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Bremseinrichtung für Fahrzeuge und Züge.
Die Erfindung betrifft eine Bremseinriehtung für Fahrzeuge und Züge, bei der zwischen zwei Triebkolben und einem mit dem Bremsgestänge verbundenen Bremskolben eine aus einem Ausgleichsbehälter ergänzbare oder dahin verdrängbare Zwischenflüssigkeit eingeschaltet ist und bei der Bremsung eine Flüssigkeitsverschiebung zuerst durch die beiden Triebkolben gemeinsam nach dem Bremskolbenzylinder und dann nur durch den einen Triebkolben nach diesem Zylinder, durch den anderen dagegen nach dem Ausgleichsbehälter bewirkt wird. Die zwei Triebkolben können verschiedenen Durchmesser besitzen oder einen Stufenkolben bilden, um die beiden Bremsphasen, nämlich das Heranführen und dann das Andrücken der Bremsklötze an die Räder, in bekannter Weise mit Wechsel des Übersetzungsverhältnisses von Weg auf Kraft durchzuführen.
Die Erfindung bezweckt, bei einer derartigen Bremseinrichtung, den Flüssigkeitsaustausch zwischen dem Ausgleichsbehälter und den Zylindern der Trieb-und Bremskolben sowie zwischen diesen Zylindern untereinander mit einfachen Mitteln nach den jeweiligen Anforderungen des Brems-oder Entbremsungs- vorganges zu regeln. Dieses Ziel wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass der Flüssigkeitsübergang zwischen dem Ausgleichsbehälter und dem Zylinder des nach diesem Behälter Flüssigkeit fördernden Triebkolbens durch die Verschiebung der Triebkolben unter Vermittlung von mechanischen, hydraulischen, pneumatischen, elektrischen oder sonstigen geeigneten Übertragungsmitteln gesteuert wird.
Vorzugsweise wird dieses Steuerprinzip in der Weise ausgeführt, dass der Flüssigkeitsübertritt vom Aus- gleichsbehälter nach jenem Triebkolbenzylinder durch die Änderungen des auf den Bremskolben ausgeübten Flüssigkeitsdruckes beim Anliegen der Bremsklötze an die Räder und beim Einsetzen der Entbremsung geregelt wird, während der Flüssigkeitsübertritt in der entgegengesetzten Richtung unmittelbar durch die Verschiebungsbewegung des nach dem Ausgleichsbehälter Flüssigkeit verdrängenden Triebkolbens gesteuert werden kann.
Der Zylinder dieses Triebkolbens kann dabei mit dem Zylinder des Bremskolbens über ein vorzugsweise in den anderen Triebkolben eingebautes Ventil in Verbindung stehen, das am Anfang des Bremshubes für eine bestimmte Hubstrecke geöffnet ist und am Ende des Entbremsungshubes zwangläufig von seinem Sitz abgezogen wird und bei dessen Öffnung die Verbindung zwischen dem Ausgleichsbehälter und seinem Triebkolbenzytinder unterbrochen wird.
Die Zeichnung zeigt die Bremseinrichtung nach der Erfindung in Fig. 1 bis 5 in mehreren Aus- führungsbeispielen, die sich in der Hauptsache durch die verschiedene Anordnung, Steuerung und Zahl der den Flüssigkeitsübertritt vom Ausgleichsbehälter nach den Kolbenzylindern regelnden Ventile voneinander unterscheiden.
Bei der Anordnung nach Fig. 1. ist der mit dem schematisch angedeuteten Bremsgestänge 1 verbundene Bremskolben 57 verschieblich geführt, der durch eine Leitung 57b mit einem Zylinder 18k in Verbindung steht, in welchem sieh ein Triebkolben 18 bewegt. Der Kolben 18 ist an der Stirnseite mit einer durch ein Ventil 12 abschliessbaren Öffnung 18m versehen, die eine Verbindung des Zylinders 18k mit einem Raum 9 herstellt, der den Zylinder eines zweiten Triebkolbens 13 von grösserem Durchmesser darstellt. Der Raum 9 und die Zylinder 18k und 57a sind mit Flüssigkeit, z. B. Öl gefüllt.
Zwecks Bremsung werden die Triebkolben 13 und 18, die einen Stufenkolben bilden können, in der Pfeilrichtung X durch irgendeine mechanische, hydraulische, pneumatische oder elektrische Kraftwirkung, welche auf den Triebkolben 13 und damit auch-auf den damit verbundenen Triebkolben 18 drückt, verschoben. Das Ventil 12 ist an einer Spindel 12 a angebracht, deren eines Ende in einer Bohrung des Triebkolbens 13 geführt ist und unter der Wirkung einer Feder 12m steht. Die Feder 12m sucht dauernd eine am anderen Ende der Spindel 12a vorgesehene Verbreiterung oder Scheibe 12b an einen an der Wandung der Leitung 57b angeschraubten bügelförmigen oder hohlzylindrisehen Anschlag 12n innerhalb des Zylinders 12k heranzuführen.
Bei Beginn der Verschiebung der Kolben 13, 18 in der Pfeilrichtung X bleibt das Ventil 12 in der Ruhestellung geöffnet, während die Feder 12m nach und nach entspannt wird. Die im Zylinder 9 durch die Verschiebung des Triebkolbens 13 unter Druck gesetzte Flüssigkeit kann daher über das Ventil 12 nach den Zylindern IM und 57 a übertreten. Wenn infolge des Anlegens der Bremsklötze an die Räder,
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Zylinder N m Verbindung setzt-
Der Druck im Raum 9 wirkt sowohl auf die obere Stirnseite des Hilfskolbens 15a als auch auf die Unterseite des Ventiltellers 15 ein und ist daher in bezug auf dieses Ventil ausgeglichen,
das anderseits unter dem Einfluss einer Rückholfeder 15k steht. Das Anheben des \'gentils 16 bestimmt in Verbindung mit dem Schliessen des Ventils 12 den Beginn der zweiten Phase des Bremsvorganges, während welcher
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hat. Das Ventil 16 wird aber beim Bremsvorgang nicht geöffnet, da es durch die Feder 16k geschlossen gehalten wird und sich erst bei Auftreten eines bestimmten Unterdruckes im Zylinder 9 von seinem Sitz abhebt.
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sich öffnet, erfährt die Bewegung des Bremskolbens 57 eine Beschleunigung, da von diesem Augenblicke ab die beiden Kolben 13, 18 gleichzeitig Flüssigkeit ausaugen.
Folgt der Bremskolben 57 nicht dieser Beschleunigung, so entsteht im Raum 9 ein Unterdruck, der die Öffnung des Ventils 16 zu veranlassen sucht. Um dies zu vermeiden, wird das Ventil 16 durch den federnden Riegel 13m zwangläufig in dem Moment geschlossen, wo das Ventil 12 durch das Auftreten der Scheibe 12b auf den Anschlag 12n zwang- läufig geöffnet wird. Von diesem Zeitpunkt an wird die Flüssigkeit aus dem Bremszylinder 57 a durch die vereinigte Wirkung der Kolben-M.
M abgesaugt, ohne dass Fliissigkeit ans dem Ausgleichsbehälter nach dem Raum 9 übertreten kann.
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tretenden Unterdruckes oder durch die Stosswirkung eines Hilfskolbens-Mo, der unter dem Einfluss des im Zylinder 18k herrschenden Druckes steht, der durch eine Leitung 18p nach dem Zylinder des Hilfskolbens 15 a übertragen wird. Diese Stossbewegung des Kolbens 15 a und damit der Öffnung des Ventils 1516 sucht eine Feder 15k entgegenzuwirken, welche eine bestimmte Anfangsspannung besitzt.
Bei der Bremsung wird das Ventil 1516 geöffnet, wenn der Druck im Zylinder 18k einen genügend hohen Wert erreicht, um durch den Hilfskolben 15tt die Feder MX ; und gegebenenfalls den federnden Riegel 13m zusammenzudrücken. Während der Entbremsung kann das Ventil 1516 durch den Unterdruck, der im Zylinder 9 entstehen kann, geöffnet werden und wird zwangläufig auf seinen Sitz zurückgedrückt, sobald das Ventil 12 beim Anlegen der Scheibe 12b an den Anschlag 12n geöffnet wird. Die Anordnung nach Fig. 2 arbeitet demnach in ähnlicher Weise wie die Bremseinrichtung nach Fig. l. mit der sie, abgesehen von dem Ventil 1516, übereinstimmt.
Bei der Anordnung nach Fig. 3 ist die Ventilanordnung in ähnlicher Weise wie bei Fig. 1 ausgebildet. wobei jedoch das Ventil 15 auf elektrischem Wege gesteuert und das Ventil 12 eine etwas abweichende Bauart aufweist. Das Ventil 12 ist gemäss Fig. 3 mittels des einen Endes der Spindel 12 a in einer Bohrung des Triebskolbens JM geführt, während auf das mit Gewinde versehene andere Spindelende eine mit einer Gegenmutter zusammenarbeitende Mutter 12q aufgeschraubt ist, die durch eine auf das Ventil 12 wirkende Feder an eine feste, die Spindel ebenfalls führende Wandung angedrückt wird.
Der Triebkolben 1. 3 besteht aus einem Boden 13a und einem Mantel 13b und weist an seinem Mautell : 3b eine dem Ventil 16 benachbarte Aussparung 13c auf. welche die gleiche Aufgabe der Federriegel-Mm und der Arm-Mt der Fig. 1 zu erfüllen hat.
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abschliesst.
Der in der Leitung 57b herrschende Druck wirkt auf eine elastische Membrane 15r ein, die durch eine auf eine bestimmte Spannung eingestellte, regelbare Feder M'u, die, eine mit der Membrane verbundene Spindel beeinflusst, in ihrer Ruhelage gehalten wird. Wenn dieser Druck zunimmt, verschiebt er die Membrane 15r derart, dass diese den Stromkreis der Batterie Ms schliesst, indem sie den Schalt-
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dessen erregt und zieht den mit dem Ventil 15 verbundenen Anker 15m an. Auf diese Weise wird das Ventil M in Abhängigkeit vom Drucke in der Leitung 57b geöffnet und lässt Flüssigkeit nach dem Aus- gleichsbehälter 14 aus dem Zylinder 9 übertreten.
Die Anordnung nach Fig. 4 unterscheidet sich von der Einrichtung nach Fig. 3 dadurch, dass die Ventile M und-M ähnlich wie bei Fig. 2 durch ein einziges Ventil MM ersetzt sind, das durch einen Elektro-
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weg über die Kontakte 15u und 15t eines Handschalters 15w geht, der mit dem Steuersehalter der Brems- einrichtung gekuppelt oder in dessen Nähe angeordnet sein kann. Dieser zweite Stromkreis führt ferner über eine am Kolben 18 angebrachte Kontaktschiene 15c und eine nach einem bestimmten Kolbenhub damit in Berührung kommende Kontaktfeder 15d.
Während der Bremsung ist der Handsehalter 15w in der Offenstellung S, so dass der über die Kon-
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Mp, Mg allein zur Wirkung kommt und das Ventil unter dem Einfluss des Druckes in der Leitung 57 ähnlich wie bei Fig. 3 steuert. Bei der Entbremsung wird der Handschalter 15w in die Schliessstellung D übergeführt, wodurch ein Parallelstromweg zum Membranschalter Mf,-Mg, Mp über die Kontakte MM, 15t des Schalters 15w und die vom Kolben 18 geschlossenen Kontakte Mc, 15d hergestellt wird.
Der Membranschalter ist bei der Entbremsung geöffnet, da der Druck in der Leitung 57b gesunken ist und der Elektromagnet Mm wird jetzt nur auf dem über den Handschalter 15w verlaufenden Stromweg erregt und öffnet das Ventil MM, bis der Kolben 18 bei seinem Rückgang die Kontakte 15c, 15d trent. In diesem Augenblick schliesst sich das Ventil 1516 und gleichzeitig wird das Ventil 12 geöffnet.
Die Ausführungsform der Erfindung nach Fig. 5 weicht von den Bremseinrichtungen nach Fig. 1 bis 4 dadurch ab, dass das Ventil 15 in den Triebkolben 13 verlegt ist und die Verbindung zwischen dem
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wird so klein gewählt, dass ein etwaiges nach dem Abblasen der Luft auftretendes Entweichen von Flüssigkeit keinen Einfluss auf das Arbeiten der ganzen Einrichtung ausüben kann.
Zwecks Bremsung lässt man den Bremsantrieb in der Pfeilrichtung X auf die Spindel des Ventils 15
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Feder My zusammenzudrücken sucht. Wenn die auf die Ventilspindel ausgeübte Kraftwirkung nicht genügend stark ist, die Feder 15y zusammenzudrücken, werden die Kolben 13, 18 vom Ventil 15 mittels der Feder 15y verschoben und das Ventil 15 bleibt geschlossen. Die Flüssigkeit im Zylinder 9 wird nach dem Bremszylinder 57a über die Löcher 18n, die Öffnung 18m und die Leitung 57b gedrängt. Nach einer bestimmten Hubstrecke kann das Ventile sich an seinen Sitz. M m anlegen, aber solange die Flüssigkeit keine andere Abstrommöglichkeit findet, wird trotzdem das Ventil durch den Druck der Flüssigkeit offen gehalten.
Wenn der Druck im Zylinder 57a infolge des Anlegens der Bremsklötze an die Räder genügend
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sehlagrand 15x mit, und das Ventil 12 wird geschlossen. Das Ventil 16 arbeitet bei der Anordnung nach Fig. 5 in der gleichen Weise wie bei den Fig. 1 und 2. Bei der Entbremsung fällt das Ventil 15 auf seinen Sitz zurück, unterbricht die Verbindung zwischen dem Zylinder 9 und dem Behälter 14 und führt die Kolben 13, 18 mit sich zurück. Im übrigen spielt sich der Entbremsungsvorgang in derselben Weise wie bei der Anordnung nach Fig. 1 und 2 ab.
Das Rückschlagventil 19 arbeitet in der Weise, dass es bei der Bremsung, wenn der Druck im Raum 9 genügend gross geworden ist, sieh öffnet und das Entweichen der infolge von Flüssigkeitsverlusten ein-
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Wirkung.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Bremseinrichtung für Fahrzeuge und Züge, bei der zwischen zwei Triebkolben und einem mit dem Bremsgestänge verbundenen Bremskolben eine aus einem Ausgleichsbehälter über eine Ventilanordnung ergänzbare oder dahin verdrängbare Zwischenflüssigkeit eingeschaltet ist und bei der Bremsung eine Flüssigkeitsverschiebung zuerst durch die beiden Triebkolben nach dem Zylinder des Bremskolbens und dann nur durch den einen Triebkolben nach diesem Zylinder, durch den andern dagegen nach dem
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Ausgleichsbehälter (14) und dem Zylinder (9) des nach diesem Behälter (14) Flüssigkeit fördernden Triebkolbens (. ) durch die Verschiebung der Triebkolben gesteuert wird (Fig. 1 bis 5).