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Einrichtung zum Nachstellen von Bremsanlagen Es ist als nachteilig
bekannt, daß die Verkleinerung des Luftspaltes bei Solenoidbremsen zwischen Kern
und Deckel infolge Abnutzung der Bremsbeläge den Verlauf der Zugkraft äußerst ungünstig
beeinflußt. Zunächst steigt diese bei Verkleinerung des Luftspaltes bis zu einem
Sättigungswert sehr stark an; darüber hinaus folgt dann ein steiler Abfall. Ein
derartiger Verlauf der Kennlinie tritt besonders immer dann in Erscheinung, wenn,
wie bei Klotzbremsen, mit großer übersetzung gearbeitet wird und die Abnutzung der
Bremsbeläge nicht regelmäßig ausgeglichen wird. Da dies aus betrieblichen Gründen
nicht ohne Schwierigkeiten durchführbar ist, war man gezwungen, die Solenoide von
vornherein mit entsprechend großem Luftspalt zu versehen und die damit verbundenen
Nachteile in Kauf zu nehmen. Diese bestehen darin, daß auch die Bremskraft den gleichen
Schwankungen unterworfen ist, so daß bis zum Sättigungswert leichte Überbremsungen
und gegen Ende des Hubes in verstärktem Maße ein Nachlassen der Bremskraft eintritt.
Die stark gekrümmte Kennlinie der Zugkraft in der Nähe des Sättigungspunktes hat
einen weiteren Nachteil, der darin besteht, daß der bei dem Anfangswert des Luftspaltes
noch angenähert erreichbare proportionale Anstieg der Bremskräfte beim Triel- und
Beiwagen sich immer stärker von diesen Werten entfernt und sogar Überschneidungen
beider Bremskräfte eintreten. Es ist daher verständlich, daß angesichts dieses ungünstigen
Einflusses der Luftspaltveränderung die Forderung nach einem gleichbleibenden Luftspalt
immer stärker hervortritt.
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Um dem zu entsprechen, wird bei einer Einrichtung zum Nachstellen
von Bremsanlagen, bei denen die Bremskraft durch Solenoide erzeugt wird, bei denen
der Luftspalt zwischen Kern und Deckel sich mit fortschreitender Abnutzung der Bremsbeläge
verkleinert, die Verkleinerung des Luftspaltes nach der Erfindung mittels eines
längs verschieblich mit dem Solenoidkern verbundenen Kontakttasters laufend elektrisch
geprüft und der Luftspalt nahezu gleichbleibend erhalten mit Hilfe einer Zahnscheibe,
die konzentrisch am Spannschloß des Bremsgestänges befestigt ist, und eines Elektromagneten,
dessen Spule in Reihe mit dem Kontakttaster geschaltet und dessen Kern vor der Zahnscheibe
derart angeordnet ist, daß ein am verlängerten Stößel des Kerns angelenkter Zahnschnäpper
bei einem über die geschlossenen Kontakte erfolgten Stromstoß in der Spule tangential
über die Zahnscheibe gleitest, sich in dieser in der Endlage verklinkt und bei Abklingen
des Erregerstroms mittels der vom Elektromagneten im Arbeitsgang gespannten Feder
die Zahnscheibe nach Lösen der Bremsbacken im Sinne der Vergrößerung des Luftspaltes
dreht. Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Fig. 1 bis 7 der Zeichnung
dargestellt.
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Fig. 1 veranschaulicht das Schema einer durch ein Solenoid betätigten
Klotzbnemse mit Prüfeinrichtung, Elektromagnet und Zahnscheibe, Fig.2 das Schaltschema,
Fig. 3 eine Seitenansicht des Elektromagneten und der Zahnscheibe aus Fig. 1, Fig.4
das Schema einer Zangenbremse mit den Teilen der Luftspaltprüf- und Nachstellvorrichtung,
Fig. 5 eine Seitenansicht des Elektromagneten und der Zahnscheibe aus Fig. 4, Fig.
6 den Schnitt eines Solenoids mit eingeschraubtem Gehäusekern, Fig. 7 das Schema
einer mittelbar betätigten Zahnscheibe mit dem Hebel 21 und dem Mitnehmer 22. Die
beiden wesentlichen Einrichtungen dieser Erfindung sind die Luftsp.altprüfvorrichtung
mit dem Kontakttaster 1, bestehend aus dem Kontakt 4 und dem Taster 5, und die Nachstellvorrichtung,
zu der der Magnet 3 mit Spule 2, Kern 13, Stößel 14, Zahnschnäpper 15, Feder 16
und die Zahnscheibe 8 bzw. 17 mit Schaft 18 gehören.
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Die Luftspaltprüfvorrichtung dient dazu, bei jeder Bremsung den Luftspalt
zwischen Kern und Deckel zu prüfen und entsprechend dem Prüfergebnis die Nachstellvorrichtung
zu steuern. Sie bedient sich hierzu des Kontakttasters 1, der in Reihe mit der Spule
2 des Elektromagneten 3 geschaltet ist und einen ortsfesten
Kontakt
4 sowie einen beweglichen Taster 5 besitzt, der in einem dem gewünschten Luftspalt
1 entsprechenden Abstand a gegenüber dem ortsfesten Kontakt am Sölenoidkern 6 oder
dessen Zugstange 7 befestigt ist.
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Die von der Prüfvorrichtung gesteuerte Nachstellvorrichtung dient
dazu, die infolge Abnutzung der Bremsbeläge b bzw. c entstandene Verkleinerung des
Luftspaltes rückgängig zu machen, sobald diese den am Kontakttaster eingestellten
Grenzwert überschreitet. Erfindungsgemäß wird dies mittels einer Zahnscheibe 8,
die konzentrisch am Spannschloß 9 bzw. 10 des Bremsgestänges 11 bzw. 12 (Fig. 1
und 4) befestigt ist, und eines Elektromagneten 3 bewirkt, dessen Kern 13 vor der
Zahnscheibe derart angeordnet ist, daß ein am verlängerten Stößel 14 des Kerns angelenkter
Zahnschnäpper 15 bei Auftreten eines über die geschlossenen Kontakte 4 und 5 verlaufenden
Bremsstoßes tangential über die Zahnscheibe gleitet und sich in der Endlage in ihrer
Verzahnung verklinkt und beim Abklingen des Erregerstromes mittels der vom Elektromagneten
im Arbeitsgang gespannten Feder 16 die Zahnscheibe bei gelösten Bremsbelägen im
Sinne der Vergrößerung des Luftspaltes um einen oder mehrere Zähne dreht (Fig. 2
und 5). Dieser Vorgang wiederholt sich bei jeder Bremsung, bis der Normalwert des
Luftspaltes wieder hergestellt ist und der Kontakttaster nicht mehr schließt.
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Neben der Anordnung der Zahnscheibe am Spannschloß sieht die Erfindung
insbesondere für neue Solenoide eine verbesserte Lösung vor, die das Spannschloß
im Gestänge entbehrlich macht. Sie erzielt dies dadurch, daß eine Zahnscheibe 17
mit einem Schaft 18 versehen wird (Fig.6), der als Gehäusekern von rückwärts in
den Deckel 19 des Solenoids geschraubt und zur Beeinflussung des Luftspaltes mittels
des Elektromagneten auswärts verschoben wird. Da auch in diesem Fall vorgesehen
ist, den Elektromagneten mit Bremsstrom zu erregen, erfolgt auch hier die Einstellung
des Schaftes bei entlasteter Bremse.
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Die Stetigkeit im Wechselspiel zwischen Abnutzung und Ausgleich ist
erfindungsgemäß dadurch gesichert, daß die Spule 2 des Elektromagneten parallel
zur Spule 20 urimittelbar an die Bremsleitung By. L angeschlossen und vom
Bremsstrom gespeist wird.
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Zum Verständnis der Wirkungsweise bedarf es auf Grund des Vorhergesagten
nur noch einer kurzen Erläuterung. Bei Einschaltung der elektrischen Bremse - ganz
gleich, ob motorisch oder batteriegespeist -wird die Spule 20 erregt und ihr Kern
6 bis zur Anlage der Bremsbeläge in das Gehäuse gezogen. Da der Taster 5 am Kern
oder dessen Zugstange befestigt ist, macht er diese Bewegung mit, wobei er sich
dem Kontakt 4 nähert, ohne ihn jedoch schon bei der ersten Bremsung zu berühren.
Erst nach einer größeren Anzahl von Bremsungen, wenn eine gewisse Abnutzung der
Bremsbeläge meßbar ist, wird es zur Berührung beider Kontakte kommen. Tritt diese
ein, so wird dadurch der Stromkreis zur Spule 2 des Elektromagneten 3 geschlossen.
Dessen Kern wird bei Betätigung der elektrischen Bremse angezogen und gleitet gleichzeitig
mit dem Zahnschnäpper tangential über die Zahnscheibe, bis er die Endlage erreicht,
wo sich der Zahnschnäpper zwischen zwei Zähnen verklinkt und verbleibt, solange
die Zugkraft des Elektromagneten stärker ist als die der von ihm gespannten Feder.
Bei Umkehrung des Kraftverhältnisses infolge Absinkens des Bremsstromes fällt der
Kern unter Mitnahme der Zahnscheibe in die Ausgangslage zurück. Der Abstand der.
Kontakte, die Teilung des Zahnkranzes, der Hub des Elektromagneten und die Gewindesteigung
sind jeweils so aufeinander abzustimmen, daß die bei jeder Bremsung infolge Abnutzung
der Bremsbeläge auftretende Verkleinerung des Luftspaltes geringer ist als die durch
einmaliges Ansprechen des Elektromagneten bewirkte Vergrößerung des Luftspaltes.
Auf diese Weise wird erreicht, daß die Nachstellvorrichtung sich selbst abschaltet,
indem sie während des Nachstellvorganges den Kontakttaster öffnet und nicht bei
jeder Bremsung in Tätigkeit tritt.
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Betrachtet man diese Erfindung hinsichtlich ihres technischen Fortschrittes,
so läßt sich ein solcher neben anderen Vorteilen in mehrfacher Hinsicht erkennen.
Einmal besteht kein Zweifel, daß hierdurch der Bau von Solenoidbremsen in neue Bahnen
gelenkt wird, zum anderen aber wird sich seine Einführung auch bei bestehenden Bremsen
als wesentliche Verbesserung auswirken. Sowohl bei Klotzbremsen als auch bei Zangenbremsen
kann selbst bei großer übersetzung der Gesamthub wesentlich kleiner gewählt werden
und braucht wahrscheinlich nicht einmal größer zu sein als bei den Solenoiden für
Einzelanordnung auf jeder Achse. Welche Vorteile sich daraus wirtschaftlich und
betrieblich ergeben, bedarf außer des Hinweises in Fachkreisen keiner weiteren Erklärung.
Besonders erwähnt zu werden aber verdient, daß bis zur völligen Abnutzung der Bremsbeläge
jegliche Unterhaltungsarbeit durch Nachstellen entfällt, ein Vorteil, der sich nicht
zuletzt auch als Erhöhung der Sicherheit infolge Fortfalls allzu _ häufiger Überbremsungen
mit den bekannten Schadenserscheinungen auf den Radreifen auswirken muß.