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Freigebevornchtung für Druchmittelbremsen.
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so angeordnet ist, dass die auf den Kolben 2 wirkende Kraft nur mit einem sehr kleinen Hebelarm 11 ein Drehmoment auf die Achse 10 auszuüben vermag. Auf der Welle 10 sitzt ferner der Hebel 12, der durch ein einstellbares Gestänge 13 mit einem Hebel 14 verbunden und mit dem Hebel 16 gemeinsam drehbar um 15 gelagert ist. Der Hebel 16 wird durch die Zugkraft des Elektromagneten 17 in der Stellung h gehalten. An Stelle des Magneten 17 können auch andere Haltekräfte treten, z. B. eine Rolle 18 und
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gegen welche dann Auslöseimpulse irgendwelcher Art, wie z. B. die Fliehkraft eines Fliehkraftpendels usw. wirken können.
In einer weiteren Verlängerung des Kolbens 2 befindet sich ein Schlitz 21, in welchen ein Bolzen 22 eines Steuerhebels 23 eingreift. In der Stellung 1 des Hebels 23 und Stellung a des Kolbens 2 liegt der Schlitz 21 mit seinem rechten Ende am Bolzen 22 an. Gleichzeitig liegt in dieser Stellung auch die am Hebel 23 befestigte Rolle 24 an der Nase 25, die mit dem Hebel 9 verbunden ist, an.
Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folgende : Die Druckluft des Kolbens 2 erzeugt über die Rollen 8 und 7 und den Hebel 9 ein Drehmoment auf die Welle 10. Dieses Drehmoment wird durch den
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Weise, dass die Druckkraft den Magnetanker abzureissen sucht. Die Hebelverhältnisse verhalten sich zu den Kräften so, dass die normale Haltekraft des Ankers 17 die Kraft am Kolben 2 etwas überwiegt.
Durch eine geringe Störung dieses Gleichgewichtes im Sinne einer Unterstützung der Kolbenkraft oder einer Schwächung der Magnetkraft tritt eine Bewegung der Rolle 7 nach aufwärts ein und durch diese Bewegung tritt eine rasch zunehmende Vergrösserung der wirksamen Hebellänge 11 und eine Verminderung der Gegenkraft 17 oder 20 ein, so dass der Kolben 2, sobald eine Bewegung eingeleitet ist, schussartig in die Stellung b gelangt und dadurch rasch und zuverlässig die Umsteuerung des Druckmittels für die Bremse bewerkstelligt. Die rasche Zunahme der Länge des Hebelarmes 11 ergibt sich dadurch, dass dieser Hebelarm durch die Lage der Verbindungslinie der beiden Rollenmittelpunkte zum Drehpunkt 10 gegeben ist.
Entsprechend dem geringen Abstand der beiden Rollenmitten und dem grossen Abstand der Rollenmitte 8 zum Hebeldrehpunkt 10 ergibt bereits eine kleine Verschiebung der Rolle 7 eine grosse Veränderung der wirksamen Hebellänge 11. Die rasche Veränderung der Gegenkräfte 17 oder 20 ist wieder dadurch gegeben, dass. ein Elektromagnet mit Einschaltung und Vergrösserung eines Luftspaltes in seinem magnetischen Kreis nahezu plötzlich seine Zugkraft verliert, bzw. die Feder 20 bei geringer Bewegung der Rolle 18 aus ihrer Ruhelage durch rasche Veränderung des Angriffshebelarmes e an Wirkung verliert. Die Veränderung dieses Hebelarmes geht nach den gleichen Gesetzen vor sich, wie die Verände- rung des Hebelarmes 11.
Die zur Störung des Gleichgewichtes zwischen Kolbenkraft und Gegenkraft erforderlichen Impulse können nun durch Verminderung oder Ausbleiben der Magnetzugkraft, durch Einwirkung einer Gegenkraft gegen die Feder 20, z. B. durch einen Fliehkraftregler, Relais od. dgl. bewerkstelligt werden.
Um von Hand aus die Freigabe der Bremse durch Umsteuerung des Schiebers 1 zu bewerkstelligen, zieht man den Hebel 23 nach links in die Stellung II. Hiebei drückt dieser mit der Rolle 24 gegen die Keilfläche 25, reisst solcherart mit grosser Übersetzung den Magnetanker 17 ab und bewirkt eine mechanische Abschaltung der magnetischen Kraft 17 bzw. bei Anwendung der Gegenkraft 20 eine rasche Veränderung der Hebellänge e. Bemisst man den Schlitz 21 kürzer oder bewegt man den Hebel 23 um einen grösseren Betrag als a-b, dann kann man durch den Hebel 23 auch noch die Kolbenkraft unterstützen, d. h. zwangläufig von Hand aus die Steuerung des Druckmittels und somit die Auslösung der Bremse herbeiführen.
Durch Zurückschieben des Hebels 23 bringt man den Kolben 2 und somit den Schieber 1 wieder in die Ausgangslage a.
Um bei einer Vorwärtsbewegung des Kolbens 2 infolge eines Auslöseimpulses, der nicht vom Handhebel 23 ausgeht, eine Bewegung des Handgriffes zu vermeiden, kann man die Verbindung des Bolzens 22 und der Rolle 24 mit dem Handgriff 23 durch Zwischenschaltung eines einseitigen Mitnehmers bewirken.
Die weiter oben beschriebenen Kanäle im Steuerzylinder haben nun folgenden Zweck :
In der Stellung b muss der Raum vier Fünftel entleert werden, um eine Rückbewegung des Kolbens durch den Handgriff 23 bewerkstelligen zu können. Dieses Entleeren geschieht durch Freigabe des Kanals h in der Stellung b des Kolbens 2. Um trotz dieser Freigabe der Öffnung h bei der Vorwärtsbewegung den Kolben 2 noch sicher in die Endstellung b zu bringen, erfolgt der Druckmittelaustritt aus dem Raum 5 nicht ohneweiters beim Freigeben der Öffnung h, sondern über die Kanäle/* und .
Der Kanal f ist nur bei vollständiger Zurückschiebung des Kolbens 2 in die Stellung a offen, so dass auch ein Austritt der Luft aus dem Raum 5 in den Raum 4 und von da in den Auspuff auf diesem Wege gesperrt ist, sobald eine kleine Bewegung des Kolbens von a gegen b eingetreten ist. Da der Weg über Kanal g stark gedrosselt ist, kann sich das Druckmittel im Raum 5 auch nach erfolgter Entleerung des Raumes 4 ausdehnen und den Kolben 2 sicher in die Endstellung b bringen. Bei Verwendung von Druckflüssigkeit kann dieser Raum 5 mit einem kleinen Windkessel in Verbindung gesetzt werden, damit die gleiche Expansionswirkung erreicht wird.
Durch die Öffnung g entweicht jedoch der Druck hinter 2 allmählich ganz. Da der Kanal f erst in Stellung a frei wird, ist auch erreicht, dass beim Zurückschieben des Kolbens von Hand aus das Druck-
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mittel erst im letzten Augenblick über den Kanal 'in den Raum 5 gelangt, so dass die ganze Rückführungs- bewegung ohne Kraftanstrengung ausgeführt werden kann.
Die Anordnung der Kanäle c und d bezweckt die Füllung bzw. Entleerung des Raumes 6 mit dem Druckmittel, um die lebendigen Kräfte, die bei der raschen Vorwärtsbewegung des Kolbens 2 auftreten, durch Verdrängen des Druckmittels aus dem Raum 6 zu vernichten. Das Druckmittel im Raum 6 kann nach geringer Bewegung des Kolbens 2 durch die Abdeckung der Öffnung c mittels Kolbens-2 nur mehr durch die Undichtheiten am Kolben entweichen. Gegebenenfalls können diese durch Anbringung des kleinen Kanals d künstlich vergrössert werden, um die Hemmwirkung auf das erforderliche Mass zu bringen. Zweckmässig wird hiebei auch diese Öffnung vor dem Erreichen der Endstellung b durch den
Kolben geschlossen, so dass durch das entstehende Druckmittelpolster ein hartes Aufschlagen des Kolbens an der Hubbegrenzung verhindert wird.
Die Füllung des Raumes 4, 5 erfolgt bei Anwendung des Kanals d durch diesen über D, c, 6 oder es kann ein besonderer, nicht dargestellter Kanal von 6 nach 4 geschaffen werden, welcher durch geringe Bewegung des Kolbens 2 aus Lage a selbsttätig geschlossen wird, um die Wirkung der Abschliessung des Kanals c nicht zu beeinträchtigen.
Um bei einer für die Umsteuerung des Druckmittels reichlich ausreichenden Kolbenkraft 2 mit möglichst kleinen Haltekräften 17 oder 20 arbeiten zu können, ist die gegenseitige Stellung des Hebels 12 zum Gestänge 13 und Hebel 14 so gewählt, dass der wirksame Hebelarm i des Antriebes der Kraft 2 zu Beginn der Bewegung gross (i), am Ende der Bewegung klein (i') ist und dass umgekehrt der Angriffshebelarm k der Haltekraft 17 oder 20 zu Beginn der Bewegung klein (k) und am Ende derselben gross (k') ist.
Durch Verstellung der Hebel 12 zu 9 und 14 zu 16 mit entsprechender Verlängerung oder Verkürzung des Gestänges 13 kann eine Vergrösserung oder Verkürzung der Hebelarme i und k und somit eine Veränderung des im Anfangszustand bestehenden Verhältnisses der Kräfte 2 zu 17 oder 20 herbeigeführt werden.
Ferner kann durch die Verstellung der Gestängelänge 13 bei unveränderter Stellung der Hebel 12 zu 9 und 14 zu 16 eine starke Veränderung der Hebellänge 11 herbeigeführt werden, durch die ebenfalls das Kraftverhältnis 2 zu 17 oder 20 im Anfangszustand in einfacher Weise beeinflusst werden kann.
Durch diese Einstellbarkeit ist es möglich, eine gegebene Freigebevorrichtung für verschiedene Druckmittelspannungen oder Magnetkräfte verwenden bzw. einstellen zu können.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Freigebevorrichtung für Druckmittelbremsen, dadurch gekennzeichnet, dass das Umsteuerorgan für das Druckmittel, welches die Bremse zur Wirkung bringt, durch einen vom Druckmittel betätigten Steuerkolben 2 bewegt wird, dessen Druck in der Bremsöffnungsstellung durch Hilfskräfte 17, 20 das Gleichgewicht gehalten wird und dass durch die für die Freigabe der Bremswirkung in Betracht kommenden Auslöseimpulse eine Störung dieses Gleichgewichtes durch Vergrösserung des Kolbendruckes oder Schwächung der Gegenkräfte herbeigeführt wird.
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Approval for hydraulic brakes.
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is arranged so that the force acting on the piston 2 is only able to exert a torque on the axle 10 with a very small lever arm 11. The lever 12 is also seated on the shaft 10 and is connected to a lever 14 by an adjustable linkage 13 and is rotatably mounted about 15 together with the lever 16. The lever 16 is held in the position h by the tensile force of the electromagnet 17. Instead of the magnet 17, other holding forces can occur, e.g. B. a role 18 and
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against which then trigger pulses of any kind, such. B. the centrifugal force of a centrifugal pendulum, etc. can act.
In a further extension of the piston 2 there is a slot 21 in which a bolt 22 of a control lever 23 engages. In position 1 of the lever 23 and position a of the piston 2, the right end of the slot 21 rests against the bolt 22. At the same time, in this position, the roller 24 attached to the lever 23 also rests on the nose 25, which is connected to the lever 9.
The operation of the device is as follows: The compressed air of the piston 2 generates a torque on the shaft 10 via the rollers 8 and 7 and the lever 9. This torque is generated by the
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Way that the pressure force tries to tear off the armature. The lever ratios relate to the forces in such a way that the normal holding force of the armature 17 somewhat outweighs the force on the piston 2.
A slight disturbance of this equilibrium in the sense of supporting the piston force or a weakening of the magnetic force causes the roller 7 to move upwards and this movement results in a rapidly increasing increase in the effective lever length 11 and a decrease in the counterforce 17 or 20, see above that the piston 2, as soon as a movement is initiated, reaches the position b like a shot and thereby quickly and reliably brings about the reversal of the pressure medium for the brake. The rapid increase in the length of the lever arm 11 results from the fact that this lever arm is given by the position of the line connecting the two roller centers to the pivot point 10.
Corresponding to the small distance between the two roller centers and the large distance between the roller center 8 and the fulcrum 10, even a small displacement of the roller 7 results in a large change in the effective lever length 11. The rapid change in the opposing forces 17 or 20 is again given by the fact that an electromagnet with the inclusion and enlargement of an air gap in its magnetic circuit almost suddenly loses its tensile force, or the spring 20 loses its effectiveness with a slight movement of the roller 18 from its rest position due to a rapid change in the attack lever arm e. The change in this lever arm proceeds according to the same laws as the change in the lever arm 11.
The pulses required to disturb the equilibrium between piston force and counterforce can now be achieved by reducing or missing the magnetic pull, by the action of a counterforce against the spring 20, e.g. B. by a centrifugal governor, relay od. Like. Can be accomplished.
In order to manually release the brake by reversing the slide 1, pull the lever 23 to the left into position II. This presses with the roller 24 against the wedge surface 25, thus tearing off the magnet armature 17 with a large gear ratio causes a mechanical shutdown of the magnetic force 17 or, when the counterforce 20 is applied, a rapid change in the lever length e. If the slot 21 is made shorter or if the lever 23 is moved by a greater amount than a-b, then the lever 23 can also support the piston force, i.e. H. inevitably bring about the control of the pressure medium and thus the release of the brake by hand.
By pushing back the lever 23 one brings the piston 2 and thus the slide 1 back into the starting position a.
In order to avoid a movement of the handle when the piston 2 moves forward as a result of a trigger pulse which does not come from the hand lever 23, the connection of the bolt 22 and the roller 24 to the handle 23 can be effected by interposing a one-sided driver.
The channels in the control cylinder described above now have the following purpose:
In position b, the space must be emptied four fifths in order to be able to bring about a return movement of the piston by means of the handle 23. This emptying takes place by releasing the channel h in the position b of the piston 2. In order to bring the piston 2 safely into the end position b in spite of this release of the opening h during the forward movement, the pressure medium does not escape from the space 5 without furthermore when releasing the Opening h, but via the channels / * and.
The channel f is only open when the piston 2 is pushed back completely into position a, so that air from the space 5 into the space 4 and from there into the exhaust is blocked in this way as soon as the piston moves slightly from a to b has occurred. Since the path via channel g is greatly restricted, the pressure medium in space 5 can expand even after space 4 has been emptied and bring piston 2 safely into end position b. When using hydraulic fluid, this space 5 can be connected to a small air chamber so that the same expansion effect is achieved.
However, the pressure behind 2 gradually escapes completely through the opening g. Since the channel f is only free in position a, it is also achieved that when the piston is pushed back by hand, the pressure
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medium only reaches room 5 via the channel at the last moment, so that the entire return movement can be carried out without exertion.
The arrangement of the channels c and d aims to fill or empty the space 6 with the pressure medium in order to destroy the living forces that occur during the rapid forward movement of the piston 2 by displacing the pressure medium from the space 6. After a slight movement of the piston 2 through the cover of the opening c by means of piston 2, the pressure medium in the space 6 can only escape through the leaks in the piston. If necessary, these can be artificially enlarged by attaching the small channel d in order to bring the inhibiting effect to the required level. This opening is also expedient before reaching the end position b through the
Piston closed, so that the pressure medium cushion prevents the piston from hitting the stroke limiter hard.
The space 4, 5 is filled when the channel d is used through this via D, c, 6 or a special channel (not shown) from 6 to 4 can be created which is automatically closed by a slight movement of the piston 2 from position a in order not to impair the effect of the closure of channel c.
In order to be able to work with the smallest possible holding forces 17 or 20 when the piston force 2 is sufficient to reverse the pressure medium, the mutual position of the lever 12 relative to the linkage 13 and lever 14 is selected so that the effective lever arm i of the drive increases the force 2 The beginning of the movement is large (i), at the end of the movement it is small (i ') and, conversely, the engagement lever arm k of the holding force 17 or 20 is small (k) at the beginning of the movement and large (k') at the end of the same.
By adjusting the levers 12 to 9 and 14 to 16 with a corresponding lengthening or shortening of the linkage 13, the lever arms i and k can be enlarged or shortened and the ratio of the forces 2 to 17 or 20 existing in the initial state can be changed.
Furthermore, by adjusting the rod length 13 with unchanged position of the levers 12 to 9 and 14 to 16, a significant change in the lever length 11 can be brought about, through which the force ratio 2 to 17 or 20 can also be easily influenced in the initial state.
This adjustability makes it possible to use or adjust a given release device for different pressure medium voltages or magnetic forces.
PATENT CLAIMS:
1. Release device for pressure medium brakes, characterized in that the reversing element for the pressure medium, which brings the brake into effect, is moved by a control piston 2 actuated by the pressure medium, the pressure of which in the brake opening position is kept in balance by auxiliary forces 17, 20 and that by the trigger impulses which are considered for the release of the braking effect, a disturbance of this equilibrium is brought about by increasing the piston pressure or weakening the opposing forces.