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Fahrzeugbremse Die Erfindung betrifft eine insbesondere für Schienenfahrzeuge
geeignete Bremse mit einer Flüssigkeitswirbelbremse, deren beim Bremsen festbremsbarer
Teil im Leerlauf drehbar ist und bei der der eine der beiden beim Bremsen zusammenwirkenden
Teile den anderen gehäuseartig umschließt, wobei das Gehäuse mit Hilfe einer Reibungsbremse
abbremsbar ist. Unter »Teilen« der Flüssigkeitswirbelbremse sind hierbei die Träger
der hydraulisch wirksamen Organe (Schaufeln, Stifte od. dgl.) zu verstehen, von
denen der eine an die abzubremsende Eingangswelle angeschlossen ist, während von
dem anderen das Bremsmoment auf die stillstehenden Teile der Anlage übertragen wird.
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Es ist bereits eine Fahrzeugbremse bekannt, bei der eine Flüssigkeitswirbelbremse
und eine Reibungsbremse zusammenwirken. Die Reibungsbremse dient dabei zur Übertragung
des Bremsmoments der Wirbelbremse mit mehr oder weniger Schlupf auf die feststehenden
Teile der Anlage. Das Bremsmoment geht also durch beide Bremsen nacheinander hindurch,
so daß Wirbel- und Reibungsbremse stets das gleiche Bremsmoment übertragen, während
sich der Drehzahlunterschied zwischen der abzubremsenden Eingangswelle und den stillstehenden
Teilen auf beide Bremsen verteilt. Durch Einstellen des gewünschten Bremsmoments
an der Reibungsbremse kann bei dieser Anordnung die gesamte Bremse geregelt werden.
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Diese bekannte Fahrzeugbremse weist indessen bemerkenswerte Mängel
auf: Ihr Bremsmoment kann niemals größer sein als das von der Wirbelbremse aufgebrachte,
welches bekanntlich bei niedrigen Geschwindigkeiten sehr klein ist und bei Stillstand
des Fahrzeugs ganz verschwindet. Die Bremse ist also zum Anhalten unbrauchbar und
nur zusätzlich zu einer anderen Bremsanlage verwendbar. Soll der Geschwindigkeitsbereich
für ihre Anwendung nicht zu eng begrenzt werden, so muß die Wirbelbremse -unter
Inkaufnahme von entsprechenden Abmessungen und Gewichten - reichlich ausgelegt werden:
Dadurch wird aber der Reibungsbremse bei höheren Geschwindigkeiten, bei denen die
höchsten Bremsleistungen auftreten, der Hauptanteil an der Vernichtung dieser Bremsleistung
zugeschoben, was starke Abnutzung der Bremsbeläge und Schwierigkeiten bei der Wärmeabführung
verursacht.
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Weiterhin ist eine Prüfstandsbremse bekannt, bei der bezüglich des
Bremsmoments eine für sich regelbare Flüssigkeitswirbelbremse und eine Reibungsbremse
zueinander parallel geschaltet sind, wobei dieReibungsbremse auf den Gehäuseartig
ausgebildeten Teil der Wirbelbremse einwirkt, der mit der abzubremsenden Eingangswelle
verbunden ist. Beide Bremsen können unabhängig voneinander eingeschaltet und eingestellt
werden, so daß es möglich ist, bei höheren Drehzahlen, bei denen das Bremsmoment
der Wirbelbremse allein ausreichend ist, die Reibungsbremse abzuschalten und damit
zu schonen, während im unteren Drehzahlbereich die Reibungsbremse ihr volles Moment
bis zum Stillstand aufrechterhalten kann.
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Diese Bremse stellt indessen hohe Anforderungen an die Aufmerksamkeit
des Bedienungspersonals, denen es zwar auf dem Prüfstand gerecht werden kann, wo
nur gelegentlich Änderungen in der Bremseinstellung vorgenommen werden und wo das
Bedienungspersonal der Bremseinstellung seine volle Aufmerksamkeit zuwenden kann.
Anders liegen die Verhältnisse beim Fahrzeug, auf dem der Fahrer seine Aufmerksamkeit
in erster Linie der Beobachtung der Strecke zuwenden muß und wo sich die Geschwindigkeit
beim Bremsen nur selten im Beharrungszustand befindet. Hier würde die Gefahr bestehen,
daß der Fahrer die für ihn bequemere Reibungsbremse zu ausgiebig benutzt und damit
stark abnutzt und überlastet. Die Gefahr einer Überlastung der Reibungsbremse und
ihrer vorzeitigen Abnutzung erhöht sich noch dadurch, daß die Abmessungen der Bremsanlage
auf dem Fahrzeug - im Gegensatz zum Prüfstand -auf der äußerste beschränkt werden
müssen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Fahrzeugbremse der
eingangs genannten Art zu schaffen, welche die erwähnten Mängel nicht hat, die also
als alleinige Bremse des Fahrzeugs, d. h. auch für kleine Geschwindigkeiten bis
hinab zum Stillstand verwendbar ist, hohe Bremsleistungen bei kleinen Abmessungen
und niedrigem Gewicht umzusetzen vermag, dabei nur geringer Abnutzung unterliegt
und keine besonderen Anforderungen an die Aufmerksamkeit des Fahrers stellt.
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Erfindungsgemäß ist als Lösung bei einer Fahrzeugbremse der eingangs
genannten Art vorgesehen, daß der mit den abzubremsenden Rädern verbundene Teil
der Flüssigkeitswirbelbremse in an sich bekannter
Weise den festbremsbaren
Teil gehäuseartig umschließt und die Reibungsbremse nur bei Einstellung der Flüssigkeitswirbelbremse
auf die Kennlinie ihres höchsten Bremsmoments einschaltbar ist.
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Dadurch, daß die Reibungsbremse auf den mit den Rädern verbundenen
Teil der Flüssigkeitswirbelbremse einwirkt, ist bei dieser Anordnung eine Abbremsung
bis zum Stillstand möglich. Sowohl die Wirbelbremse als auch die Reibungsbremse
können verhältnismäßig klein bemessen werden: Erstere, weil sie bei kleineren Geschwindigkeiten
von der Reibungsbremse unterstützt werden kann und nicht für die Aufrechterhaltung
des vollen Bremsmoments bei kleinen Drehzahlen bemessen zu sein braucht, letztere,
weil ihr nur die kleinen Leistungen abverlangt werden, die der Differenz zwischen
der geforderten Gesamt-Bremsleistung und der Leistung der Wirbelbremse entsprechen.
Diese Differenzleistung aber bleibt klein, weil von dem Produkt Drehzahl mal Drehmomentendifferenz
entweder der eine oder der andere Faktor klein ist. Die Abnutzung der Reibungsbremse
bleibt niedrig, weil diese Bremse überhaupt nur im unteren Geschwindigkeitsbereich,
und dort nur bei kleiner Leistung, betrieben wird, während die Wirbelbremse, die
weitgehend zur Bremsung herangezogen wird, ihrer Natur nach fast abnutzungsfrei
ist. Für den Fahrer bedarf es keiner Überlegung, welche Bremse er und wie stark
er sie einzuschalten hat, da eine unzweckmäßige Bedienung, die eine Überlastung
der Reibungsbremse verursachen würde, ausgeschlossen wird.
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In der Zeichnung ist eine Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung
im Längsschnitt dargestellt. Ein gehäuseartig ausgebildeter Teil t der Flüssigkeitswirbelbremse
ist über eine Welle 5 mit den Rädern verbunden. Er trägt eine Beschaufelung 3. In
seinem Innern ist ein Teil 2 mit einer Beschaufelung 4 drehbar gelagert,
dessen Drehmoment bei Benutzung der Bremse von einer Feststelleinrichtung
10 bis 15 auf die stillstehenden Teile der Anlage (z. B. Gehäuse 16)
übertragen wird. Die Feststelleinrichtung 10 bis 15 ist lösbar und
gestattet dem Teil 2 bei außer Betrieb befindlicher Bremse in bekannter Weise
mit dem Teil 1
mitzurotieren, wodurch sich die Leerlaufverluste der Wirbelbremse
vermindern. Die aus den Teilen 1 und 2
bestehende Wirbelbremse besitzt
eine bekannte und nicht besonders dargestellte Regeleinrichtung, die beispielsweise
die Flüssigkeitsfüllung der Wirbelbremse verändert. Der mit den Rädern verbundene
Teil 1 besitzt auf seinem Umfang eine Reibfläche 17,
auf die eine Reibungsbremse
bekannter Bauart, hier als Bandbremse 18 dargestellt, einwirken kann. Die
(nicht dargestellte) Betätigungseinrichtung der Reibungsbremse enthält eine Sperre,
die erst entriegelt wird, wenn die Wirbelbremse auf die Kennlinie ihres höchsten
Bremsmomentes eingestellt worden ist (z. B. durch volle Flüssigkeitsfüllung), während
die Wirbelbremse erst dann wieder abgeregelt werden kann, wenn die Reibungsbremse
vollständig gelöst worden ist.
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Leitet der Fahrzeugführer eine Bremsung ein, so wird zunächst die
Flüssigkeitswirbelbremse hochgeregelt. Bei höheren Fahrgeschwindigkeiten erzeugt
sie allein das gewünschte Bremsmoment. War die Ausgangsgeschwindigkeit des Fahrzeugs
schon gering oder ist seine Geschwindigkeit infolge der Bremsung abgesunken, so
wird die Wirbelbremse nachgeregelt, so daß sie weiterhin das gewünschte Bremsmoment
erzeugt, bis sie bei weiter absinkender Geschwindigkeit voll eingeschaltet ist und
bei noch weiterer Geschwindigkeitsverminderung das erforderliche Bremsmoment nicht
mehr herzugeben vermag. In diesem Punkte wird die Reibungsbremse freigegeben, die
das noch fehlende Bremsmoment erzeugt. Dieses von der Reibungsbremse aufzubringende
Bremsmoment ist zunächst sehr klein und steigt mit sinkender Geschwindigkeit bis
zum vollen Betrag des von der gesamten Bremseinrichtung geforderten Moments beim
Stillstand des Fahrzeugs. Die Leistung der Reibungsbremse steigt währenddessen von
Null bis auf einen bescheidenen Höchstwert, um beim Stillstand wieder den Wert Null
zu erreichen.