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Einrichtung zur Erzielung grosser Bremsklotzspielräume an Bremsen mit hohem Über- setzungsverhältnis
Bei Bremsen ist es oft erwünscht, ein hohes Übersetzungsverhältnis im Kraftübertragungs- gestänge zwischen der Bremskraftquelle und den
Bremsklötzen zu verwenden, um mit verhältnis- mässig geringer Kraft bei der Bremskraftquelle eine grosse Bremswirkung zu erzielen. Ins- besondere bei Eisenbahnwagenbremsen wird das Übersetzungsverhältnis vorzugsweise auf ver- schiedene Werte einstellbar gestaltet, um auf diese Weise die Bremskraft der Belastung des
Wagens anpassen zu können, wobei für belastete
Wagen oft ein hohes Übersetzungsverhältnis ver- wendet wird.
Mit der Anwendung eines hohen Übersetzungsverhältnisses im Bremsgestänge folgt jedoch der Nachteil, dass die Bremsklotzspielräume entsprechend klein gemacht werden müssen, damit der Bremshub innerhalb der zulässigen
Grenzen gehalten werden kann. Bei kleinen Bremsklotzspielräumen entsteht jedoch das Bestreben eines Schleifens der Klötze gegen die Räder, wenn die Bremse gelöst ist, wodurch der Rollwiderstand der Wagen wesentlich vergrössert wird.
Um diese Nachteile zu vermeiden, hat man schon mehrere verschiedene Einrichtungen vorgeschlagen, welche den Zweck haben, bei gelöster Bremse grössere Bremsklotzspielräume zu ermöglichen, als normal dem höchsten Übersetzungsverhältnis entspricht. Diese Einrichtungen gründen sich grundsätzlich auf die Anwendung eines niedrigeren Übersetzung- verhältnisses während des Ansetzens der Bremse, d. h. während des ersten Teiles der Bremsbewegung, bis die Bremsklötze über ihren Spielraum zum Anliegen gegen die Räder gebracht worden sind, sowie auf die darauffolgende selbsttätige Ausschaltung dieses niedrigeren Übersetzungsverhältnisses und die Einschaltung eines höheren endgültigen Übersetzungsverhältnisses, über welches die eigentliche Bremsung erfolgt.
Beim Lösen der Bremse wird dieser Vorgang in umgekehrter Reihenfolge wiederholt, so dass das niedrigere Übersetzungsverhältnis zur Entfernung der Bremsklötze von den Rädern verwendet wird und die Bremsklotzspielräume infolgedessen grösser werden, als wenn das höhere Übersetungsverhältnis während des ganzen Bremslösungsvorganges wirksam gewesen wäre.
Mehrere verschiedene Einrichtungen sind für den oben angegebenen Zweck vorgeschlagen worden. Die meisten dieser Vorschläge gehen dahin, durch eine Feder das Festhalten eines ein niedrigeres Übersetzungsverhältnis be- stimmenden Hebeldrehpunktes zu erwirken, so- lange noch keine Spannung im Bremsgestänge auftritt. Wenn eine Bremsspannung entsteht, gibt die Feder nach, wobei der endgültige Hebel- drehpunkt eingeschaltet wird.
Diese Einrichtungen haben den Nachteil, dass sie unsicher wirken, wenn das Bremsgestänge schwerläufig ist oder aus anderen Gründen, z. B. wegen Ver- schmutzung, Vereisung od. dgl., anormale
Widerstände auftreten. Beim Auftreten solcher
Widerstände kann nämlich eine zur Einschaltung des endgültigen Hebeldrehpunktes führende
Spannung im Bremsgestänge bei einer Bremsung zu früh auftreten. Man hat deshalb auch die Anwendung von Gelenkvorrichtungen, Kniehebelvorrichtungen od. dgl. für ein unnach- giebiges Festhalten des das niedrigere Übersetzungsverhältnis bestimmenden Hebeldrehpunktes vorgeschlagen, wobei die genannten Vorrichtungen bei Erreichung eines gewissen Bremshubes selbsttätig ausgeschaltet wurden.
Solche Vorrichtungen sind jedoch ziemlich umständlich und müssen sehr kräftig ausgeführt sein, da sie gegebenenfalls mit der gesamten Bremskraft belastet werden und die Ausschaltung der Vorrichtung, welche gewöhnlich unter einer gewissen Belastung erfolgt, stossweise stattfindet, wodurch die erwünschte weiche Ansetzung der Bremse beeinträchtigt wird. Eine Ausnahme wird durch eine vorgeschlagene Einrichtung zur hydraulischen Betätigung der ausschaltbaren Hebelstützpunkte gebildet ; aber diese Einrichtung macht den Aufbau der Bremse noch verwickelter.
Die Erfindung betrifft eine vereinfachte Einrichtung zur Erreichung grosser Bremsklotzspielräume an Bremsen mit hohem Übersetzung- verhältnis durch Festhalten eines Bremshebels in einem ein niedrigeres Übersetzungsverhältnis bestimmenden Drehpunkt bis zur Erreichung eines gewissen Bremshubes.
Die Erfindung besteht darin, dass der Bremshebel und eine zu dessen Unterstützung in dem das niedrigere
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Übersetzungsverhältnis bestimmenden Drehpunkt angeordnete Stütze mit zum Zusammenwirken bestimmten Teilen versehen sind, von denen der eine als mit einer Abbiegung versehene
Führungsbahn für den in Form eines Tast- organes vorgesehenen anderen Teil ausgebildet ist, wobei der Bremshebel und die Stütze in ihrer
Lage zueinander dadurch bestimmt werden, dass das Tastorgan sich während des Bremsen- ansetzvorganges der Führungsbahn entlang be- wegt und bei Erreichung eines bestimmten
Bremshubes in deren Abbiegung gelangt.
Durch diese Einrichtung sollen die Vorteile erreicht werden, dass keine besondere Vorrichtung für die Ausschaltung des das niedrigere Übersetzung- verhältnis bestimmenden Hebeldrehpunktes er- forderlich ist und dass bei zweckmässiger Aus- gestaltung der Führungsbahn nach deren Ab- biegung verhindert wird, dass die Ausschaltung des niedrigeren Übersetzungsverhältnisses ruck- weise erfolgt, so dass das Ansetzen der Bremse stossfrei stattfindet.
Zwei verschiedene Ausführungsbeispiele des
Erfindungsgegenstandes sind auf der beigefügten
Zeichnung veranschaulicht. Es zeigen Fig. 1-3 eine Einrichtung an einer Bremse mit veränderlichem Übersetzungsverhältnis der im deutschen Patent Nr. 701606 angegebenen Art und Fig. 4 eine Einrichtung an einer Bremse der im deutschen
Patent Nr. 706530 angegebenen Art.
In Fig. 1-3 bezeichnet 1 einen Bremszylinder, 2 das gewöhnliche Kolbenrohr und 3 die Kolbenstange, welche durch den Bolzen 4 mit dem Bremshebel 5 zusammengekuppelt ist. Dieser ist seinerseits durch den Bolzen 6 und die Bremszugstange 7 an das Bremsgestänge angeschlossen. Der Stützpunkt, welcher den Hebel 5 während des eigentlichen Bremsens unterstützt, nachdem die Bremsklötze gegen die Räder angesetzt worden sind, wird durch den Anschlag 8 gebildet, der im Klotz 9 drehbar gelagert ist.
Dieser stützt sich auf die Gleitbahn 10, welche einen Teil des im Wagenuntergestell befestigten Kastenrahmens 11 bildet. Der Klotz 9 ist der Gleitbahn 10 entlang mittels des Armes 12 geführt, der auf der Welle 13 gelagert ist und mit einem aus dem Kastenrahmen 11 herausragenden Arm 14 verbunden ist. An diesem greift ein zweiteiliger Lenker an, dessen beide Teile 15, 16 gegen die Wirkung einer Feder 17 auseinandergezogen werden können. Fig. 2 und 3 zeigen den Lenker in normaler Lage, während Fig. 1 denselben in ausgezogener Lage zeigt. Das freie Ende des Lenkers ist am Arm 18 angelenkt, der auf der Umstellwelle 19 sitzt.
Auf der Zeichnung befinden sich die Umstellwelle 19 und der Arm 18 in der der vollen Lastbremsung entsprechenden Lage. Auf der gleichen Nabe, welche die Arme 12 und 14 trägt, sitzt auch ein dritter Arm 20, der sich in der in Fig. 1 gezeigten Lage gegen eine Rolle 21 abstützt und dadurch unter Zusammendrückung der Feder 17 den Klotz 9 in einer Lage ungefähr in der Mitte der Gleitbahn 10 hält.
Die Rolle 21 ist auf einem Arm 22 gelagert, der seinerseits mittels des Zapfens 23 auf dem
Bremshebel 5 gelagert ist. Die Fortsetzung des Armes 22 ist bei 24 gabelförmig verzweigt, umgreift eine lange Steuerspindel 25 und stützt sich gegen einen Anschlag 26, gegen welchen sie von einer vorgespannten Feder 27 angedrückt gehalten wird. Die Lage der Rolle 21 zum Bremshebel 5 ist somit festgesetzt, solange die Rolle nicht so grossen Kräften ausgesetzt wird, dass die Feder 27 nachgeben muss.
Vom Kastenrahmen 11 ragt eine Stütze 28 hervor, die eine Rollenbahn 29 trägt, gegen welche sich die Rolle 21 in der in Fig. 1 gezeigten Lage abstützt. Die Rollenbahn 29 ist mit einer Abbiegung 30 versehen, so dass der Fortsetzungsteil31 der Führungsbahn 19 in einer anderen Richtung verläuft als der Teil vor der Abbiegung.
Die Wirkungsweise der Einrichtung ist die folgende : Bei gelöster Bremse (Fig. 1) ist die Lage des Bremshebels 5 durch den Bolzen 4 bestimmt, der sich in der linken Endlage seines Hubes befindet, und durch die Rolle 21, welche gegen die feste Bahn 29 anliegt.
Der Bolzen 6 befindet sich dabei so weit rechts in der Figur, dass nicht Platz genug vorhanden ist für den Anschlag 8 und den Klotz 9, diejenige Lage einzunehmen, welche dem höchsten Übersetzungsverhältnis entspricht (oberste Lage gegen den Bolzen 6 hin), weshalb die Rolle 21 durch den Arm 20 den Klotz 9 in einer Lage ungefähr in der Mitte der Gleitbahn 10 oder tiefer hinunterhält.
Wenn die Bremsansetzbewegung beginnt, bewegen sich das Kolbenrohr 2, die Kolbenstange 3 und der Bolzen 4 nach rechts in der Figur und der Hebel wird dabei entgegengesetzt zum Uhrzeigersinn mit der Rolle 21 als Drehpunkt gedreht. Der Bolzen 6 und die Zugstange 7 werden nach links bewegt, so dass die Bremsklötze den Rädern genähert werden.
Der Bolzen 4 wird dabei in bekannter Weise im Kreisbogen mittels des an dem festen Bolzen 32 gelagerten Lenkers 33 geführt und dadurch wird die Rolle 21 gezwungen, während der Ansetzbewegung des Hebels der Bahn 29 entlang zu rollen. Diese ist so abgepasst, dass die Rolle bis zur Abbiegung 30 der Bahn gelangt ist, wenn der Hebel sich so weit gedreht hat, dass genügend Platz vorhanden ist, damit der Anschlag 8 die dem höchsten Übersetzungsverhältnis entsprechende Lage einnehmen kann. Dabei hat die Rolle 21 gleichzeitig für den Arm 20 Platz freigemacht, so dass sich die Feder 17 erweitern und den Klotz 9 in die dem höchsten Übersetzungsverhältnis entsprechende Lage (Fig. 2) führen konnte.
Im weiteren Verlauf der Ansetzbewegung rollt die Rolle 21 anfänglich den in anderer Richtung verlaufenden abgebogenen Teil 31 der Bahn 29 entlang. Dieser Teil der Bahn ist so verlegt, dass der Bolzen 6 und die Zugstange 7 nur un- : bedeutend weiter nach links bewegt werden, woraus erfolgt, dass der Hebel 5 bis zur Anlage am Anschlag 8 gedreht wird. Wenn diese Anlage
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wirksam wird, erfolgt das Andrücken der Klötze mit dem endgültigen Übersetzungsverhältnis und beim Drehen des Hebels 5 um den Anschlag 8 wird die Rolle 21 von der Bahn 29 entfernt (Fig. 3).
Beim Lösen der Bremse wird der Vorgang in der entgegengesetzten Richtung wiederholt. Die
Rolle 21 nähert sich dem abgebogenen Teil 31 der Bahn 29, den sie ungefähr dann erreicht, wenn die Bremsspannung aufhört. Während der Rückwärtsbewegung der Rolle zur Ab- biegung 30 wird der Bolzen 6 in ungefähr un- veränderter Lage gehalten, so dass der Hebel 5 vom Anschlag 8 entfernt wird. Während der
Bewegung der Rolle von der Abbiegung 30 zur
Ausgangslage auf der Bahn 29 wird der Bolzen 6 rasch nach rechts geführt, so dass grosse Brems- klotzspielräume erzeugt werden. Gleichzeitig werden der Anschlag 8 und der Klotz 9 vom
Arm 20 ein Stück weit nach unten auf der Gleit- bahn 10 geführt, so dass wieder Platz gemacht wird, damit der Hebel 5 in die volle Lösungslage zurückkehren kann.
Die richtige Wirkung dieser Einrichtung setzt voraus, dass die Bremsklotzspielräume immer eine richtig abgepasste Grösse haben, d. h. dass eine selbsttätige Bremsnachstellvorrichtung im
Bremsgestänge vorhanden ist. Die Nächste11- vorrichtung soll vorzugsweise der sogenannten doppeltwirkenden Art sein, wodurch die grösstmögliche Sicherheit dafür gegeben ist, dass die
Bremsklotzspielräume nicht zu klein werden.
Sollte die Nachstellvorrichtung einfachwirkend sein oder sollten aus einem anderen Grunde zu kleine Bremsklotzspielräume auftreten, so tritt die Feder 27 in Tätigkeit.
Diese ist aus folgendem Grunde als Sicherheitsmassnahme vorgesehen : Wenn die Bremsklotzspielräume so klein sind, dass die Bremsklötze gegen die Räder angelegt werden, während sich die Rollen 21 noch auf dem ersten Teil der Rollbahn 29 befinden, so wird die Bremskraft vom Bremszylinder 1 auf die Zugstange 7 über den Bremshebel 5 mit der Rolle 21 als Drehpunkt übertragen.
Dies ist an sich nicht so gefährlich, indem die Rolle 21 und der Arm 22 sowie die Stütze 28 leicht so ausgebildet sein können, dass sie die dabei auftretenden Beanspruchungen auszuhalten vermögen. Anders verhält es sich, wenn die Rolle die Abbiegung 30 überfahren hat und sich auf dem Bahnteil 31 befindet. Infolge der Keilwirkung auf dieesm Teil der Bahn würden mehrere Teile der Einrichtung so grossen Beanspruchungen ausgesetzt werden, dass die Einrichtung übertrieben schwer und plump ausgeführt sein müsste. Die Beanspruchungen werden in diesem Falle jedoch durch die Feder 27 begrenzt, indem die Rolle 21 bei zu starkem Druck vom Bahnteil 31 ausweichen kann, wobei der Arm 24 den Anschlag 26 unter Zusammendrückung der Feder 27 verlässt, so dass der Hebel zur Anlage gegen den Anschlag 8 vorgehen kann und die Bremsung dann in normaler Weise erfolgt.
Nur in diesem Falle tritt also die Feder 27 in
Tätigkeit, dagegen aber nicht bei normalen oder zu grossen Bremsklotzspielraumen. Die Folge von zu grossen Spielräume wird offenbar nur die, dass der Bremskolbenhub entsprechend verlängert wird, und es ist dann die Aufgabe der Nachstel1- vorrichtung, diesem Umstande Abhilfe zu leisten.
Die Einrichtung nach Fig. 4 ist an einer Bremse vorhanden, bei welcher ein Festpunkthebel 40 mittels eines Hilfshebels 41 und zweier diesen mit dem Festpunkthebe1 verbindender Kupplungsstangen 42,43 sowie einer dem Hilfshebel entlang verschiebbaren Rolle 8 a für den Bremshebel 5 mit diesem gcltuppelt ist. Bei dieser Ausführungform entspricht die in Form einer Rolle 8 a ausgebildete StütZe der der Bahn 10 entlang verschiebbaren, vom Anschlag 8 und dem Klotz 9 gebildeten Stütze bei der Ausführungsform nach Fig. 1-3. Die Bahn ist auf dem Hilfshebel 41 angeordnet, der zudem mit einer Stütze 28 versehen ist, auf welcher die zur Zusammenwirkung mit der Rollt 21 angeordnete, mit einer Abbiegung 30 versehene Bahn 29 angebracht ist.
Der die Rolle 21 tragende Arm 22 ist mittels des Zapfens 23 auf dem Hebel 5 gelagert und mittels eines seitlichen Vorsprunges 24 a mit der im Anschlag 26 auf dem Hebel 5 geführten, von der Feder 27 betätigten Spindel 25 a gelenkig verbunden. Der Führungslenker 33 verbindet den Bolzen 4 mit dem Hilfshebel 41 bzw. der darauf angeordneten Stütze 28, an welcher er mittels des Bolzens 32 befestigt ist.
Die Hebelarme 12, 20 sind mit der Welle 13 auf der Stütze 28 gelagert und die Stange 15 a ist mit der Rolle 8 a unmittelbar verbunden, zu deren Einstellung sie dient.
Die übrigen mit gleichen Bezeichnungen versehenen Teile in Fig. 1-3 einerseits und Fig. 4 anderseits entsprechen einander hinsichtlich ihrer Aufgaben und ihrer Wirkungsweise und die Wirkungsweise der Ausführungsform nach Fig. 4 ist grundsätzlich dieselbe wie diejenige der Ausfuhrungsfbrm nach Fig. 1-3, weshalb sie nicht näher erörtert zu werden braucht.
Die Erfinduhg ist nicht auf die beschriebenen und gezeichneten Ausführungsformen beschränkt.
Es kann z. B. lilie mit einer Abbiegung versehene Bahn 29 auf dem Bremshebel 5 statt auf der zur Unterstützung desselben in dem das kleinere Übersetzungsverhältnis bestimmenden Drehpunkt angeordneten Stütze 28 angebracht sein, wobei dann das mit der betreffenden Bahn zusammenwirkende Tastorgan auf der genannten Stütze angebracht ist. Das letztgenannte Tastorgan braucht nicht gezwungenerweise die Form einer Rolle 21 zu haben, sondern kann statt dessen von einem Gleitschuh gebildet sein, in welchem Falle die Bahn 29 als Gleitbahn statt als Rollbahn ausgebildet ist.
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