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Handbremsvorrichtung
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hängige Einschaltung der grösseren Übersetzung nicht immer der richtige Einsatzpunkt sichergestellr wird. Es kommt nämlich im Betrieb vor, dass sich durch Betriebseinflüsse, wie Verschmutzung, Frost oder auch mangelnde Pflege, die Reibungswiderstände im Bremsgestänge verändern. Wird die Reibung grösser als normal, so wird bei der Betätigung des Bremsgestänges der Bewegungswiderstand unter Umständen so gross, dass die für das Einsetzen des Anstieges der Übersetzung zu überschreitende sogenannte Kraftschwelle auftritt, bevor die Bremsbacken zur Anlage gebracht sind. In diesem Fall reicht dann der durch die Bremsbetätigung erzielbare Gestängeweg in der sogenannten Oberstufe der Übersetzung nicht mehr aus, um die volle Bremswirkung zu erzielen.
Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, eine Handbremsvorrichtung so zu gestalten, dass der oben geschilderte Nachteil vermieden wird, jedoch der Vorteil beibehalten wird, dass unabhängig von den verschiedenen möglichen Einstellungen des Bremsgestänges immer die maximale Bremsleistung erzielt werden kann. Hiezu kommt noch, dass bei einer Unterstützung der Betätigungskraft durch eine Feder selbstverständlich die Forderung zu stellen ist, dass die Feder sich während des Lösevorganges selbsttätig wieder spannt, ohne dass am Bremsbetätigungshebel in Löserichtung eine nennenswerte Kraft aufgewendet werden muss.
Mit andern Worten soll die Bremsvorrichtung so ausgebildet sein, dass die etwa im Betrieb vorkommenden Veränderungen der Reibungswiderstände im Bremsgestänge die zuverlässige Wirkung nicht beeinflussen können und dass beim Lösen der Bremse kein Kraftaufwand zur Spannung einer die Betätigung der Bremse unterstützenden Feder benötigt wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass in an sich bekannter Weise bei Verschwenkung des Handhebels zur Betätigung der Bremse das Verhältnis des wirksamen Hebelarmes an der Eingangsseite zum wirksamen Hebelarm an der Ausgangsseite ausschliesslichin Abhängigkeitvom Schwenkweg derart veränderlich ist, dass die Übersetzung zunimmt und dass weiters, in ebenfalls an sich bekannter Weise, eine die Kraft zur Betätigung der Bremse unterstützende Feder vorgesehen ist, deren Spannung in einem ebenfalls ausschliesslich vom Schwenkweg abhängigen, ersten Teil des Schwenkbereiches des Handhebels konstant ist und somit unwirksam, hingegen im zweiten Teil des Schwenkbereiches, in dem die Bremsbacken, -scheiben ode dgl. zur Wirkung kommen, die von Hand aus aufgebrachte Kraft verstärkt.
Durch die Kombination der zwei an sich bekannten Merkmale wird somit eine Bremsvorrichtung geschaffen, die unabhängig von den Reibungswiderständen im Bremsgestänge arbeitet. Der Anteil der Federunterstützung an der Gesamtbetätigungskraft kann wesentlich höher sein als bei den bekannten wegabhängig gesteuerten Betätigungsvorrichtungen mit Federunterstützung, ohne dass in Löserichtung ein nennenswerter Kraftaufwand nötig ist. Ausserdem kann die Feder trotz eines hohen Anteils an der Gesamtbetätigungskraft selbst sehr klein dimensioniert sein.
Das ist dadurch ermöglicht, dass durch die erfindungsgemässe Kombination eine wesentlich bessere Ausnutzung des Arbeitsvermögens der Feder möglich ist.
Da die Feder gemäss der Erfindung mit der wachsenden Übersetzung in solcher Weise kombiniert ist, dass sie erst nach einem vorbestimmten Teil des Betätigungsweges, nachdem also die Übersetzung um ein vorbestimmtes Mass angewachsen ist, zur Unterstützung der Betätigungskraft wirksam wird, entspannt sie sich erst in einer Phase, in der der Betätigungsweg infolge der schon gewachsenen Übersetzung verhältnismässig gross ist. Dies ist von besonderer Bedeutung, als bekanntlich aus einer Feder ein grosser Anteil der gespeicherten Arbeit entnommen werden kann, wenn sie sich auf einem entsprechend grossen Weg entspannen kann. Je grösser der entnommene Teil am Gesamtarbeitsvermögen der Feder ist, umso kleiner kann somit die Feder bei gleicher Leistung gewählt werden.
Weiter ergibt sich bei dieser Anordnung der Vorteil, dass die Feder bei den möglichen verschiedenen Gestängeeinstellungen zwar immer wirksam wird, aber trotzdem zum Lösen keine besondere Kraftentfaltung erfordert, weil die Gestängespannung in der Bremslage in der Phase, wo die Feder wirksam ist, auch in Löserichtung auf einem entsprechend grossen Betätigungsweg wirksam bleibt und so die Feder wieder bis zur Verriegelung spannt.
Der Gegenstand der Erfindung ist nachstehend an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen : Fig. 1 eine erste Ausführungsform in Ansicht, Fig. 2 das Schema einer zweiten Ausführungsform und die Fig. Sa und Sb die zweite Ausführungsform in Ansicht und Draufsicht.
In Fig. 1 ist derHandhebel 1 einer Handbremsvorrichtung dargestellt, der an einer festen Achse 2 schwenkbar gelagert ist und an seinem unteren Ende eine verdrehbare Rolle 3 trägt. Diese Rolle 3 wirkt mit einem sichelförmig gekrümmten Hebel 4 zusammen, dessen ein Ende an einem Zapfen 5 ortsfest gelagert ist und an dessen anderem Ende an der Stelle 6 das nicht näher dargestellte Bremsgestänge angelenkt ist. Weiters ist am Handhebel 1 eine Platte 7 befestigt, die mit einem zur Achse 2 konzentrischen Schlitz 8 versehen ist, der von zwei vom Hebel 1 getragenen Bolzen
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durchragt ist und am Hebel 1 ein-und feststellbar ist. Die Platte 7 ist weiters mit einer Führungs- kante versehen, die aus einem zur Achse 2 zentrischen Kreisbogenstück und einem daran anschliessenden, nach aussen verlaufenden Kurvenstück gebildet ist.
An einer ortsfesten Stelle 13 ist ein Ende einer Druckfeder 12 befestigt, deren anderes Ende, das durch eine in einem Festpunkt 11 gelagerte Schwinge 10 geführt ist, eine Rolle 9 trägt, die infolge der Spannkraft der Feder 12 gegen die Führungskante der Platte 7 gepresst wird.
Die Wirkungsweise dieser Handbremsvorrichtung ist wie folgt : Wird der Handhebel 1 aus der gezeichneten Stellung, in der die Bremse geöffnet ist, um seine feste Achse 2 in Pfeilrichtung verschwenkt, so wälzt sich die Rolle 3 am Hebel 4 ab und verschwenkt diesen, wodurch auf das an der Stelle 6 angelenkte Bremsgestänge in der Richtung des Pfeiles ein Zug ausgeübt wird und die Bremsbacken, -scheiben od. dgl. zur Wirkung kommen. Gleichzeitig wälzt sich die Rolle 9 zunächst auf dem zur festen Schwenkachse 2 konzentrisch verlaufenden Teil der Führungskante ab. Da dabei der Abstand zwischen dem Festpunkt 13 und der Führungsbahn konstant bleibt, verändert sich in diesem ersten Teil des Schwenkbereiches die Spannung der Druckfeder 12 nicht, wodurch diese auf die Verschwenkung des Hebels 1 keinen Einfluss hat.
Gelangt jedoch im zweiten Teilbereich der Verschwenkung die Rolle 9 in den nach aussen verlaufenden Teil der Führungskante, so wird die Druckfeder 12 entspannt und verstärkt die von Hand aus aufgebrachte Kraft zur Betätigung der Bremse.
Die Grösse des zusätzlich auftretenden Drehmomentes hängt dabei vom Verlauf der Führungskante und von der Spannung der Feder 12 ab. Dieses unterstützende Moment setzt, je nach der Lage der Platte 7 am Handhebel 1, früher oder später ein. Es ist auf diese Weise möglich, die Druckfeder 12 nur in einem kleinen Bereich, in diesem jedoch mit grosser Kraft, wirken zu lassen. Die Druckfeder 12 wird vorzugsweise dann zur Wirkung gebracht, wenn sich die Bremsbacken, -scheiben od. dgl. anlegen, da dann in der Bremsvorrichtung ein grosser Kraftanstieg benötigt ist. Zudem kann die Bremse wieder leicht gelöst werden, da die beim Lösen der Bremse zur Spannung der Feder benötigte Kraft vom Bremsgestänge selbst aufgebracht wird.
Durch die sichelförmige Ausbildung des Hebels 4 wird erzielt, dass sich bei Verschwenkung des Handhebels in Pfeilrichtung das Verhältnis Schwenkweg des Handhebels zu Stellweg des Bremsgestänges vergrössert. Dies bedeutet in ersten Schwenkbereichen des Handhebels relativ grosse Stellwege des Bremsgestänges, hingegen in zweiten Schwenkbereichen, in welchen die Bremsbacken zur Wirkung kommen, grosse Schwenkwege des Handhebels bei geringen Stellwegen des Bremsgestänges, die durch dessen Nachgiebigkeit ermöglicht sind. Dies ermöglicht eine grosse Elongation der Feder 12 bzw. eine gute Ausnützung deren Spannkraft, wodurch für eine grosse Leistung nur eine verhältnismässig kleine Feder erforderlich ist.
Es braucht weiters, einerseits durch die Übersetzung und anderseits durch die Federunterstützung, über den ganzen Schwenkbereich des Handhebels nur eine annähernd gleich grosse Handkraft aufgebracht werden, was gegenüber bekannten Handbremsvorrichtungen, bei denen bei Betätigung der Bremse anfänglich nur eine geringe Kraft aufgenommen wird, zuletzt hingegen ein grosser Kraftaufwand erforderlich ist, einen grossen Fortschritt darstellt.
Das Schema eines Ausführungsbeispiels nach der Fig. 2 zeigt ebenfalls eine Handbremsvorrichtung mit einem Handhebel l, der um eine feste Achse 2 verschwenkbar ist und an dessen kurzem Hebelarm an einer Stelle 6 ein Zugglied 20 des Bremsgestänges angelenkt ist. Hiebei ist eine Zugfeder 22 vorgesehen, die einerseits am Handbremshebel 1 bei der Stelle 14 und anderseits über ein Zugglied 15 an einem festen Punkt 23 angelenkt ist.
Bei gelöster Bremse, die stark ausgezogen dargestellt ist, stützt sich das Zugglied 15 gegen einen festen Anschlag 18 ab, wodurch die Zugfeder 22 in einer solchen Lage gehalten ist, dass ihr Kraftvektor, zumindest nahezu, durch die feste Schwenkachse 2 des Handbremshebels 1 hindurchgeht. Somit kann in dieser Stellung die Spannung der Feder 12 auf den Handhebel 1 keinnennens- wertes Drehmoment ausüben. Wird, um die Bremse zu betätigen, der Handhebel 1 in Richtung des Pfeiles verschwenkt, so verläuft im ersten Schwenkbereich die Richtung der Feder 12 durch die Drehachse des Handhebels 1 und übt somit auf diesen kein Moment aus.
Sobald der Handhebel 1 und die Feder 22 die Verbindungsebene der Drehachsen des Handhebels 1 und des Zuggliedes 15, die strichpunktiert dargestellt ist, durchsetzen, hebt sich das Zugglied 15 vom Anschlag 18 ab, wodurch der Kraftvektor der Feder 12 nicht mehr die Drehachse 2 des Handhebels 1 durchquert und somit auf den Handhebel 1 ein Drehmoment ausübt. Somit unterstützt die Feder 22 erst in diesem zweiten Schwenkbereich des Handhebels, in welchem eine verstärkte Bremskraft aufgebracht werden muss, die von Hand aus aufgebrachte Kraft.
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Eine Änderung des Übersetzungsverhältnisses wird hiebei durch die Abwinkelung des Handhebels erzielt. Bezüglich der besonderen Effekte betreffend den verzögerten Einsatz der Feder 22 sowie die Änderung des Übersetzungsverhältnisses sei auf die obigen Ausführungen verwiesen.
In den Fig. 3a und 3b ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, das im wesentlichen dem Schema nach Fig. 2 entspricht. Dabei ist das Zugglied 15 als Haken ausgebildet, der um die feste Schwenkachse 2 des Handhebels 1 gelegt ist, wodurch auch hier, bei gelöster Bremse, der Kraftvektor der Zugfeder 12, zumindest nahezu, durch die Schwenkachse 2 des Handhebels 1 hindurchgeht. Der feste Anschlag wird hiebei durch die Schwenkachse 2 bzw. die diese umgebende Lagerbuchse gebildet. Weiters ist hiebei die Drehachse des Zuggliedes 15 frei wählbar. Dies kann z. B. dadurch erzielt werden, dass der Gelenkzapfen 23 des Zuggliedes in eine einer Gruppe von konzentrisch zur Achse 2 angeordnete Bohrungen eingesteckt ist. Hiedurch kann der Beginn des Schwenkbereiches, in welchem die Zugfeder 12 zur Wirkung kommt, verändert werden.
Zudem weist im Ausführungsbeispiel nach den Fig. 3a und 3b der Handhebel l einen U-förmigen Querschnitt auf. Die Feder 12 sowie z. B. ein Gesperre sind dabei zwischen den beiden Schenkeln vorgesehen und sind somit vor Beschädigungen geschützt bzw., um Verletzungen zu vermeiden, nach aussen abgedeckt. Der zwischen den beiden Schenkeln angeordnete Bolzen 16 dient zur Begrenzung des Weges der Federverschwenkung.
Beiden Ausführungsbeispielen ist also gemeinsam, dass die zur Unterstützung der Handkraft vorgesehene Feder erst in einem zweiten Schwenkbereich des Handhebels, in dem die Übersetzung des wirksamen Hebelweges an der Eingangsseite zu dem an der Gestängeseite stark angewachsen ist, zur Betätigung der Bremse wirksam wird. Hiedurch kann auch mit einer verhältnismässig kleinen Feder eine grosse Unterstützung der Betätigungskraft erzielt werden.
Da zudem die Feder erst dann wirksam wird, wenn das Bremsgestänge genügend vorgespannt ist, wird eine unerwünschte Beschleunigung des Handhebels vermieden und kann somit auf Klinkensperren od. dgl. verzichtet werden. Auch unterstützt dabei bei Öffnen der Bremse die Vorspannung des Bremsgestänges die Spannung der Feder und somit die Rückführung des Handhebels in die ursprüngliche Lage.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Handbremsvorrichtung mit einem um einen festen Drehpunkt verschwenkbaren Handhebel, an dem ein die Bremsbacken. -scheiben ode dgl. betätigendes Zugglied angreift, d-adurch gekenn- zeichnet, dass in an sich bekannter Weise bei Verschwenkung des Handhebels (l) zur Betätigung der Bremse das Verhältnis des wirksamen Hebelarmes an der Eingangsseite zum wirksamen Hebelarm an der Ausgangsseite ausschliesslich in Abhängigkeit vom Schwenkweg derart veränderlich ist, dass die Übersetzung zunimmt und dass weiters, in ebenfalls an sich bekannter Weise, eine die Kraft zur Betätigung der Bremse unterstützende Feder (12) vorgesehen ist, deren Spannung in einem ebenfalls ausschliesslich vom Schwenkweg abhängigen ersten Teil des Schwenkbereiches des Handhebels (1) konstant ist und somit unwirksam,
hingegen im zweiten Teil des Schwenkbereiches, in dem die Bremsbacken. -scheiben od. dgl. zur Wirkung kommen, die von Hand aus aufgebrachte Kraft verstärkt.
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