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Bremseinrichtung für veränderliche Belastung für Eisenbahn-und andere
Fahrzeuge Die Erfindung bezieht sich auf eine Bremseinrichtung für veränderliche
Belastung für Eisenbahn- u..dgl. Fahrzeuge, bei welcher die an die Räder des Wagens
bei einer gegebenen Größe der Bremsung angelegte Bremskraft von der von, dem Fahrzeug
getragenen Last abhängt; die Erfindung hat zum Zweck, eine Einrichtung dieser Art
zu schaffen, bei welcher die Bremskraft sich aus der Kombination von zwei Kräften
ergibt, deren eine zu der Belastung proportional und durch sie begrenzt ist und
deren andere dem Taragewicht des Fahrzeuges proportional isst, ohne daß es notwendig
ist, kalibrierte Federn. und Hehed, deren Übersetzungsverhältnis durch einen verschiebbaren
Stiitzpun.kt verändert wird, vorzusehen, dessen Stellung längs des Hebels durch
die von dem Fahrzeug getragene Last eingestellt wird.
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Gemäß der Erfindung umfaßt die Einrichtung einen Bremshebel, der an
einem Ende mit dem Steuerglied eines Brems,antriebsteiles und an dem anderen Ende
mit einer Bremsübertragungsstange schwenkbar verbunden is!t und bei welcher der
Bremshebel zwischen seinen Enden an einem festen Schwenkpunkt angreift und der feste
Schwenkpunkt als Schwenklager wirkt, um welchen das Steuerglied eine Bremskraft
proportional zu dem Taragewicht des Wagens an eine feste Hebelanordnung anlegt und
ein Schwenk- oder Gelenkpunkt in einer Bahn quer zur Längsachse des Bremshebels
bewegbar isst und der .an dem Breimsheibel an. einer
Stelle zwischen
dem festen Schwenkpunkt und der Übertragungsstange angreift, und eine der Fahrzeugbelastung
proportionale Kraft in einer Richtung an den. Gelenkpunkt gelegt wird, um die durch
das Steuerglied angelegte Bremskraft zu unterstützen.
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Vorzugsweisse befindet sich der Brenvshebel mit dem festen Schwenkpunkt
außer Eingriff, wenn die Bremsren. gelöst sind, und die Bewegung- des Steuergliedes
dreht, wenn die Bremsen angelegt werden, den Bremshebel um den beweglichen Gelenkpunkt
und bewegt ihn mit dem festen Schwenkpunkt in Eingriff, wenn die Kraft auf den beweglichen
Gelenkpunkt zufolge der Last durch eine Gegenkraft überwunden wird, die sich aus
denn Steuerglied ergibt.
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Es können Einrichtungen vorgesehen sein, welche bezwecken, die Anfangsbewegung
des Steuergliedes in eine Bremsanlegeistellurng einzuleiten und hierzu den beweglichen
Gelenkpunkt und damit den B,re#xnshebel zu bewegen, um auf diese Weise die Bremsklötze
den Rädern zu nähern. Diese Bewegung kann dem beweglichen Gelenkpunkt durch eine
Knickhebeleinrichtung erteilt werden, wobei die der Fahrzeugbelastung proportionale
Kraft auf den beweglichen Gelenkpunkt durch die gestreckten Lenker des Knickhebelgelenks
übertragen wird.
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Das Arb,eitsprinzip der Einrichtung gemäß der Erfindung ähnelt dem
einer Brückenwaage und ermöglicht, daß die Verwendung von Federn. zum Ausbalancieren
der Last völlig überflüssig wird, und sie vermeidet weiterhin die Verwendung eines
verschiebbaren Lagerpunktes, wie er bisher verwendet wurde, um in Übereinstimmung-
reit der Last die Hebelanordnung zu mrändern, an welcher der Bremshebel ar'bei'tet.
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In den Zeichnungen sind Ausführungs@ormen der Erfindung beispielsweise
schematisch zur Darstellung gebracht.
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Fig. i stellt eine Einrichtung für veränderliche Last Jar, an welcher
die Erfindung verkörpert ist; die Einrichtung ist in der Stellung dargestellt, die
sie einnimmt, wenn die Bremsen gedöst sind; Fig. 2 zeigt die Einrichtung der Fig.
i in der Stellung, welche sie einnimmt, unmittelbar ber'or die Bremsklötze an die
Räder des Fahrzeuges gelegt sind, welches mit leer Einrichtung ausgerüstet ist;
Fig. 3 zeigt die Einrichtung der Fig. i und 2 in der sogenannten Bremsanlegestellung;
Fig. 4 zeigt eine abgeänderte Ausführungsförm der Einrichtung, welche eine andere-
Art des Anlegers der Bremsklötze an die Räder durch eine kleine Anf.an@gsbewegung
des Bremsbetätigaxngsgliedes verwendet; Fig. 5 zeigt eine vereinfachte Ausführungsform
der Einrichtung gemäß der Erfindung, in, welcher für das anfängliche schnelle Anlegen
der Bremsklötze ,an die Räder keine Vorkehrung getroffen ist.
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Bei der Ausführungsform einer Bremseinrichtung für veränderliche Belastung
gemäß der Erfindung und der Darstellung der Fig. i, 2 und 3 wird die Einrichtung
von einem Unterteil a9 getragen, das an. dem Gestell das mit -der Vorrichtung ausgerüsteten
Fahrzeugeis befestigt ist; sie umfaßt einen Bremshebel i, der an, einem Ende 3 mit
dem Steuerglied .2 eines Bremsbetätigungsgliedes schwenkbar verbunden ist, w'elc'hes
ein mit Druckluft oder mit Vakuum arbeitender Zylinder bekannter Art sein kann.;
der Hebel i ist an dem anderen Ende 5 reit einer übertragun.gsstange 4 verbunden,
die durch das, übliche Bremsgestänge (nicht dargestellt) die Bremskraft zu den Bremsklötzen
an den Fahrzeugrädern überträgt. Wenn die Einrichtung sich in der Lösestellung befindet,
wie in Fig. i dargestellt ist, legt ssich das Ende des Hebels an der Übertragurngsistange
gegen einen feisten, von dem Unterteil 29 :getragenen Anschlag 28. Der Bremshebel
i ist zwischen seinen Enden mit zwei offene Enden aufweisenden Schlitzen 45 und
46 versehen. Mit dem Schlitz 46, der dem Übertragungsstangenende des Hebels näher
liegt, arbeitet ein bewegbarer Gedenkpunkt 2o (Zapfen) zusammen, während mit dem
anderen Schlitz 45 ein fester, an dem Unterteil 29 angeordneter Gelenkpunkt 7 (Zapfen)
zusammenarbeite. Diese Schlitze entsprechen in ihrem Profil vorzugsweise dem eines
übilichen Stirnrades, und während der gesamten Bewegung des Hebels i sind der eine
oder beide der Gelenkzapfen; mit den Flanken ihrer Schlitze im Eingriff, wodurch
eine seitliche Verschiebung des Hebels verhindert wird.- Wenn sich die Einrichturig
in der Lösestellung befindet, greift keiner der Zapfen an,dem Boden :seines Schlitzes
an. Der bewegliche Zapfen 2o wird von dem freien Ende eines der Lenker i8 einer
Knickhebeleinrichtung getragen und wird durch einen mit seinem einen Ende den beweglichen
Zapfen, umgreifenden Lenker 6 gezwungen, sich in einer Bahn radial zu dem festen.
Zapfen 7 zu bewegen. Die, Kni@ckhebeleinrichtung wird von einem Waageharm 33 getragen,
der an einem Ende an eitern zweiten festen Schwenkpunkt 35 aasgelenkt ist, der an
dem Unterteil 29 .angeordnet ist. Eine Drehbewegung des Waagenarm.es 33 um seinen
Zapfen 35 wird durch Widerlager 34 und 42 begrenzt, welche an. je einem. Anschlag
39 bzw. der Unterseite des Anschlages 28 angreifen.
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Die Kniekhebeleinrichtung wird durch einen Knickhebalsiteuerlenker
14 und eine Rolle 24 gestreckt. Der" Lenker i4 erstreckt sich zwischen einem gemeinsamen
Gelenkzapfen 16, der die beiden Knicklenker 17, i8 verbindet, während die Rolle
24 sich in einem Schlitz 26. bewegen kann, der in dem Unterteil 29 vorgesehen ist.
Wenn die Rolle 24. sich von einem Ende .des Schlitzes 26 gegen das andere Ende des
Schlitzes bewegt, während die Einrichtung .sich in der Brems:lösestellung befindet,
so wird durch den das Knickhebelgelenk steuernden Lenker 14 eine Kraft durch die
die Knickhebellenker gestreckt werden. Ein Lenker 9 verbindet .die Rolle mit einem
Zapfen io, der an dem Bremshebel an einer Stelle zwischen dem an dem festen Schwenkzapfen
7 angreifenden Schlitz 45 und dem Ende 3 des Hebels vorgesehen ist; das
mit
dem Steuerglied 2 des Bremsbetätigungsgliedes verbunden ist, so daß die Drehbewegung
des Bremshebels um seinen Schwenkzapfen die Rolle 24 veranlaßt, sich längs ihres
Schlitzes zu bewegen.
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Das freie Ende des Waagenarmes 33 ist durch einen gemeinsamen Gelenkzapfen
38 mit einem Ende je eines Zuggliedes 36 und eines Druckgliedes 37 verbunden, dessen
Bewegung durch die Ablenkung der Fahrzeugstützfedern :an jedem Ende des Fah.rzeugels
geregelt wird. Die dem Waagenarm 33 durch das Druckglied 37 und das Zugglied 36
erteilte Kraft addiert sich und ist dem von dem Fahrzeug getragenen Gesamtgewicht
proportional. Wenn das Fahrzeug belastet ist und die. Vorrichtung sich in der Bremslösestellung
befindet, hält diese Kraft den Waagenarm :gegen den festen Anschlag 28, wie in Fig.
i dargestellt ist.
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Beim Einleiten eines Bremsanlebgevorgange@s dreht die Anfangsbewegung
des Steuergliedes 2 aus seiner Bremslösastellung den Bremshebel i um seinen festen
Anschlag 28, bis der bewegliche Gelenkzapfen 2o an dem Boden seines Schlitzes 46
angreift, woraufhin der Bremshebel i seinen festen Anschlag 28 verläßt und um den
beweglichen Gelenkzapfen 2o gedreht wird. Die Rolle 24 wird hierbei vermittels ihres
Verbindungslenkers g längs ihres Schlitzes 26 bewegt, und bei dieser Bewegung erteilt
sie dem das Knickhebelgelenk steuernden Hebel 14 eine Kraft, um die Knickhebeleinrichtung
zu Strecken. Das Strecken der Knickhebelein:richtung übt in entgegengesetzten Richtungen
auf den Waagenarm 33 und den beweglichen Gelenkpunkt 2o eine Kraft aus, die das
Bestreben hat, diese Teile voneinander wegzubewegen. Falls das Fahrzeug belastet
ist, ist die entgegenwirkende Kraft, die dem Waagenarm 33 durch die Druck- und Zugglieder
37, 36 zufolge .der Fahrzeugbelastung erteilt ist, zu diesem Zeitpunkt größer als
die durch das Strecken der Knickhebellenker 17 und 18 erteilte Kraft, und die letztgenannte
Kraft dreht demgemäß den Bremshebel i um seine Schwenkverbindung 3 mit dem Steuerglied
und bewegt über die Übertragungsstange 4 die Bremsklötze gegen die Räder. Die Ausführung
ist so getroffen, daß das Strecken. der Knickhebellenker beendet ist, unmittelbar
bevor die Bremsklötze sich tatsächlich an die Räder anlegen, und in dieser Stufe
(Fig. 2) tritt die Ralle 24 in den Teil des Schlitzes 26 ein, der vorzugsweise zu
dem gemeinsamen Knickhebelzapfen 16 radial verläuft, so, daß jedwede weitere Bewegung
der Ralle 24 zufolge einer weiteren Drehbewegung des Bremshebels i nicht das Bestreben
hat, das Knickhebelgelenk zusammenfahlen zu hissen.
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Eine weitere Bewegung des Steuergliedes 2 setzt die Drehbewegung des
Bremshebels i um den beweglichen Gelenkpunkt 2o fort, um die Bremsklötze mit den.
Rädern in Berührung zu bringen und jedwedes Spiel in dem Bremsgestänge aufzunehmen.
Anschließend werden durch den immer noch um den beweglichen Gelenkpunkt 2o schwingenden
Bremshebel die Bremsen angelegt, bis die reisultierende Kraft auf den Waagenarm
33, welche durch den beweglichen Gelenkpunkt 2o und die gestreckten Knickhebellenker
17 und 18 übertragen wird, die Gegenkraft überwindet, welche durch das Zugglied
36 und das Druckglied 37 ausgeübt wird. Als.-dann bewegt sich der Waagenarm 33 von
seinem Anschlag 28 weg und gestattet dem Bremshebel i, an dem festen Schwenkpunkt
7 anzugreifen (Fig. 3).
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Demnach hat die durch die Übertragungsstange übertragene Bremskraft
zwei Komponenten: erstens diejenige, welche sieh aus der Kraft ergibt, die durch
das Steuerglied 2 auf den festen Gelenkpunkt 3 erteilt ist, und zweitens diejenige,
diel sich aus der Kraft ergibt, die durch die Druck- und Zugglieder 36, 37 vermittels
des beweglichen Gelenkpunktes 2o erteilt wird. Die erste dieser Komponenten ist
dem festliegenden Taragewicht des Fahrzeuges proportional, und. die andere ist proportional
der von dem Fahrzeug getragenen Last. Daher ist bei einem beliebigen Wert der an
die Fahrzeugräder angelegten Bremskraft eine konstante Komponente vorhanden, welche
zu dem Taragewicht des Fahrzeuges proportional ist, und eine Komponente, welche
mit der Last veränderlich ist.
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Bei einer abgeänderten Ausführungsform der vorbeschriebenen Ausführung
der Erfindung kann eine abgewandelte Art des Streckeis der Knickheballenker verwendet
werden, um dem beweglichen Gelenkpunkt eine Kraft zu erteilen, wie beisPiels-weise
in Fig.4 dargestellt ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Rolle zusammen
mit dem Verbindungslenker g zwischen. ihr und dem Bremshebel und der Schilitz, in
welchem die Rolle wandert, durch eine zweite Knickhebeleinrichtung ersetzt, die
einen ersten Lenker 47 aufweist, der an einem Ende an dem Schwenkzapfen 35 angelenkt
ist, um den der Waagenarm 33 schwenkbar ist und dessen anderes Ende mit dem geaneinsamen
Schwenkzapfen i i verbunden i.st, mit dem ebenfalls dar die Knickhebeleinrichtung
steuernde Lenker 14 und ein weiterer Knickhebellenker 40 verbunden ist, dessen anderes
Ende an einem von dem Bremshebel i getragenen Schwenkzapfen 41 an@gelenkt ist. Der
genannte zweite Knickhebellenker 40 und der von dem Hebelgetragene Zapfen 41; mit
deni der Lenker 40 verbunden ist, sind je mit einem Schlitz 48 versehen, wobei derjenige
in dem Lenker und derjenige in dem Zapfen jeweils eine Fort-Setzung des anderen
ist und einen Werg bestimmen, der von dem Bremshebeil i durchlaufen wird, wenn die
Bremse angelegt wird und der Bremshebel i um den beweglichen Gelenkpunkt 2o gedreht
wird, wodurch der Bremshebel mit dem festen Schwenkpunkt 7 in Eingriff gebracht
wird, der in denn einen oder dem anderen Teil des Schlitzes 48 angeordnet ist. Dieser
Schlitz stellt, wie ersichtlich ist, eine Weiterentwicklung des Schlitzes 45 in.
dem Bremshebel dar, in den der feste Schwenkpunkt 7 eingreift, wie es mit Bezug
auf die Fi:g. 1, 2 und 3 beschrieben wurde.
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Die Arbeitsweise der Ausführungsform ist die gleiche wie die der vorherbeschr
iebenen, mit der
Ausnahme der Art und Weise, auf welche die, Knickhebeleinrichtung
betätigt wird, um den beweglichen Gelenkpunkt zur Wirkung zu bringen. Bei .dieser
Ausführung können, wenn der Bremshebel i während der Anfangsstufen. des Bremsanlegevorganges
um den beweglichen Gedenkpunkt 2o bewegt wird, der geschlitzte Lenker 40 und der
geschlitzte Zapfen 41 .in Gemeinschaft mit dem Lenker 47 der zweiten Kn:ickhebeleinrdchtung,
durch den Knickhebel:stenerfenker 1q. der ersten Knickhe@be:leinrichtung eine Kraft
erteilen, um- die letztgenannte Einrichtung mit dem gleichen Ergebnis zu Strecken,
wie oben beschrieben, wurde.
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Gewünschtenfalls kann eine vereinfachte Ausführung, an welcher die
Erfindung verkörpert ist, vo:rgesehen :sein, welche die Einrichtung wegläßt, die
zum Heranbringen der Bremsklötze gegen die Räder bei einer kle#in@en Kolbenbewegung
verwendet wird. Beispielsweise können bei :beiden beschriebenen Ausführungsformen
die Knickhebeleinrichtung zusammen mit den zum Steuern der Einrichtung verwendeten
Zapfen und Lenkern wegfallen..
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Bei einem Beispiel dieser vereinfachten Ausfüh-"rung, wie sie in Fig.5
wiedergegeben ist, bei welcher der Bremshebel i an dem einen Ende mit dem Steuerglied
2 und an dem anderen Ende mit der Üb:ertragungs,stange 4. verbunden ist, isst er
mit Schlitzen 46 und 45 versehen, in die der bewegliche Gelenkpunkt 2o bzw. ein
fester Schwenkpunkt 7 eingreifen können, und wenn,, wie dargestellt, die Einrichtung
sich in der Bremslösestellunig befindet, wird der Hebel an dem mit der Übertragungsstange
q. gekuppelten Ende durch. einen an: dem Unterteil 29 vorgesehenen festen. Anschlag
28 gestützt, wie obren mit Bezug auf die Fig. i, 2 und 3 beschrieben wurde. Jedoch
gelangt der Waagewarm in Wegfall, und das Druckglied 37 und das Zugglied 36 sind
unmittelbar mit dem beweglichen Gelenkpunkt 2o schwenkbar verbunden. Zweckentsprechende
Anschläge (nicht dargestellt) sind vorgesehen, um die Größe einer möglichen Bewegung
des beweglichen Gelenkpunktes 2o zu begrenzen, und der Lenker 6 verhindert die Längsbewegung
des Bremshebels i, indem er den beweglichen Gelenkpunkt 2o an den fasten Schwenkpunkt
7 bindet.
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Beim Arbeiten verschwenkt die Anfangsbewegung des Steuergliedes 2
gegen die Brem:sanlegestellung den Bremshebel i von seinem Anschlag 2o weg und in
Eingriff mit dem beweglichen Gelenkpunkt 2o. Wenn dass Fahrzeug belastet ist, dreht
eine fortgesetzte Bewegung des Steuergliedes denn Bremshebel um den beweglichen
Gelenkpunkt 20, bis die -Bremsklötze @an die Räder angelegt sind. Eine Vergrößerung,der
Kraft, welche dem Bremshebed durch das Steuerglied 2 erteilt wird, ergibt eine Vergrößerung
der an die Räder angelegten Bremskraft, jedoch tritt keine weitere Drehbe:wegung
:des Bremshebels i ein, bis die Reaktionskraft an dem beweglichen Gelenkpunkt 20
groß genug ist, um die Kraft der Druck- und Zugglieder 37 und 36 zu überwinden.
Wenn dies eintritt, bewegt sich der bewegliche Gelenkpunkt 2o vom. seinem Anschlag
weg und ermöglicht, daß der feste Schwenkpunkt 7 mit seinem zugeordneten Schlitz
45 mit dem Bremshebel in Eingriff gelangt. Demnach wird die Bremskraft wie bei den
vorhergehenden Ausführungsformen aus einer Komponente, die dem Taxagewicht dies
Fahrzeuges proportional ist, und einer Komponente zusammengesetzt, die der von dem
Fahrzeug getragenen Last proportional ist. Wenn das Fahrzeug leer ist, wird der
Bremshebel von dem beweglichen Gelenkpunkt auf den festen Schwenkpunkt 7 weggeschwenkt,
bevor die Bremsklötze an die Räder aalgelegt werden. Eine weitere Bewegurig des
Steuergliedes dreht den Bremshebel um den festen Schwenkpunkt und bringt die- Bremsklötze
an die Räder. Danach wird die Bremskraft allein über den festen Schwenkpunkt angelegt,
und der bewegliche Gelenkpunkt 2o ist mit dem Hebel außer Ein:gr:iff.
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Bei :dieselr vereinfachten Ausführungsform der Erfindung sind die
erforderlichen Bewegungen des Steuergliedes 2, um :das Spiel in. dem Bremsgestänge
aufzunehmen und die Bremsklötze auf die Räder zu bringen, beträchtlich größer als
bei den zuerst beschriebenen Ausführungsformen, bei «-elchen die Funktion zur Hauptsache
durch die Knickhebeleinrichtung und den beweglichen Lagerpunkt durchgeführt wird.
Dies bedeutet, daß diese vereinfachte Ausführungsform nur bei Bremseinrichtungen
befriedigend verwendet wenden kann, welche eire Gesamtlänge leas Hebelgestänges
haben, die kleiner ist als die, welche bei den erstbeschriebenen Ausführungsformen
verwendet werden kann.