Vorrichtung zur Erzielung kurzer Anlegebewegung des Bremszylinderkolbens bei Fahrzeugbremsen mit hohem Übersetzungsverhältnis Bei Fahrzeugbremsen mit Bremszylinder und die Bremskraft vom Bremskolben im Bremszylinder auf die Bremsklötze mit hohem Kraftübersetzungsverhält- nis übertragendem Bremsgestänge fällt der beim Bremsen zum Anlegen der Bremsklötze gegen die Räder in Anspruch genommene Anteil des Brems kolbenhubes verhältnismässig lang und der Verbrauch an Druckmittel im Bremszylinder entsprechend gross aus.
Eine Verkürzung des Anlegewegs des Brems kolbens durch Verminderung der Klotzspielräume lässt sich in den meisten Fällen nicht durchführen, da der Bau des Bremsgestänges die Grösse der Klotz spielräume ziemlich genau bestimmt. Es sind deshalb Vorrichtungen vorgeschlagen worden, die trotz gro sser Klotzspielräume einen kurzen Anlegeweg des Bremskolbens ermöglichen sollen. Derartige Vorrich tungen sind z. B. durch die schweizerischen Patente 214 082 und 230 401 bekannt.
Das schweizerische Patent 214 082 schlägt zum Abstützen eines Brems hebels in einem ein kleineres Übersetzungsverhältnis bestimmenden Drehpunkt während der Anlegebewe gung grundsätzlich eine ausschaltbare Stütze vor, die beim Bremsen durch in Abhängigkeit vom Bremshub wirkende Steuermittel am Ende der Anlegebewegung ausgeschaltet und während des Bremslösens wieder eingeschaltet wird. Diese Vorrichtung hat den Nach teil, dass die Ausschaltung der Stütze plötzlich und der Übergang vom kleineren zum hohen überset- zungsverhältnis schlagartig erfolgt.
Um diesen über gang sanfter zu machen und Sicherheit dafür zu er halten, dass die nach dem Anlegen der Bremsklötze gegen die Räder einsetzende Entwicklung des Brems druckes über das hohe und nicht über das kleinere Übersetzungsverhältnis erfolgt, enthält die später im schweizerischen Patent 230 401 vorgeschlagene Vor richtung zum Abstützen des Bremshebels in dem das kleinere Übersetzungsverhältnis bestimmenden Dreh punkt eine den Abstützdruck begrenzende und den Übergang vom kleineren zum hohen übersetzungs- verhältnis sanft einleitende Feder.
Ein Nachteil dabei ist aber, dass der Widerstand gegen die Anlegebewe gung, der bei Beginn der Anlegebewegung immer am höchsten ist, gerade dann das Entstehen eines übermässigen Abstützdruckes hervorrufen kann, dem die Feder nachgibt. Da das Nachgeben der Feder als ein Widerstand gegen die Anlegebewegung wirkt, er höht es den schon übermässigen Gesamtwiderstand gegen die Anlegebewegung. Ein zu frühzeitiges Nach geben der Feder kann einen zu frühzeitigen Über gang vom kleineren zum hohen übersetzungsverhält- nis hervorrufen, was sich nachteilig auswirken kann.
Auch die genannte spätere Vorrichtung ist also nicht völlig befriedigend, obgleich sie wegen des Zusam menwirkens eines als eine schwenkbar und dank der genannten Feder nachgiebig getragene Rolle geform ten Bremshebelanschlags mit einem als Rollbahn mit Abbiegung ausgebildeten Stützanschlag für die Ab stützung des Bremshebels in dem das kleinere über setzungsverhältnis bestimmenden Drehpunkt gegen über der zuerst erwähnten älteren Vorrichtung un streitige Vorteile bietet.
Nicht völlig befriedigend ist die spätere und vorteilhafteste der erwähnten bekann ten Vorrichtungen auch deswegen, weil sich die Nachgiebigkeit der nachgiebig getragenen Rolle nicht leicht den verschiedenen Verhältnissen anpassen lässt, denen man begegnet, wenn man diese Vorrichtung einerseits bei einem gewöhnlichen Güterwagen mit verhältnismässig leichtem Bremsgestänge und einer 3,5 Sekunden nicht unterschreitenden Bremsanlege- zeit und anderseits bei einem Reisezugwagen mit gegebenenfalls mit Gleitschutzregler ausgerüsteter Schnellbremse verwenden will, wo die Bremsanlege- zeit gegebenenfalls nur einige Bruchteile einer Se kunde beträgt und das Bremsgestänge sehr schwer sein kann.
Eignet sich die Vorrichtung für den erst genannten Fall, so ist sie im zweiten Falle unbrauch bar. Auch deswegen, weil der Bewegungswiderstand des Bremsgestänges von Wagen zu Wagen ziemlich verschieden ausfallen kann, entstehen Schwierigkeiten beim Bemessen der Nachgiebigkeit der Feder.
Durch die Erfindung ist eine noch weiter ver besserte Vorrichtung geschaffen, welche die oben ge schilderten Nachteile der erwähnten bekannten Vor richtungen grundsätzlich dadurch beseitigt, dass die Grösse des Widerstandes gegen die Anlegebewegung bei Beginn dieser Bewegung die Wirkungsweise der Vorrichtung nicht beeinflusst.
Diese Vorrichtung zur Erzielung kleiner Anlege bewegung des Bremskolbens im Bremszylinder bei Fahrzeugbremsen mit hohem Übersetzungsverhältnis besteht in bekannter Weise aus einem Bremshebel, der sich beim Bremsen während der Anlegebewegung in einem ein kleineres Übersetzungsverhältnis bestim menden Drehpunkt mittels eines Anschlags gegen einen Stützanschlag abstützt. In ebenfalls bekannter Weise ist der eine dieser beiden zusammenwirkenden Anschläge schwenkbar getragen und federbelastet und kann demzufolge einem übermässigen Abstützdruck zwischen den Anschlägen nachgeben.
Gemäss der Erfindung sind aber nun der schwenkbare, feder belastete Anschlag und der zweite Anschlag einander derart zugeordnet, dass der Abstützdruck zwischen den zusammenwirkenden Anschlägen in deren gegen seitiger Lage bei gelöster Bremse, d. h. wenn die Anlegebewegung beim Bremsen beginnt und der Wi derstand gegen diese Bewegung am höchsten ist, den schwenkbaren, federbelasteten Anschlag im selben Sinn wie die Federbelastung des Anschlags belastet und beim Anlegen der Bremse erst nach Beginn der Anlegebewegung infolge einer durch diese Bewegung bewirkten Änderung der gegenseitigen Lage der An schläge dazu übergeht, der Federbelastung des An schlags entgegenzuwirken.
Vorzugsweise ist der eine der beiden zusammen wirkenden Anschläge in bekannter Weise als eine mit Abbiegung versehene Rollbahn für den als Rolle geformten zweiten Anschlag ausgebildet, wobei ge mäss der Erfindung der schwenkbar getragene, feder belastete Anschlag den als Rollbahn mit Abbiegung ausgebildeten Anschlag darstellt und vorzugsweise dieser Anschlag den Stützanschlag bildet und die mit der Rollbahn zusammenwirkende Rolle um den das kleinere Übersetzungsverhältnis bestimmenden Dreh punkt des Bremshebels drehbar gelagert ist.
Eine derartige Ausführungsform der erfindungs gemässen Vorrichtung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt: Fig. 1 und 2 die Vorrichtung in Draufsicht in der Lage bei gelöster Bremse bzw. in der Lage am Ende der Anlegebewegung, wo der Übergang vom kleineren zum hohen Übersetzungsverhältnis stattge funden hat, und Fig. 3 in grösserem Massstab den schwenkbaren Stützanschlag in der erstgenannten Lage.
In Fig. 1 und 2 bezeichnet 1 einen am einen Ende mit der Kolbenstange 2 des Bremszylinders 3 gelenkig verbundenen Bremshebel, dem in bekannter Weise ein Abstützglied 4 zugeordnet ist, das zur Abstützung des Bremshebels in irgendeinem, ein hohes Übersetzungsverhältnis bestimmenden, Dreh punkt dient. Zur Steuerung des an der Kolben stange 2 angelenkten Ende des Bremshebels 1 ist in bekannter Weise ein Steuerarm 5 vorgesehen.
Am Bremshebel 1 ist um einen ein kleineres übersetzungs- verhältnis bestimmenden Drehpunkt des Hebels eine Rolle 6 drehbar gelagert, die als Anschlag mit dem in Fig. 3 am deutlichsten gezeigten Stützanschlag 7 zusammenwirkt, der um einen Festpunktzapfen 8 schwenkbar gelagert ist. In der in Fig. 1 und 3 gezeigten Ausgangslage bei gelöster Bremse stützt sich der Stützanschlag 7 unter der Wirkung einer Feder 9 gegen ein Festpunktglied 10 ab. Mit der Rolle 6 wirkt auch in bekannter Weise ein Hebelmechanis mus 11 zusammen, der zur Betätigung des eine feste Gleitbahn 12 entlang verschiebbaren Stützglie des 4 dient.
Die mit der als Anschlag dienenden Rolle 6 zu sammenwirkende Anschlagfläche des Stützanschla ges 7 ist, wie aus Fig. 3 hervorgeht, als eine mit Abbiegung versehene Rollbahn 13 für die Rolle 6 ausgebildet, und die beiden zusammenwirkenden An schläge 6 und 7 sind, wie ebenfalls aus Fig. 3 her vorgeht, einander derart zugeordnet, dass der Ab stützdruck zwischen ihnen in der Lage bei gelöster Bremse, d. h. in der Ausgangslage der Anlegebewe gung der Bremse, den schwenkbaren Anschlag 7 im selben Sinne wie die Belastung durch die Feder 9 belastet. Mit anderen Worten trägt der Abstützdruck zwischen den Anschlägen 6 und 7 bei Beginn der Anlegebewegung dazu 'bei, den schwenkbaren An schlag 7 in der Ausgangslage zurückzuhalten.
Es ist somit mechanisch ausgeschlossen, dass der bei Beginn der Anlegebewegung stets seinen Höchstwert aufweisende Widerstand gegen diese Bewegung und der sich nach diesem Widerstand richtende Abstütz- druck zwischen den zusammenwirkenden Anschlä gen 6, 7 ein zu frühzeitiges Nachgeben des schwenk baren, federbelasteten Anschlags 7 und dadurch einen zu frühzeitigen Übergang vom kleineren zum hohen Übersetzungsverhältnis hervorrufen kann.
Erst nach Beginn der Anlegebewegung und im Laufe derselben, wenn sich der Widerstand gegen die Bewegung ver mindert hat, beginnt der dann auch verminderte Abstützdruck der Federbelastung des schwenkbaren Anschlags 7 entgegenzuwirken und dadurch in der an sich bekannten Weise den erwünschten Übergang vom kleineren zum hohen Übersetzungsverhältnis sicherzustellen und sanft zu machen.
Device for achieving a short application movement of the brake cylinder piston in vehicle brakes with a high transmission ratio In the case of vehicle brakes with a brake cylinder and the brake rod transferring the braking force from the brake piston in the brake cylinder to the brake pads with a high power transmission ratio, the portion of the brake used when braking to apply the brake pads against the wheels falls piston stroke is relatively long and the consumption of pressure medium in the brake cylinder is correspondingly large.
A shortening of the contact path of the brake piston by reducing the block clearances cannot be carried out in most cases, since the construction of the brake linkage determines the size of the block clearances fairly precisely. Devices have therefore been proposed which, in spite of the large clearance between the blocks, are intended to enable the brake piston to contact the brake piston short. Such devices are z. B. known from Swiss patents 214 082 and 230 401.
The Swiss patent 214 082 proposes to support a brake lever in a pivot point that determines a smaller transmission ratio during the application movement, which is switched off during braking by control means that act depending on the brake stroke at the end of the application movement and is switched on again during the brake release . This device has the disadvantage that the support is switched off suddenly and the transition from the smaller to the high gear ratio occurs suddenly.
In order to make this transition smoother and to ensure that the brake pressure that begins to develop after the brake pads have been placed against the wheels is above the higher and not the lower transmission ratio, the proposal later proposed in Swiss Patent 230 401 contains Direction for supporting the brake lever in the pivot point that determines the lower transmission ratio, a spring that limits the support pressure and gently initiates the transition from the smaller to the high transmission ratio.
However, a disadvantage here is that the resistance to the application movement, which is always highest at the start of the application movement, can then cause an excessive supporting pressure to be created, to which the spring yields. Since the yielding of the spring acts as a resistance to the application movement, it increases the already excessive total resistance to the application movement. If the spring yields too early, this can lead to a premature transition from the lower to the high transmission ratio, which can have a negative effect.
Also, the later device mentioned is not completely satisfactory, although because of the co-operation of a pivotable and resiliently supported roller thanks to the said spring formed th brake lever stop with a support stop designed as a roller track with a bend for the support of the brake lever in which the smaller on the setting ratio determining pivot point compared to the first-mentioned older device offers un disputed advantages.
The later and most advantageous of the mentioned known devices is also not completely satisfactory because the flexibility of the resiliently carried role cannot easily be adapted to the various conditions that are encountered when using this device on the one hand in an ordinary freight car with relatively light brake linkage and a brake application time not less than 3.5 seconds and, on the other hand, in a passenger coach with an anti-skid regulator, where the brake application time is only a fraction of a second and the brake linkage can be very heavy.
If the device is suitable for the first case, it is unusable in the second case. Also because the resistance to movement of the brake linkage can be quite different from car to car, difficulties arise in measuring the resilience of the spring.
The invention provides an even further improved device which basically eliminates the above-mentioned disadvantages of the known devices mentioned above in that the size of the resistance to the application movement at the beginning of this movement does not affect the operation of the device.
This device for achieving small application movement of the brake piston in the brake cylinder in vehicle brakes with a high gear ratio consists in a known manner of a brake lever that is supported during braking during the application movement in a smaller gear ratio determining pivot point by means of a stop against a support stop. In a likewise known manner, one of these two interacting stops is pivotably supported and spring-loaded and can consequently yield to an excessive support pressure between the stops.
According to the invention, however, the pivotable, spring-loaded stop and the second stop are assigned to one another in such a way that the support pressure between the interacting stops is in their opposite position when the brake is released, ie. H. if the application movement begins when braking and the resistance to this movement is highest, the pivotable, spring-loaded stop is loaded in the same sense as the spring load of the stop and when the brake is applied only after the application movement has started as a result of a change in the mutual caused by this movement Location of the stops goes over to counteract the spring loading of the stop.
Preferably, one of the two interacting stops is designed in a known manner as a roller track provided with a bend for the second stop shaped as a roller, whereby according to the invention the pivotably supported, spring-loaded stop represents the stop designed as a roller track with a bend, and preferably this Stop forms the support stop and the roller cooperating with the runway is rotatably mounted around the pivot point of the brake lever that determines the smaller transmission ratio.
Such an embodiment of the device according to the Invention is shown in the drawing. It shows: Fig. 1 and 2 the device in plan view in the position with the brake released or in the position at the end of the application movement, where the transition from the lower to the high transmission ratio has taken place, and Fig. 3 shows the pivoting support stop on a larger scale in the former situation.
In Fig. 1 and 2, 1 denotes a at one end with the piston rod 2 of the brake cylinder 3 articulated brake lever, which is assigned a support member 4 in a known manner, which serves to support the brake lever in any, a high gear ratio determining, pivot point. To control the articulated on the piston rod 2 end of the brake lever 1, a control arm 5 is provided in a known manner.
A roller 6 is rotatably mounted on the brake lever 1 about a pivot point of the lever which determines a smaller transmission ratio and interacts as a stop with the support stop 7, which is shown most clearly in FIG. 3 and which is mounted pivotably about a fixed point pin 8. In the starting position shown in FIGS. 1 and 3 with the brake released, the support stop 7 is supported against a fixed point member 10 under the action of a spring 9. With the roller 6, a lever mechanism 11 also cooperates in a known manner, which is used to actuate a fixed slide 12 along the support elements 4 which can be displaced.
The with the serving as a stop role 6 to interacting stop surface of the Stützanschla ges 7 is, as shown in Fig. 3, designed as a curved track 13 for the roller 6, and the two cooperating on hits 6 and 7 are, as well proceeding from Fig. 3, assigned to one another in such a way that the support pressure between them in the position when the brake is released, d. H. In the starting position of the Anlegebewe movement of the brake, the pivotable stop 7 is loaded in the same sense as the load by the spring 9. In other words, the support pressure between the stops 6 and 7 at the start of the application movement contributes to 'to hold back the pivotable stop 7 in the starting position.
It is thus mechanically excluded that the resistance to this movement, which always has its maximum value at the beginning of the application movement, and the support pressure between the interacting stops 6, 7, which is based on this resistance, will result in premature yielding of the pivotable, spring-loaded stop 7 and this can lead to an early transition from the lower to the high transmission ratio.
Only after the start of the application movement and in the course of the same, when the resistance to the movement has decreased ver, the then also reduced support pressure begins to counteract the spring load of the pivotable stop 7 and thereby the desired transition from the smaller to the high gear ratio in the known manner ensure and do gently.