erreicht.
• Von den Zeichnungen zeigen:
• Figur 1 eine vereinfachte Teilseitenansicht, die ein Ausführungsbeispiel eines auf einem Untergestell montierten bimodalen Anhängers zeigt;
• Figur 2 eine vergrößerte Teilschnittansicht, die ein Ausführungsbeispiel eines Kupplungszapfenmechanismus zeigt, der in Zuordnung mit einem bimodalen Anhänger des in Figur 1 gezeigten Typs verwendet werden kann, um aufeinanderfolgende Anhänger zu kuppeln;
• Figur 3 eine Teilschnittansicht im wesentlichen entlang Linie 3-3 in Figur 2, die einen Verriegelungszapfen und eine Sicherheitseinheit zeigt, die einem Kupplungszapfen zugeordnet sind;
• Figur 4 eine weitere vergrößerte Teilansicht des Verriegelungszapfens und der Sicherheitseinheit;
• Figur 5 eine schematische Ansicht, die ein luftbetriebenes Notbremssystem eines Zuges zeigt, das den Verriegelungszapfen und die Sicherheitseinheit oder Verriegelungsvorrichtung enthält; und
• Figur 6 eine vereinfachte Schnittansicht eines beispielhaften Relaisventils, das im Bremssystem vorhanden ist.
• In den Zeichnungen sind gleiche Teile über die verschiedenen Figuren mit gleichen Bezugsziffern versehen. Ein luftbetriebes Notbremssystem 10 umfaßt eine Sicherheitsoder Verriegelungseinheit 12 und ist schematisch in Figur 5 dargestellt. Das System 10 findet in einem Eisenbahnzug Verwendung, einschließlich einer Vielzahl von aufeinanderfolgenden intermodalen Anhängern 14, von denen nur einer in Figur 1 gezeigt ist, die entweder durch Straßenräder 16 oder ein Eisenbahnuntergestell 18 gelagert sein können. Bei der dargestellten Ausführungsform ist ein Eisenbahnuntergestell unterhalb eines hinteren Endes eines Anhängers angeordnet und so konstruiert, daß der Anhänger ausreichend angehoben werden kann, um die Räder 16 über den Boden zu heben.
• Wie in den Figuren 1 und 2 gezeigt, ist jeder Anhänger 14 an seinem hinteren Ende mit einer Fassung 20 zur Aufnahme einer Zunge 22 versehen, die sich vom vorderen Ende eines nachfolgenden Anhängers aus erstreckt. Um benachbarte Anhänger miteinander zu verbinden, ist ein Kupplungszapfen 24 entweder am Untergestell 18 oder direkt am Anhänger und unterhalb desselben montiert. In jedem Fall kann der Kupplungszapfen 24, wie in Figur 2 gezeigt, zwischen einer zurückgezogenen Position und einer ausgefahrenen Position verschoben werden, in der sich der Zapfen durch eine Öffnung 26 in der Fassung oder im Fitting 20 und ferner durch eine Öffnung 28 in der Zunge 22 zum Aneinanderkoppeln der Anhänger erstreckt. Ein geeignetes Gestänge 30 ist mit dem Kupplungszapfen 24 verbunden, um diesen zwischen der in Figur 2 gezeigten ausgefahrenen Position und einer zurückgezogenen Position zu verschieben, in der der Kupplungszapfen zum Entkoppeln der Anhänger vollständig von der Zunge 22 zurückgezogen worden ist.
• Es wird vorgeschlagen, daß das Bremssystem 10 irgendeine bekannte pneumatische Schaltung enthalten kann, die allgemein mit der Bezugsziffer 32 versehen ist, um Bremseinheiten 34 und 36 zu betätigen, die den Rädern des Untergestells zugeordnet sind. Da solche Bremseinheiten und Pneumatiksysteme bekannt sind, müssen sie hier nicht im Detail beschrieben werden. Eine pneumatische Bremsleitung oder ein Bremsrohr 38, ebenfalls von bekannter Konstruktion, erstreckt sich durch den Anhänger 14 und ist mit Kupplungseinrichtungen 40 an seinen gegenüberliegenden Enden versehen, um das Rohr an ein Rohr in einem benachbarten Anhänger zu kuppeln, so daß eine kontinuierliche Leitung von einem Ende eines Zuges bis zum anderen gebildet wird. Während des normalen Betriebs wird ein relativ hoher Luftdruck im Bremsrohr 38 aufrechterhalten. Das Bremsrohr ist über eine Leitung 42 mit dem Pneumatiksystem 32 verbunden. Die Konstruktion ist derart, daß bei Aufrechterhaltung von Druck im Bremsrohr 38 und der beitung 42 die Bremseinheiten 34 und 36 in einer nicht erregten Position gehalten werden. Im Falle eines plötzlichen Abfalls des Leitungsdrucks werden die Bremseinheiten auf bekannte Weise betätigt.
• Eine Verriegelungs- oder Sicherheitseinheit 12 dient zum Entlüften des Bremsrohres 38, wann immer sich der Kupplungszapfen 24 in einer zurückgezogenen oder mit der Zunge 22 eines Anhängers außer Eingriff gebrachten Position befindet, so daß die Bremseinheiten 34 und 36 erregt werden und der Zug nicht bewegt werden kann. Wie genauer in den Figuren 3 und 4 gezeigt, umfaßt die Sicherheits- oder Verriegelungseinheit 12 einen Verriegelungszapfen 44, der gleitend in einem festen Gehäuse 46 angeordnet ist, welches benachbart zum Kupplungszapfen montiert ist. Eine Feder 48 ist innerhalb des Gehäuses montiert, um den Verriegelungszapfen in die ausgefahrene Position zu drücken. Folglich kann der Verriegelungszapfen unter den Kupplungszapfen 24 schnappen, wenn sich der Kupplungszapfen in der ausgefahrenen Anhängerkupplungsposition befindet, wie in den Figuren 2 und 3 gezeigt, so daß zwangsweise eine Rückwärtsbewegung des Zapfens und eine Entkopplung der Anhänger verhindert wird. Ein Gestängemechanismus 50 ist mit einem hinteren Ende des Verriegelungszapfens 44 und mit einer geeigneten Betätigungseinheit (nicht gezeigt) verbunden, so daß ein Rangierer den Zapfen zurückziehen kann, wenn eine Entkopplung der Anhänger gewünscht wird.
• Ein Luftventil 52 einschließlich eines Ventilkörpers 54 ist mit dem Gehäuse 46 verbunden. Ein Gleitventilelement 56 ist innerhalb einer zentralen Bohrung 58 im Ventilkörper 54 angeordnet und umfaßt einen Schaft 60, der sich in das Gehäuse 46 erstreckt und mit einem Abschnitt 62 des Verriegelungszapfens 44 mit reduziertem Durchmesser in Eingriff steht. Der Verriegelungszapfen umfaßt ferner einen Nockenabschnitt 64, der so angeordnet ist, daß im von der ausgefahrenen oder verriegelten Stellung der Figur 4 zurückgezogenen Zustand des Verriegelungszapfens der Nockenabschnitt 64 den Ventilschaft 60 nach oben oder nach außen gegen die Wirkung einer Druckfeder 66 preßt, die zwischen einem geschlossenen Ende 68 des Ventilkörpers 54 und dem Gleitventilelement 56 angeordnet ist.
• Eine Luftleitung 70 dient zum Verbinden eines Einlasses 72 im Gehäuse 54 mit einem Signalteil eines Notbremsventils oder eines Relaisventils 71, das wiederum über ein Rohr 73 an das Bremsrohr angeschlossen ist. Der Einlaß 72 steht mit der zentralen Bohrung 58 im Gehäuse in Verbindung. Der Ventilkörper ist mit einem Auslaßkanal 78 versehen, der mit einem Ringkanal 80 in Verbindung steht, welcher das Ventilelement 56 umgibt. Um für eine Verbindung zwischen dem Lufteinlaß und dem Luftauslaß zu sorgen, ist ein axial verlaufender Kanal 82 im Ventilelement 56 von einem oberen Ende, das mit dem Einlaß 72 in Verbindung steht, bis zu einer Querbohrung 84, um mit dem Kanal 80 in Verbindung zu treten, ausgebildet. Die Anordnung ist derart, daß im ausgefahrenen Zustand des Verriegelungszapfens 44 und in der in Figur 4 dargestellten Position des Ventilelementes 56 die Querbohrung 84 axial gegenüber dem Ringkanal 80 versetzt und von diesem getrennt ist, so daß keine Luft durch das Ventil strömen kann. Wenn jedoch der Verriegelungszapfen 44 verschoben oder zurückgezogen ist, so daß er sich nicht mehr in einer Position zum Verriegeln des Kupplungszapfens befindet, verschiebt die auf den Schaft 60 einwirkende Nockenfläche 64 das Ventilelement 56 in ausreichender Weise, um die Querbohrung 84 mit dem Kanal 80 in Verbindung zu bringen, so daß Luft durch den Auslaß 78 strömen kann.
• Die Luftleitung 70 und die Kanäle durch das Ventil 52 sind im Vergleich zum Durchmesser des Bremsrohres 38 und des Verbindungsrohres 73 relativ klein, so daß die durch den Auslaß 78 entweichende Luft, wenn das Ventil 52 geöffnet ist, selbst normalerweise nicht ausreicht, um einen Druckabfall im Bremsrohr zu verursachen, der das Notbremssystem des Zuges betätigt. Gemäß einem Merkmal der vorliegenden Erfindung ist das Notbremsventil oder Relaisventil 71 mit dem Bremsrohr 38 bei 90 verbunden, so daß der Bremsrohrdruck rasch reduziert wird, wenn das Ventil 71 ein Druckabfallsignal vom Ventil 52 empfängt. Das Ventil 71 kann irgendeine bekannte Konstruktion besitzen, wie sie beispielsweise von der Firma knorr-Bromer vertrieben wird. Die Konstruktion des in Figur 6 gezeigten Ventils 71 ist derart, daß sich das Ventil beim Empfang eines Druckabfallsignales über die Leitung 70 öffnet, so daß das Bremsrohr 38 entlüftet und auf diese Weise eine Betätigung des Notbremssystems verursacht wird.
• Aus der vorstehend beschriebenen Anordnung wird deutlich, daß die Bremseinheiten 34 und 36 erregt werden, wann immer sich ein Kupplungszapfen 24 in einer zurückgezogenen oder entkuppelten Position befindet. Es versteht sich, daß natürlich eine Sicherheitseinheit 12 für jeden in einem Zug anzukoppelnden Anhänger vorgesehen ist. Somit wird eine Bewegung des Zuges verhindert, bis sämtliche Kupplungszapfen richtig positioniert sind. Im Falle irgendeiner Fehlfunktion, die ein unbeabsichtigtes Zurückziehen eines Kupplungszapfens bewirkt verursacht die Sicherheitsverriegelungseinheit eine automatische Erregung des Notbrems- systems des Zuges, ohne daß ein Rangierer in irgendeiner Weise in Tätigkeit treten muß.
• Zusätzlich zum automatischen Verriegeln der Bremsen des Zuges, wann immer sich ein Kupplungszapfen in einer zurückgezogenen Position befindet, ist es wünschenswert, ein von einem Eisenbahner zu beobachtendes Signal abzugeben, so daß der Eisenbahner ermitteln kann, welcher Kupplungszapfen in einer langen Reihe von Anhängern nicht richtig positioniert ist. Somit steht eine Zweigleitung 92 mit dem Auslaß 78 des Ventils 52 und mit einer Pfeife 94 in Verbindung, um ein hörbares Signal abzugeben. Die Zweigleitung 92 kann auch mit einem nicht gezeigten Mechanismus verbunden sein, um irgendeine Art von Fahne auszufahren, die von einem Eisenbahner gesehen werden kann.

Claims (9)

1. Sicherheitsbremssystem für einen Zug, das mit einer Sicherheitsverriegelung (12) zwischen einem Fahrzeugkupplungselement und einem Luftbremssystem (10) des Zuges versehen ist, gekennzeichnet durch ein Verriegelungselement (44), das zwischen einer zurückgezogenen Position und einer ausgefahrenen, ein Kupplungselement verriegelnden Position verschiebbar ist, ein Luftventil (52), das ein verschiebbares Ventilelement (60) aufweist, welches auf das Verriegelungselement (44) anspricht, um ein Luftdrucksignal zur Verfügung zu stellen, wenn sich das Verriegelungselement in einer der genannten Positionen befindet, und um das Signal zu beenden, wenn sich das Verriegelungselement in der anderen Position befindet, und Einrichtungen (71), die auf das Luftdrucksignal ansprechen und das Zugbremssystem erregen, wenn das Verriegelungselement aus der das Kupplungselement verriegelnden Position zurückgezogen ist.

2. Sicherheitsbremssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verriegelungselement (24) eine Nockenfläche (64) aufweist und daß das verschiebbare Ventilelement (60) mit der Nockenfläche in Eingriff bringbar ist.

3. Sicherheitsbremssystem nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch Federeinrichtungen (48) zum Vorspannen des Verriegelungselementes (44) in die Verriegelungsposition und durch Gestängeeinrichtungen (50) zum Zurückziehen des Verriegelungselementes.

4. Sicherheitsbremssystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Einrichtungen (94), die mit dem Luftventil (52) verbunden sind und auf das Luftdrucksignal ansprechen, um ein hörbares Signal abzugeben.

5. Sicherheitsbremssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die auf das Luftdrucksignal ansprechenden Einrichtungen ein Relaisventil (71) zum Entlüften eines Bremsrohres (38) des Luftbremssystems umfassen.

6. Sicherheitsbremssystem nach Anspruch 1 zur Verwendung mit einem Luftbremssystem eines Zuges, das ein Luftrohr (38) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die auf das Signal ansprechenden Einrichtungen ein Ventil (71) zum Entlüften des Luftrohres umfassen.

7. Sicherheitsbremssystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Signaleinrichtungen (94) zum Vorsehen eines Signales in Abhängigkeit vom Luftdrucksignal, das von einem Eisenbahner erfaßbar ist.

8. Sicherheitsbremssystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Signaleinrichtungen (4) ein hörbares Signal abgeben.

9. Sicherheitsbremssystem nach Anspruch 1 für ein Luftbremssystem mit einem Bremsrohr (38) eines intermodalen Zuges, der eine Vielzahl von Anhängern aufweist, die über Kupplungselemente (24) aneinandergekuppelt sind, wobei die Kupplungselemente zwischen Kupplungspositionen und Entkupplungspositionen verschiebbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelung ein zweites Ventil (71) umfaßt, das auf das vom ersten Ventil (52) empfangene Luftdrucksignal anspricht und mit dem Bremsrohr (38) verbindbar ist, um das Bremsrohr in Abhängigkeit von dem Signal zu entlüften und auf diese Weise die Luftbremse zu erregen.