Titel: | Genett's Pressluftbremse für Strassenbahnwagen. |
Fundstelle: | Band 302, Jahrgang 1896, S. 234 |
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Genett's Pressluftbremse für
Strassenbahnwagen.
Mit Abbildungen.
Genett's Pressluftbremse für Strassenbahnwagen.
Aus den Werkstätten der Genett-Air-Brake-Company in
Chicago gehen PressluftbremsenVgl. P. Chevillard, Revue industrielle vom 8.
Februar 1896. hervor, welche mit den Westinghouse'schen direct wirkenden Luftdruckbremsen einige Aehnlichkeit
besitzen, aber dem Zwecke, vorwiegend für Seilbahn wagen oder für elektrische
Strassenbahn wagen verwendet zu werden, sehr günstig angepasst, mit einer
automatischen Druckregulirung versehen und verhältnissmässig doch einfach angeordnet
sind. Diese Einrichtungen werden in zweierlei Ausführungen geliefert, je nachdem auf
derjenigen Radachse des Fahrzeuges, an welcher die Bremse angebracht werden soll,
für einzelne Theile der letzteren verfügbarer Raum vorhanden ist. Für
Strassenbahnwagen, welche, wie etwa die meisten zweimotorigen elektrischen Wagen,
auf ihren Radachsen gerade nur so viel freien Platz übrig haben, um daselbst ein
Excenter aufklemmen zu können, soll die in Fig. 1
schematisch dargestellte Ausführung zur Benutzung gelangen.
Textabbildung Bd. 302, S. 234
Fig. 1.Genett's Pressluftbremse für Strassenbahnwagen.
Das auf einer Radachse W in
bekannter Weise mittels stählerner Spitzschrauben zu befestigende Excenter treibt
mit Hilfe des Excenterringes E und der Pleuelstange S – so lange der betreffende Wagen in Bewegung
begriffen ist – den Kolben einer unter dem Wagenkasten angebrachten Luftpumpe C, welche doppeltwirkend arbeitet, indem sowohl der
hingehende als der rückkehrende Kolben durch Vermittelung des Rohres p in den Vorrathluftkessel A, sowie durch das Rohr m, den
Rohrverbindungswechsel U und das Rohr n in den Hauptkessel M
Luft einpresst.
Textabbildung Bd. 302, S. 234
Fig. 2.Genett's Pressluftbremse für Strassenbahnwagen.
Die Luftpumpe C hat daher, wie es
Fig. 2 und 4 im vergrösserten
Maasstabe ersichtlich machen, zwei Saugventile a1a2 an der einen
Cylinderseite und auf der anderen Seite (Fig. 3) ebenfalls zwei Druckventile b1b2, von denen die ersteren mit der freien Luft, die
letzteren aber mit dem zum Vorrathkessel A führenden
Rohre p in Verbindung stehen.
Textabbildung Bd. 302, S. 234
Genett's Pressluftbremse für Strassenbahnwagen.
Für gewöhnlich erhalten die beiden Luftkessel A und M ihren Platz unter
den Sitzbänken des Wagens, während der mit dem Rohrwechsel U durch die Röhre q verbundene Bremscylinder
T selbstverständlich für alle Fälle unter dem
Wagenrahmen angebracht ist.
Textabbildung Bd. 302, S. 234
Fig. 5.Genett's Pressluftbremse für Strassenbahnwagen.
Der vom Wagenführer zu bedienende Röhrenwechsel U befindet sich stets unmittelbar beim Führerstande;
muss der betreffende Wagen, was die Regel zu sein pflegt, nach beiden Fahrrichtungen
verkehren, so sind die Rohre m, n und q in zwei Zweige getheilt und zwei ganz gleich
angeordnete Rohr Wechsel U1 und U2
(Fig. 10) vorhanden. Zu diesen beiden, auf der
vorderen und rückwärtigen Plattform des Wagens angebrachten Vorrichtungen gibt es
jedoch nur eine Kurbel h (Fig.
1), welche vom Wagenführer beim Wechseln seines Standes jedesmal
mitgenommen werden muss. Das Abziehen der Kurbel ist lediglich dann möglich, wenn
U eine Lage einnimmt, bei der alle Rohrmündungen
(m, n und q)
vollständig abgeschlossen sind. Aus Fig. 1 lässt sich
das Zusammenwirken der sämmtlichen Theile ohne weiteres ersehen, wenn man ins Auge
fasst, dass im dienstthuenden Rohrumschalter U bei
normaler Lage der Kurbel k das Rohr m mit dem Rohr n
verbunden, das Rohr q hingegen verschlossen ist. Der
allenfalls vorhandene, in der Zeichnung unberücksichtigte zweite Rohrwechsel hat –
wie früher gesehen wurde – alle drei Röhren kurz abgeschlossen und kann daher
vollständig ausser Betracht gelassen werden.
Textabbildung Bd. 302, S. 235
Fig. 6.Genett's Pressluftbremse für Strassenbahnwagen.
So lange die besagte Normallage des Rohrumschalters aufrecht
bleibt und der Wagen sich bewegt, ist in den Gefässen A
und M Pressluft vorhanden; stellt jedoch der
Wagenführer die Handhabe k um 30° herum, so wird
dadurch in U die bestandene Verbindung zwischen m und n aufgehoben, dafür
n mit q verbunden und
m abgeschlossen. Die in M aufgespeicherte Pressluft dringt durch q in
den Bremscylinder T, verschiebt daselbst den durch eine
Spiralfeder linksgedrückten Kolben nach rechts, wie es der nebengezeichnete Pfeil
andeutet, und wirkt daher auf das Bremsgestänge G (vgl.
auch Fig. 5 und 10)
ein, welches in gewöhnlicher Weise vier oder acht gusseiserne Bremsbacken gegen die
Radspurkränze presst. Soll wieder losgebremst werden, so dreht der Wagenlenker die
Handkurbel k in gleicher Richtung, wie vorher beim
Bremsen, auf einen zweiten Einstellpunkt weiter, demzufolge die Röhre q mit einem in die freie Luft führenden Mundstück
verbunden wird, so dass die den Bremscylinder füllende Pressluft durch q und U entweicht, wogegen
die beiden Rohre m und n
in U, jedes für sich, abgeschlossen sind. Zufolge der
auf diese Art stattfindenden Entleerung des Bremscylinders schiebt die Spiralfeder
desselben den Bremscylinderkolben wieder nach links in die Ruhelage zurück, wobei
also gleichzeitig das Bremsgestänge gelüftet wird. Erst nachdem der Wagen neuerlich
in Gang gesetzt wurde, bringt der Führer den Rohrumschalter in die Normallage
zurück, so dass dann wieder in U das Rohr m mit n verbunden und q verschlossen ist. Einen wichtigen Theil dieser an
sich so einfachen Einrichtung bildet aber noch der Druckregulator, nämlich eine Vorrichtung, welche es zu verhüten hat, dass
der Druck in den Luftkesseln – sei es während der ungebremsten Fahrt in den
beiden Kesseln A und M,
sei es unmittelbar nach erfolgtem Bremsen, bloss im Vorrathskessel A, falls sich der Wagen noch fortbewegt – niemals eine
Höhe erreicht, welche über das statthafte Maass hinausgeht. Für diesen Zweck
befindet sich an der Luftpumpe noch ein fünftes Ventil cg (Fig. 2 und 4), welches direct von
der im Vorrathskessel A vorhandenen Pressluft
beeinflusst wird. Die an dem Cylinderkörper der Pumpe mit Schrauben befestigte
Ventilhülse h ist durch ein luft- und wasserdichtes
Diaphragma abgeschlossen, auf welchem der durch eine regulirbare, um den Kolbenstil
g gewickelte Spiralfeder belastete Kolben c aufruht. Unterhalb des Diaphragmas mündet bei v eine Röhre t (Fig. 1), durch welche aus dem Vorrathskessel A Pressluft unter c
gelangt. Auf g (Fig. 4) ruht das
⊔-förmige Stück d (Fig. 3 und 4), welches
rechts und links einen verstellbaren Stift trägt, der in das darüber befindliche
Saugventil a hineinragt.
Textabbildung Bd. 302, S. 235
Genett's Pressluftbremse für Strassenbahnwagen.
Hier ist die weitere Anordnung derart getroffen, dass der
Stellstift, wenn er höher gehoben wird, im zugehörigen a den Luftweg zum Pumpencylinder verkleinert oder schliesslich bei
genügender Höhe ganz absperrt. Ein solches Hochheben der beiden Stifte bezieh. des
Stückes d durch den Ventilstempel g tritt ersichtlichermaassen jedesmal dann ein, sobald
der Luftdruck im Vorrathskessel grösser wird als der statthafte, für welchen die
Federspannung des Ventils gc von vorherein eingestellt
worden ist; in diesem Falle kann keine Luft mehr von aussen in den Pumpencylinder
nachströmen, mithin auch keine mehr in die Kessel gepresst werden, und der
Pumpenkolben bewegt sich nahezu wirkungslos in der auf den beiden Cylinderseiten
gleichmässig verdünnten Luft.
Textabbildung Bd. 302, S. 235
Fig. 9.Genett's Pressluftbremse für Strassenbahnwagen.
Tritt jedoch in den Kesseln eine Herabminderung des
Luftdruckes ein, dann kehrt auch cg nach abwärts in die
Ruhelage zurück, die Luftwege der beiden Saugventile a1 und a2 öffnen sich und das Pumpen erfolgt wieder in
regelmässiger Weise, bis etwa neuerlich der erlaubte Maximaldruck überschritten
würde. Hinsichtlich der weiteren Ausgestaltung der geschilderten Bremseinrichtung
erübrigt nur noch aufmerksam zu machen, dass der Pumpenstange S, um ihren Weg möglichst gleichmässig geradlinig zu
erhalten, noch eine besondere Führungsstange l (Fig. 1 bis 4) beigegeben ist; auch
ist anzuführen, dass man in der Praxis sorglichst darauf Bedacht nimmt, die
empfindlichen Theile, nämlich Excenter und Pumpe, mit geeigneten, blechernen
Schutzgehäusen zu umgeben, welche die Verstaubung hintanhalten.
Textabbildung Bd. 302, S. 236
Fig. 10.Genett's Pressluftbremse für Strassenbahnwagen.
Die eingangs erwähnte zweite Ausführungsart der Genett'schen Bremse stimmt mit der soeben besprochenen, was die grundsätzliche
Anordnung anbelangt, vollständig überein; sie ist bestimmt, vorwiegend an Seilbahn
wagen oder auch an elektrischen Motorwagen in Verwendung zu kommen, falls die
letzteren an einer ihrer Radachsen zwischen Nabe und Elektromotor einen wenigstens
0,2 m breiten Raum verfügbar haben. Eine schematische Darstellung derselben gibt
Fig. 5, wo alle Theile, welche schon in den Fig. 1 bis 4 vorkommen, wieder mit
den gleichen Buchstaben bezeichnet sind. Ein luftdicht verschlossenes, am
Wagenrahmen entsprechend befestigtes Gusseisengehäuse, welches Fig. 6 im Längsschnitt darstellt, umfasst das auf
einer Radachse aufgeklemmte Excenter und die rechts und links sich anschliessenden
kurzen Pumpencylinder Z1 und Z2. Der
Innenraum D1D2 des Gehäuses, wo
sich das Excenter bewegt, ist mit Oel gefüllt und braucht nur selten nachgesehen zu
werden. Der in Form eines geschlitzten Kastens ausgeführte Pumpenkolben K1K2 erhält seine hin und
her gehende Bewegung unmittelbar vom Excenter, das sich zwischen den beiden aus
Phosphorbronze hergestellten Querlappen e1 und e2 dreht. Die Pumpe ist ebenfalls doppeltwirkend und
hat rechts und links vom Kolben je ein Saugventil a1 und a2 (Fig. 5 und 6), sowie je ein Druckventil b1 und b2 (Fig. 5), wovon die
zwei letzteren durch eine gemeinsame Rohrleitung p
(Fig. 5) mit dem Vorrathskessel A in Verbindung stehen. Unterhalb der beiden
Saugventile a1 und a2 (Fig. 5 und 6) sind
gegossene Hülsen h1
bezieh. h2 angeschraubt
zur Aufnahme von Federventilen g1 bezieh. g2, welche genau
dieselbe Aufgabe und auch eine ähnliche Anordnung haben, wie das oben beschriebene
Regulirventil cg (Fig. 2
und 3). Ein
wesentlicher Unterschied besteht jedoch darin, dass die Ventile g1 und g2 durch die
Rohrleitung t (Fig. 5)
nicht unmittelbar mit dem Vorrathskessel A in
Verbindung gebracht sind, sondern erst durch Vermittelung einer besonderen
Vorrichtung B. Dieser Apparat (Fig. 7 und 8) ist an dem
Vorrathskessel durch einen Rohrstutzen R festgemacht
und besteht im Wesentlichen aus zwei Federventilen FH
und ND. Durch das Rohr R
ist die Verbindung mit dem Vorrathskessel hergestellt und dort tritt die Pressluft
einerseits auf dem Wege i1 unter den Stempel des Ventils F,
andererseits durch das Abzweigrohr i2 unter das Diaphragma N, auf welchem der Ventilstempel D ruht. Das
zuerst genannte Ventil wird durch seine Feder 1 so
beeinflusst, dass es sich erst öffnet, wenn die Pressluft den gestatteten
Maximaldruck erreicht; dagegen ist die Spannung der Feder L des unteren Ventils derart bemessen, dass sich dieses öffnet, sobald der
Luftdruck im Vorrathskessel über ein bestimmtes Maass sinkt. Die Spannungen der
Ventilfedern I und L
lassen sich jederzeit aufs genaueste einreguliren und zwar erstere von oben herab
mittels eines Schraubenringes, letztere aber seitwärts von aussen her durch Rechts-
oder Linksdrehen eines Schlüssels, der auf den Dorn P
(Fig. 8)
aufgesteckt wird. Wie das Rohr R, so verzweigt sich
auch das Rohr Q, welches die Verbindung des Apparates
B mit der Rohrleitung t, d.h. mit den Regulirventilen der Luftpumpe vermittelt, in zwei Kanäle
u1 und u2, von welchen der
erstere zu i1 und der
letztere zu einem ins Freie gehenden Mundloch p (Fig. 8) führt.
Der Weg von u1 nach i1 (Fig. 7) ist jedoch für
gewöhnlich durch das Ventil F und ebenso die Verbindung
von u2 ins Freie durch
eine vom Schafte des Ventils D verschlossen gehaltene
Klappe K versperrt. Wäre nun, um das in der Praxis am
häufigsten vorkommende Zahlenbeispiel in Betracht zu ziehen, die Feder I für einen Maximaldruck von 2,25 k und die Feder L für einen Minimaldruck von 2 k eingestellt, so werden
die Regulirventile (c1
und c2 in Fig. 6), so lange der Druck in den Luftkesseln sich
zwischen diesen Grenzen erhält, weder mit dem Rohre R
(Fig. 7),
noch mit der Ausströmöffnung p (Fig. 8) in Verbindung
stehen. Wird jedoch der Druck grösser als 2,25 k, so öffnet sich das Ventil F und lässt Pressluft aus den Kesseln bei R über i1 und u1 in die Regulirventile gelangen, welche mithin die
Saugventile der Luftpumpe abschliessen. Sobald in Folge dessen der Druck in den
Kesseln nachlässt und auf die normale Belastung von 2,25 k zurückkehrt, schliesst
sich auch wieder das Ventil F und versperrt die
zwischen i1 und u1 bestandene
Verbindung. Nichtsdestoweniger bleiben die Saugventile der Luftpumpe ausser
Thätigkeit, weil in der Spannung der in den Regulirventilen vorhandenen Pressluft
vorläufig sich nichts geändert hat, bis aber der Luftdruck in den Kesseln auf das
Minimum von 2 k fällt, dann wird der Ventilkolben D
(Fig. 7),
der Einwirkung seiner Spiralfeder nachgebend, niedergehen und dadurch die Klappe K öffnen, so dass die in den Regulirventilen und in der
Rohrleitung t (Fig. 5)
vorhandene verdichtete Luft ins Freie entweicht; die entleerten Regulirventile geben
die Saugventile frei und die Pumpe arbeitet wieder normal. Demgemäss steigt dann der
Druck in den Luftkesseln und sobald 2 k erreicht sind, schliesst D die Klappe K wieder ab.
Die Spannungen der Ventilfedern I und L lassen sich erfahrungsmässig so empfindlich
einstellen, dass der Apparat B selbst bei ganz geringen
Druckunterschieden vollkommen sicher arbeitet. Bei den Bremseinrichtungen der eben
beschriebenen zweiten Ausführungsform geschieht die Handhabung der Bremse mittels
derselben Rohrumschalter, wie bei der ersten Anordnung. Eine Ansicht des
Rohrumschalterverschlusstückes, von unten gesehen, zeigt Fig. 9; im Inneren des Stückes ist die Bohrung A mit M und ebenso T mit R durch je eine Querbohrung in Verbindung
gebracht. Die drei möglichen Kurbelstellungen „Normallage“, „Bremsen“ und „Bremse los“ sind am Kopfstück des Rohrumschalters durch
Falleneinschnitte, in welche eine Feder einschnappt, gesichert. Diese, sowie die
ganze übrige Anordnung des Rohrwechsels gleicht jener, welche sich auch bei den
Westinghouse-Bremsen findet. Zum Bremsen und Rückstellen sind deshalb nicht zwei,
sondern drei Kurbelstellungen angeordnet, damit beim
Anfahren oder Weiterfahren der Fahrzeuge nach einer stattgehabten Benutzung der
Bremse nicht erst Widerstände in der Luftpumpe überwunden zu werden brauchen, denn
dadurch, dass bei der zweiten zum Lüften der Bremse vorzunehmenden Kurbelstellung
das Rohr m (Fig. 5) noch
immer verschlossen bleibt, ist auch der Luftdruck daselbst und im Vorrathskessel A derselbe geblieben, wie vor dem Bremsen, weshalb die
Regulirventile den Verschluss der Saugventile der Luftpumpe aufrecht halten und sich
der Pumpenkolben ohne jeglichen Widerstand in verdünnter Luft bewegt. Wenn der
Wagenführer nach erfolgtem An- oder Weiterfahren den Rohrumschalter endlich in die
Ruhelage zurückbringt, dann erst vertheilt sich die im Vorrathskessel vorhandene
Pressluft in beiden Kesseln, die Regulirventile öffnen die Luftwege der Saugventile
und die wieder normal arbeitende Pumpe ersetzt mit wenigen Kolbenstössen den durch
das Bremsen entstandenen Druckverlust.
Es unterliegt natürlich keiner Schwierigkeit, die Genett'schen Bremseinrichtungen beider Ausführungsformen auf mehrere den
Motorwagen angehängte Nebenwagen auszudehnen, und brauchen die letzteren lediglich
den Bremscylinder mit dem Bremsgestänge und eine gemeinsame Leitung q (Fig. 1, 5 und 10), welch
letztere von Wagen zu Wagen in der gewöhnlichen Weise durch Kuppelungsschläuche
vermittelt wird. Für die verschiedenen Röhrenleitungen werden je nach der Grösse und
Schwere der Fahrzeuge 6, 10 oder 12 mm weite Gasröhren verwendet. Die Bremscylinder
haben in der Regel einen Durchmesser von 150 mm und entwickeln bei einem Luftdrucke
von 2,10 k eine Bremskraft von 370 k; es werden aber auch Bremscylinder von 175, 178
und 200 mm Durchmesser ausgeführt, auf welche bezieh. mit 2,10, 2,25 und 2,45 k
Luftdruck eingewirkt wird, wo sie dann eine Bremskraft von 500, 540 und 770 k
leisten. Von den Luftpumpen hat die eine in Fig. 1
bis 3
dargestellte Form einen Cylinder von 0,325 m Durchmesser und 0,60 m Länge, während
die zweitheiligen Cylinder der anderen Gattung (Fig.
5 und 6) 0,20 m weit und zusammen 0,50 m
lang sind. Aus Fig. 10 lässt sich ersehen, in welcher
Weise die Bremseinrichtung der zweiten Form an einem elektrischen, mit zwei
Truckgestellen versehenen Motorwagen angebracht wird. Es sollen sich diese
Luftdruckbremsen in der Praxis gut bewähren und durch rasche, sichere und
geräuschlose Wirkung auszeichnen; sie stehen in mehreren amerikanischen Städten, so
in New York, Brooklyn, Buffalo und Chicago, bei verschiedenen Strassenbahnen schon
seit Längerem in Verwendung.