Vorrichtung an Fahrzeugen zur selbsttätigen Änderung der Verteilung der Bremskraft auf zwei Radgruppen. Die Erfindung bezieht eich auf Fahr zeuge, insbesondere Eisenbahnfahrzeug. So wohl bei zwei- oder mehrachsigen Wagen
-wie bei Drehgestellwagen kann man zwei Gruppen von Bremsklötzen unterscheiden, die mit je einer von zwei Radgruppen zusammen wirken. Den beiden Bremsklotzgruppen wird die Bremskraft von einer gemeinsamen Bremskraftquelle über ein Bremsgestänge, zugeführt, welches die Bremskraft auf diese Gruppen verteilt. Bisher war -die Verteilung der Bremskraft auf die beiden Bremsklotz gruppen durch das Übersetzungsverhältnis- ,des zu jeder Bremsklotzgruppe führenden Bremsgestänges festgelegt, und zwar grund sätzlich derart, dass jede Fahrzeugachse die :gleiche prozentuale Abbremsung erfahren sollte.
Bei der Bestimmung der Abbremsung muss man von gewissen Annahmen betreffend die Verteilung des Gewichtes ,dies Fahrzeuges und gegebenenfalls der Beladung auf die verschiedenen Achsen ausgehen, und zwar normalerweise von den; gemessenen Gewich- ten bei stillstehendem Fahrzeug.
Im Betriebe werden aber diese Voraussetzungen öfters nicht zutreffen, und es kommt häufig vor, dass die eine oder die andere Achse leinen wesentlich ,grösseren bezw. kleineren Anteil -des Gesamtbewichtes zu tragen hat, als, der "normalen" Verteilung entspricht, und dass dadurch die Gefahr einer Testbremsung der wendiger belasteten Achse entsteht. Sollehe Belastungsverschiebungen können aus sehr verschiedenen Gründen entstehen.
Die Be ladung kann ungleichmässig verteilt sein; in Steigungen und Gefällen wird die untere Achse mehr tragen müssen als auf horizonta ler Strecke, bei Bremsungen kippt die Ver zögerungskraft das Fahrzeug vornüber, so dass, die vomiere Achse während der Bremsung mehr belastet wird usw. Besonders bei den modernen schnellfahrenden Zügen, wo es von ,grosser r Bedeutung ist, die Bremswege so kurz wie nur möglich zu halten, ist es von grossem:
Nachteil, dass das verminderte Ad- hösioasbswi!cht deT hintern Aehlse in jedem Drehgestell zu einer wesentlichen Beschrän kung der Bremskraft zwingt, während gleich zeitig das vergrösserte Adhäsionsgewicht der vordern Achse für die Bremsung nur sehr unvollständig ausgenützt wird.
Gegenstand der Erfindung ist eine Vor richtung an Fahrzeugen zur selbsttätigen Än derung der Verteilung der Bremskraft auf zwei Radgruppen, wobei zwei mit je einer der beiden Radgruppen zusammenwirkende Bremsklotzgruppen die Bremskraft von einer gemeinsamen Bremskraftquelle erhalten.
Diese Vorrichtung zeichnet sieh dadurch. aus, da ss die beiden Bremsklotzgruppen ausser mit der Bremskraftquelle auch mit einem sieh im einen oder andern Siam, selbsttätig verstellen den beweglichen Glied verbunden sind, und zwar mittels Verbindungsorgane. welche. die Verstellkraft von dem beweglichen (-Mied auf die beiden Bremsklotzgruppen entgegen gesinnt übertragen, nämlich im Sinne einer Verbösserung der Bremskraft auf die eine Bremsklotzgruppe und im Sinne einer Ver minderung der Bremskraft auf die andere. Bremsklotzgruppe.
Beis einer besonders für einen zweiachsigen Wagen geeigneten Aus führungsform des Erfindungsgegenstandes wird das sieh selbsttätig verstellende Glied 'durch den Belastungsunterschied auf die beiden Radgruppen betätigt, wobei es seine Kraftrichtung ändert, je nachdem die Be- lastung auf der einen oder auf der andern der Radgruppen grösser ist, und wobei,
die die beiden Bremsklotzgruppen mit dein sich verstellenden Glied verbindenden Organe die Verstellkraft von diesem Glied im Sinne einer Vergrösserung der Bremskraft auf die, mit der mehr belasteten Radgruppe zusam menwirkende Bremsklotzgruppe und im Sinne einer Verminderung der Bremskraft auf die mit .der weniger belasteten Radgruppe zu sammenwirkende Bremsklotzgruppe übertra gen.
Bei: einer andern., besonders für ein Drehgestell eineu Drehgestellwagens geeigne ten Ausführungsform wird -das sich selbst tätig verstellende Glied von den beim Bremsen entstehenden Reibungskräften der Bremsklötze betätigt, wobei es seine Kraft- richtung mit der Fahrtrichtung des Fahr zeuges ändert und wobei dieses Glied mit:
den beiden Bremsklotzgruppen durch Organe verbänden ist, welche die, Verstellkraft dieses Gliedes im Sinne seiner Vergrösserung der Bremskraft auf die mit der in der Fahrt- riehitung dies Fahrzeugges vordern Radgruppe zusammenwirkende Bremsklotzgruppe und im Sinne einer Verminderung der Bremskraft auf die mit der in der Fahrtrichtung des Fahrzeuges hintern Radgruppe zusammen wirkende Bremsklotzgruppe übertragen. Vor- zugswei:
se sol'l'en bei allen Ausführungs formen die; Verbindungsorgane die Verstell kraft von dem sich selbsttätig verstellenden Glied zu gleichen Teilen auf die beiden Bremsklotzgruppen übertragen, .so dass die Verminderung der Bremskraft auf der eisten Bremsklotzgruppe gleich ,gross ist wie die Vergrösserung der Bremskraft auf der andern Bremsklotzgruppe, damit die von diesem Glied auf die Bremsklotzgruppen übertra genen Kräfte keine Änderung der gesamten Bremskraft auf die beiden Bremsklotz gruppen ausüben, sondern nur deren Ver- teilu u g auf diese ändern.
Zweckmässig ist das sieh selbsttätig verstellende Glied in der Längsrichtung -des Fahrzeuges zwischen den
beiden Bremsklotzgruppen beweglich und mit den beiden Bremsklotzgruppen durch ein Verbindungsgestänge verbunden, das 'aus einem auf dem genannten Glied gelagerten Schwinghebel sowie zwei die beiden Brems- klotzgrtippen an je ein Ende des genannten Schwinghebels anschliessenden Lenkern be steht.
Obschon die nachstehenden Erläute rungen und die Zeichnung Vorrichtungen an Eisenbahnwagen betreffen. ist die Erfindung, nicht auf diese Anwendung beschränkt, son dern kommt auch für jede andere Art von Radfahrzeugen in Betracht.
Auf der Zeichnung sind zwei Ausfüh rungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes veranschaulicht. Es zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht einer Vorrich tung an einem Drehgestell eines Drehgestell- zs, < i,gens und
Fig. ? in mehr schemafiischer Da.rstel'lung eine Vorrichtung an einem zweiachsigen Wagen.
In Fig. 1 bezeichnet 1 den Drehgestell' rahmen und 2 die Räder des Drehgestelltes. Die Bremsklötze 3a bezw. 3b wirken auf die vordern bezw. hinterm Räder des Gestelles. In der gezeigten Ausführungsform sind; die Bremsklötze nur auf Oden einander zugewand ten Seiten .der Räder angeordnet. Die Brems:
- ltlötze 3a und 3b sind in, üblicher Weisse mit zwei Bremshebeln 4 bezw. 5 zur Anpressung der Bremsklötze gegen die Räder verbunden. Die beiden Bremshebel 4 und 5 sind an ihrem untern Ende durch eine Stange 6 verbunden.
Das obere Ende des Hebels ä ist im Dreh gestellrahmen 1 bei 7 drehbar gelagert, und das obere Ende des Bremshebels 4 ist durch eine Bremsstange mit einer nicht gezeigten Bremskraftquelle verbunden.
Die Brems klötze 3a und 3b ;sind durch Aufhängestan gen 9 und 10 an die entgegengesetzten Enden eines zweiarmigen Hebels 11 angeschlossen, der vorzugsweise oberhalb der Tragfedern 12 angebracht isst, welche in üblicher Weise zurr federnden Abstützung des einen Wagen endes auf :dem Drehgestell vorgesehen sind, wobei der Wagenkasten selbst nicht gezeigt ist. Der Hebel 11 isst auf -dem Zapfen 13 .am Drehgestellrahmen 1 gelagert. Die beiden Arme .des Hebels 11 haben die .gleiche Länge.
In Verbindung mit dem Hebel 11 oder vor- zurgswei,se aus, einem Stück :mit ,diesem ist ein nach unten ragendem, bügelförmiger Arm 14 vorgesehen, .der die Tragfedern umgibt, aber genügenden Spielraum aufweist, um in bei den Richtungen zusammen mit dem Hebel 11 geschwenkt werden zu können.
Am untern Endre dies Armes 14 ist .auf dem Zapfen 15 ein zweiarmiger Hebel 16 belagert, mit dessen beiden Enden die Bremsklötze 3a und, 3b mittels Lenker 17 und 18 verbunden,sind.
Die Wirkungsweise der Vorrichtung ge mäss Fig. 1 ist die folgende: Es wird ange nommen, dass :sich das Fahrzeug nach rechts, bewegt, das heisst dass die im Fig. 1 rechten Räder die vorderen sind. Dabei ein d die Rei bungskräfte, welche von den Rädern beim Bremsen auf die Bremsklötze ausgeübt wer- den, so gerichtet,
dass sie die Bremsklötze 3b am vordern Endre des Drehgestelles nach oben .und die Bremsklötze 3a am hintern Ende des Drehgestelles nach unten zu verschieben be strebt sind. Durch die Aufhängestangen 9 und 10 werden die genannten Reibungs- kräfte auf den Hebels 11 übertragen und üben
auf .diesen :ein Drehmoment aus, das danach strebt, :den Hebel 11 und den Arm 14 ent gegengesetzt zur Uhrzeigerrichtung um :dien Zapfen 13 .zu drehen. Dadurch wird der Drehzapfen 15 :dies Hebels 16 nach rechts:, das heisst gegen die Bremsklötze 3b am vor- dern Ende hin :
gedrückt und in entsprechen dem Massre von,den Bremsklötzen 3a am hin- tern Ende des Drehgestelles weggezogen, so dass das auf den Hebel 11 ausgeübte Dreh moment :einen Druck- im Lenkern 18 und einen entsprechenden Zug im Lenker 17 er zeugt.
Der Druck im. Lenker 18 wirkt auf die Bremsklötze 3b im gleichen Sinne wie der :den Bremsklötzen 3b durch den Hebel 5 zugeteilte Bremsdruck und erhöht dadurch dien wirksamen Bremsdruck der Bremsklötze 3b auf die vordern Räder des Drehgestelles, während der Zug im:
Lenker 17 auf die Bremsklötze 3a 0.m entgegengesetzten Sinne wie der vom Hebel 4 auf die Bremsklötze 3a ausgeübte Bremsdruck wirkt und dadurch die wirksame Bremskraft der Bremsklötze 3a gegen die hintern Räder des Drehgestelles vermindert.
Wenn das Fahrzeug in der entgegen gesetzten Richtung fährt, so dass das linke Ende ,das vordere ist, so wird beim, Bremsen das ,durch die von; den Rädern auf die Brems klotze ausgeübten Reibungskräfte auf dien Heben 11 übertragene Drehmoment :
danach streben, den Hebel 11 in Uhrzeigerrichtung zu drehen, so dass dieses Drehmoment auch in diesem Falle eine Erhöhung dies wirksamen Bremsdruckes dien Bremerklötze 3a gegen die vordern Drehgestellräder und eine entspre chende Verminderung des wirksamen Brems- druckes,diel Bremsklötze 3b gegen,die hinterm Drehgestellräder zur Folgre haben wird.
Bei der in Fig. 2 :dazsgestedlten Aus:füli- rungs@form bezeichnet 19 den Wagenrahmen und 38 die an beiden Wagenenden angeordne- ten Räder. Der Wagenrahmen wird von den beiden Radachsen 39 durch Federn 20 getra gen.
Der Wagen ist mit einer Bremse ver sehen, welchee einen Druckmittelbremszylin der 21, miteinander verbundene Brems- zylinderhebe:l 22 und 23 und Hauptbrems stangen 24 und 25 umfasst, welche sieh von jedem Bremshebel zu den Wagenenden er strecken, um die Bremskraft auf die Brems klötze 26 zu übertragen, welche mit den Rädern an beiden Wagenenden zusammen wirken. Die Bremsklötze sind an die Zug stangen 24 und 25 mittels an sich bekannter Bremshebel 27 angeschlossen. Zwischen den Rädern an beiden Wagenenden ist eine in der Längsrichtung diele Wagens verschiebbare
Stange 28 angeordnet. Die beiden Enden der Stange 28 sind an Hebeln 29 angelenkt, welche zur Ableitung von Kräften vom Wagentragfederdruck ,an jedem Ende des Wagens dienen.. Diese Kräfte wirken auf die Stange 28 in entgegengesetzten Richtungen und sind zu den jeweils auf die Radachsen an beiden Wagenenden wirkenden Teilen des Wagengewichtes und der Wagenbelastung proportional. Gemäss Fing.
2 sind die beiden Hebel 29 in Federstutzen 40 am Wagenrahmen 19 gelagert und von den Reaktionskräften des Tragfederdruckes beeinflusst, zu welchem Zwecke die Tragfedern 20 am einen Ende jedes Hebels 29 angehängt sind. Ein zwei armiger Hebel 30 ist durch den Zapfen 31 genau oder ungefähr in der Mitte zwischen ,den Enden der Stange 28 auf dieser gelagert. Die Endren des Hebels 30 sind durch Gelenk stangen 32 und 33 je mit dem Ende des einen und des andern Bremshebels 22 und 23 ver bunden, an welchem die Zugstange 24 bezw.
25 angreift. Die Bewegung der Stange 28 ist in beiden Richtungen begrenzt, zum Beispiel durch herausragende Enden des Lagerzapfens 31 für den Hebel 30, welche in begrenzten Schlitzen 34 verschiebbar sind, die in einem mit dem Rahmen 19 starr verbundenen Teil angebracht sind, so dass die Stange 28 sich nur um einen Betrag verschieben kann, der kleiner ist als derjenige, der dem Spielraum- hub dies Bremsgestänges entspricht. Durch diese Massnahme wird die Stange 28 daran gehindert,
.die beiden Zugstangen 24 und 25 so weit gegen das eine Ende des Wagens hin zu verschieben, dass bei gelöster Bremse die Bremsklötze am entgegengesetzten Wagen ende in Berührung mit den Rädern kommen
oder diesen zu nahe liegen. Jede der Zug- sta.ugen 24 bezw. 25 ist vorzugsweise mit einer selbsttätigen Nachstellvorrichtung 36 bezw. 37 versehen, um den Bremsklotzspiel raum an jedem Wagenende gleich zu halten und um die Lage der beiden Hauptbrems hebel unabhängig von dem Bremsklotz verschleiss ungeändert zu erhalten.
Die Wirkungsweise der in Fig. 2 dar- gestellten Ausführungsform ist die folgende: 'Wenn die in Fig. 2 linke Radachse 39 einen grösseren Teil des Gewichtes des Wagens und der Wagenbelastung trägt als die rechte Rad achse, zum Beispiel infolge ungleichmässiger Verteilung der Wagenlast auf die beiden Enden, hat dies zur Folge, dass die Stange 28 von einer Kraft betätigt wird, welche pro portional zum Unterschied zwischen den auf die beiden Achsen wirkenden Lastteile ist und welche die Stange 28 in die rechte End- lage führt, wie in Fig. 2 gezeigt wird.
Beim Anlegen der Bremse bewegen sich diejenigen Endren der Hauptbremshebel 22 und 23, an welchen die Zugstangen 24 und 25 angreifen, gegeneinander und während dieser Bewegung bl.cibt die Stange 28 in der rechten Endlage, his die Bremsklötze am linken Wagenende in Berührung mit den Rädern gebracht worden sind.
Danach nimmt der Widerstand gegen weitere Bewegungen der Zugstange 24 nach rechts zu und infolge dieses Widerstandes wird die Stange 28 durch ihre Verbindung mit den obengenannten Bremshebs.lenden ge zwungen.
sich bei fortgesetzter Bewegung der Bremshebel gegeneinander nach links zu bewegen, biss auch die Bremsklötze am rech ten Ende des Wagens in Berührung mit den Rädern gebracht worden giud. Die Stange 28 nimmt nun während der nachfolgenden En.t- wi:eUung der Bremskraft eine sozusagen schwebende Lage zwischen ihren Endlagen ein.
Die von dien Tragfederdrücken abgelei tete und, auf die Stange 28 wirkende Kraft wird nun über,den Hebel 30 und ,die 'Stangen 32, 33 auf die Bremshebel 22 und 23 und da durch auf 'die Zugstangen 24 und 25 in 'der Weise übertragen, dass die genannte Kraft die vom Bremszylinder 21 auf die Brems zugstange 24 übertragene Kraft vergrössert (im gleichen Sinne wirkt wie diese) und im
eichen Masse die vom Bremszylinder 21 auf die Bremszugstange 25 übertragene Kraft vermindert (dieser 'entgegenwirkt). Infolge dessen werden 'die Räder am linken Wagen ende, welche 'den ,grösseren Teil 'des Wagen gewichtes und dem Wagenbelastung tragen, mit einem höheren Bremsdruck gebremst als die Räder am rechten Ende des, Wagens,
welche den kleineren Teil oder genannten Be- lastung tragen. Umgelehnt werden die Räder am rechten Wagenende mit einem höheren Bremsdruck als ,die Räder am linken Wagen ende gebremst, falls der ,grössere Teil des Wagengewichtes und der Wagenbelastung statt auf den flinken auf den rechten Wagen rädern ruht.
Selbstverständlich ist diese Än derung der Verteilung 'des gesamten Brems :- druckes auf die Räder an beiden Wagen enden vom: ,der Ursache .dem ungleichförmigen Verteilung dieser Bielastung auf die beiden Radachsen unabhängig. Sobald ein Unter schied! zwischen 'den beiden Teilen des Wagen gewichtes und -der Wagenbelastung auf -die beiden Radachsen heim Bremsen oder während 'des Bremsens auftritt, wirkt die Vorrichtung im.
Sinne einer entweder voll ständigen oder teilweissen Ausgleichung dieses Unterschiedes durch Erzeugung eines ent- sprechenden Unterschiedes zwischen dien Bremsklotzdrücken gegen die Räder an den entgegengesetzten Wagenenden, unabhängig davon, ob 'die ungleichmässige Verteilung der Belastung auf die Radachsen durch ungleich mässige, Verteilung der Last auf dem Wagen, 'durch die infolge der Trägheit des Fahr- zeuges und der Reibung der gebremsten Räder an 'den Schienen verursachten Mo mente,
durch eine steigende oder sinkende Neigung 'der Bahn oder auch 'durch irgend etwas anderes verursacht wird.
Die Erfindung ist keineswegs auf die eben beschriebenen und. auf der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen beschränkt. So sind zum Beispiel Mittel möglich, welche im Bremsgestänge oder sonstwo vorgesehen sind, um 'die Bremskraft bei einer vollen Bremsung entsprechend der Belastung :des Wagens einzustellen (Lastwechsel). Ferner ist nur zweckmässig, aber keineswegs not wendig, 'diejenige Verstellkraft, welche zur Vergrösserung des Bremsklotzdruckes ;gegen die Räder ;am einen. 'oder andern.
Wagenende und zum 'entsprechenden Verminderung des Bremsklotzdruckes am entgegengesetzten Wa genende verwendet wird, von der Trägheit oder dem Gewicht des' Wagens und der Wa genbelastung wie oben abzuleiten. Die ge nannte Kraft kann auch im, irgendwelcher ,andern Waise erzeugt werden. So kann die Quelle dieser Kraft die Form, eines. Druck- mitbedzy,1ind'ers aufweisen, der eine Steue rung in Abhängigkeit vom: Radachsendruck an ,den entgegengesetzten Wagenenden er fährt.