DE231548C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES
A)·

PATENTAMT.

Patentschrift

- JVi 231548 KLASSE 20/. GRUPPE

in MÜNCHEN.

Bremskraftregler für Eisenbahn-Luftbremsen. Patentiert im Deutschen Reiche vom 3. April 1909 ab.

Bei den bekannten Bremskraftreglern, bei denen der Bremsklotzdruck durch den Tangentialzug der Bremsklötze geregelt wird, muß der Regler nach Maßgabe der ungünstigsten 5: Reibungsverhältnisse zwischen Rad und Schiene eingestellt werden, um auch bei diesen die Gefahr des Gleitens der Räder auszuschließen. Infolgedessen kann bei günstigen Reibungsverhältnissen der Bremsdruck nur . unvoll- kommen ausgenutzt werden, da der Regler zu früh in Tätigkeit tritt.

Zur Abhilfe dieses Übelstandes wird gemäß vorliegender Erfindung die Reibung eines Schienenbremsschuhes sowie die Reibung eines Radbremsschuhes, die in das Bremsgestänge eingeschaltet sind und gleichzeitig mit den Bremsklötzen, jedoch nur mit einem geringen Bruchteil des Bremsklotzdruckes auf Schiene und Rad gepreßt werden, zur Wirkung herangezogen, und die je nach dem Schienenzustand auftretenden Ausschläge der beiden Schuhe werden dazu benutzt, den durch den Tarn gentialzug der Bremsklötze gesteuerten Luftauslaß aus dem Bremszylinder zu beeinflussen.

Um auch bei Fahrzeugen mit stark veränderlicher Belastung eine präzise Bremskraftregelung zu erzielen, · wird gemäß einer besonderen Ausfühfungsform der den Bremszylinderauslaß steuernde Anschlag als zweiarmiger Hebel ausgebildet, der an das Fahrzeuguntergestell angelenkt ist. Durch diese Ausbildung wird bewirkt, daß bei schwacher Belastung die oben beschriebene Beeinflussung des Luftauslasses früher erfolgt als bei starker Belastung.

Die Fig. ι bis 3 zeigen den Bremskraftregler nach verschiedenen Schnitten, während Fig. 4 eine besondere Ausführungsform zur Einstellung des Bremskraftreglers nach Maßgabe der Fahrzeugbelastung veranschaulicht.

Die Bremsklötze A_v A₂ (Fig. 1 bis 3), und zwar nur eines Fahrzeugrades, sind an den Winkelhebeln B₁, S₂ aufgehängt, deren freie Arme durch die Stange C miteinander verbunden sind. Der freie Arm des Hebels B₁ ist nach abwärts, derjenige des Hebels 5₂ nach aufwärts gerichtet, wodurch erreicht wird, daß die beim Bremsen auftretenden Drehmomente sich in der Verbindungsstange C entgegenwirken. Der Winkelhebel B₁ besitzt den etwas längeren Arm b, so daß beim Bremsen ein dem längeren⁴ Arm entsprechender Ausschlag in der Stange C entsteht, der von der Feder D aufgefangen wird und dessen Größe mit wachsender Reibung zwischen Rad und Bremsklotz zunimmt. Die Überschreitung eines gewissen Ausschlages wird in der bei Tangentialbremskraftreglern üblichen Weise dazu benutzt, auf das .Luftauslaßorgan des Bremszylinders einzuwirken. Auf der Stange C befindet sich der Anschlagstift f, der bei Überschreitung des eben erwähnten Ausschlages gegen den bügeiförmigen Teil -F des Anstellhebels E stößt, diesen in Drehung ver-

setzt und somit unter Vermittlung der beiden Drahtzüge χ auf den Luftauslaßhahn M einwirkt.

Die vorbeschriebene, ihrem Wesen nach bekannte Einrichtung bezweckt in Verbindung mit der weiter unten geschilderten, den Gegenstand der Erfindung bildenden Bremsvorrichtung, den Beginn des Luftauslasses aus dem Bremszylinder in fortlaufende Abhängigkeit

ίο von den durch die Witterung beeinflußten Schienenreibungsverhältnissen zu bringen, entgegen den bekannten Anordnungen, bei denen der Luftauslaß nach Überschreiten eines vorher bestimmten Ausschlages eingeleitet wird, unabhängig von den verschiedenen Schienenreibungsgraden.

Das Eintreten des Gleitens der Räder ist abhängig von dem Zustand der Schienen, und es tritt um so früher ein, je schlüpfriger dieselben sind. Diese Tatsache wird bei der vorliegenden Anordnung verwertet, indem der Schienenzustand durch die Reibung des auf die Schienen gedrückten Bremsschuhes G gemessen und in Vergleich gebracht wird mit dem Radreifenzustand, der gemessen wird durch die Reibung des auf das letztere gepreßten Radbremsklotzes H, der unter denselben Bedingungen arbeitet wie jeder Radbremsklotz. Die beiden Gleitschuhe G und H werden nur mit einem kleinen Bruchteil des Bremsklotzdruckes auf Schiene und Rad gepreßt und müssen daher in der Größe ihrer Reibungsflächen so bemessen werden, daß sie unter demselben spezifischen Druck stehen wie die Bremsklötze selbst. Unter dieser Voraussetzung gibt der Gleitschuh G einen direkten Vergleich der augenblicklichen Schienenreibung mit der augenblicklichen Radreibung. Zu diesem Zwecke greift die Bremszugstange α nicht direkt an das Ende des Hebels e, sondern an den kürzeren Arm des ungleicharmigen Winkelhebels R, dessen Drehpunkt am Ende des Hebels β liegt. Der längere Arm des Hebels R ist durch die Stange U mit dem gleicharmigen Doppelhebel 5 verbunden. Die Endpunkte dieses Hebels stehen durch die Stange T mit dem Radbremsklotz H und durch den gleicharmigen Hebel P mit dem Schienenbremsklotz G in Verbindung, so daß beim Herabdrücken der Stange U auf die Gleit-

:. schuhe H und G gleich große, nach abwärts gerichtete Kräfte übertragen werden. Damit der Gleitschuh G der senkrechten Bewegung folgen kann, ist der Hebel P mittels des Gliedes r gelenkig an der starren Konsole. N . aufgehängt. Ein gleicharmiger Umkehrhebel Q ist durch die Schwinge p ebenfalls gelenkig mit der Konsole N verbunden und steht an dem einen Ende durch den Hebel P mit dem Gleitschuh G, an dem anderen Ende durch die Stange / mit dem Gleitschuh H in Verbindung.

Die Einschaltung des ungleicharmigen Hebels R in das Bremsgestänge ändert die Kraftübertragung der Zugstange α auf das Bremsgestänge in keiner Weise, denn die Zugkraft der Stange a, die am kürzeren Arm des Hebels R angreift, wird in gleicher Größe auch auf den Hebel e übertragen, dessen Ende den Drehpunkt für den ungleicharmigen Hebei R bildet. Der Hebel R hat den Zweck, die Kraft der Zugstange α mittels der Hebel U, S, T und P auf die Bremsschuhe G und H zu übertragen. Die Länge der Arme des ungleicharmigen Hebels R wird derart bemessen, daß von der durch die Bremszugstange α auf die Bremsklötze übertragenen Kraft nur ein kleiner Bruchteil auf die Gleitschuhe G und H fällt.

Da der Hebel e in der Längsmittelebene des Wagenkastens liegt (Fig. 1 stellt einen Schnitt durch die Längsmittelachse des Wagenkastens dar), so befindet sich auch der ungleicharmige Hebel R, dessen Drehpunkt am Ende des Hebels e liegt, in dieser Ebene, ebenso die Hebel U, S und T. Die Kraftübertragung des Hebels R auf die an der Seite des Wagenkastens gelegenen Bremsschuhe G und H erfolgt durch die einarmigen Hebel h und k (Fig. 2 und 3), die in Fig. 1 nur im Querschnitt zu sehen sind. Die Hebel h und k sind an dem einen Ende gelenkig am Wagenrahmen aufgehängt, während das andere Ende des Hebels k an den Radbremsschuh H, das andere Ende des Hebels h durch den Hebei P an den Schienenbremsschuh G angreift. Die Stange T greift in der Mitte des Hebels k, der eine Endpunkt des Hebels S in der Mitte des Hebels h an.

Der Vorgang beim Bremsen bei der durch den Pfeil (Fig. 1) angegebenen Drehrichtung des Rades ist folgender: Ist die Reibung zwischen dem Gleitschuh G und der Schiene ebenso groß wie die Reibung zwischen dem Gleitschuh H sowie den Bremsklötzen A₁, A₂ und dem Rad, so werden beim Anpressen der Bremsklötze mittels der Bremszugstange a gleichzeitig mit diesen, jedoch nur mit einem geringen, von der Armlänge des Hebels R abhängigen Bruchteil des Bremsklotzdruckes die Bremsschuhe G und H mittels der Hebel R, U, S, T, k, k auf die Schiene bzw. das Rad gedrückt. Da der Hebel S gleicharmig ist, so erhalten die Bremsschuhe G und H gleich große Drücke. ■ Die zwischen dem Schienenbremsschuh G und der Schiene auftretende Reibung sucht den Bremsschuh G in der Richtung des Pfeiles (Fig. 1), d. h. nach links zu verschieben, während die Reibung zwischen dem Radbremsschuh H und dem Rad ersteren

nach rechts zu bewegen sucht. In dem Gelenkpunkt V treten also zwei entgegengesetzt gerichtete Kräfte auf, die unter Voraussetzung gleich großer Reibung auf Schiene und Rad und wegen der Gleicharmigkeit der Hebel P und Q sich das Gleichgewicht halten. Die beiden Bremsschuhe verharren daher samt ihrem Verbindungsgestänge in schwebendem Gleichgewicht, und zwar in derselben Lage, in der sie

ίο sich vor dem Anpressen befunden haben. Aus diesem Grunde bleibt auch die Verbindungsstange I in Ruhe und mit ihr der Anstellhebel E, der seinen Drehpunkt auf der Stange / hat. Der Anschlagstift f ist auf der Verbindungsstange C der beiden Bremsklötze A₁, A₂ so angebracht, daß er innerhalb des bügeiförmigen Teiles F des Hebels E liegt. Die beim Bremsen in den Bremsklötzen A₁, A₂ auftretenden Reibungskräfte, welche die Bremsklotze in der eingezeichneten Pfeilrichtung zu bewegen suchen, wirken sich in der Verbindungsstange C der Winkelhebel B₁, B₂ entgegen. Da aber, wie bereits erwähnt, der Arm b des Winkelhebels B₁ länger ist als der des Hebels B₂, so macht die Stange C entsprechend dem längeren Arm bei der eingezeichneten Drehrichtung des Rades einen Ausschlag nach links, der durch die Feder D aufgefangen wird. Der Anschlagstift f schreitet innerhalb des Bügels F mit zunehmendem Bremsklotzdruck stetig nach links vor, bis er sich an den linken Teil des Bügels F legt, dessen Öffnung so bemessen ist, daß die Berührung des Anschlagstiftes f mit dem Bügel- F bereits vor Beginn des Gleitens der Räder eintritt.

Der Anschlagstift f wandert nach dem Anschlagen an den Bügel F noch so lange weiter, bis die durch ihn veranlaßte und auf den Hahn M übertragene Drehung des Anstellhebels E den Luftabschluß zwischen .Bremszylinder"'und Hilfsluftbehälter bewirkt. Die mit der nun beginnenden Geschwindigkeitsabnahme eintretende Reibungserhöhung zwischen Rad und Bremsklötzen bedingt eine Weiterbewegung des Anschlagstiftes f und damit eine Weiterdrehung des Hebels E, wodurch mittels des Hahnes M in bekannter Weise der Bremszylinder zur Außenluft geöffnet wird. Der Bremskraftregler wirkt also bei gleichen Reibungen an den Gleitschuhen wie die bekannten ähnlichen Vorrichtungen.

Ist jedoch die Reibung zwischen dem Gleitschuh H und den Bremsklötzen A₁, A ₂ und dem Rad größer als die Reibung zwischen , dem Gleitschuh G und der Schiene, so- ,macht beim Anpressen der Bremsklötze mittels der Bremszugstange α und dem hierdurch veranlaßten Andrücken der Gleitschuhe G und H gegen Schiene bzw. Rad der Gleitschuh H entsprechend der größeren Reibung einen Ausschlag, der von der Feder K aufgefangen wird. Bei der hier betrachteten Drehrichtung des Rades bewegt sich die Stange / nach rechts, und gleichzeitig mit ihr verschiebt sich auch der Anstellhebel E, der seinen Drehpunkt auf der Stange I hat, nach rechts, ohne sich dabei zu drehen. . Der AnschlagT stift f auf der Stange C bewegt sich, wie vorher auseinandergesetzt, nach links.

Die Berührung . des Anschlagstiftes f mit dem Bügel F beginnt also in diesem Falle eher, und zwar um so früher, je. geringer die Schienenreibung ist. Es tritt somit eine frühzeitige Entlüftung des Bremszylinders ein, um. bei schlüpfrigen Schienen das Gleiten der Räder zu vermeiden.

Bei der Fahrt in entgegengesetzter Richtung kehren sich die Bewegungsrichtungen um.

Um auch bei Fahrzeugen mit stark veränderlicher Belastung eine präzise Bremskraftregelung zu erzielen, wird der den Bremszylinderauslaß steuernde Anschlag (Fig. 4) als zweiarmiger Hebel L ausgebildet, der mittels des Lenkers O an das Fahrzeuguntergestell angeschlossen ist und dessen Drehpunkt N auf der Verbindungsstange C liegt. Am Ende des Hebels L ist der Anschlagstift f befestigt. Der Bügel F des Anstellhebels E ist mit geneigt zur Schwingungsrichtung des Hebels L angeordneten Flächen versehen, gegen die der Anschlagstift f wirkt. Dieser kommt, wenn durch die Stange O der Hebel L bei schwacher Belastung in der gezeichneten Stellung gehalten wird, beim Eintritt einer Bremsung früher zum Anliegen an eine der geneigten Flächen als bei starker Belastung, bei welcher der Stift f im oberen Teil des dreieckigen Ausschnittes gehalten wird. Bei schwacher Belastung tritt daher die Entbremsung früher ein als bei starker Belastung des Wagens.

Claims (3)

Patent-An Sprüche:

1. Bremskraftregler für Eisenbahn-Luftbremsen, bei dem der Bremsklotzdruck durch den Tangentialzug der Bremsklötze unter Vermittlung eines Bremszylinderauslasses geregelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Regelorgan (M) nicht im: durch den Tangentialzug der Radbremsklötze (A₁, A₂), sondern auch durch einen auf der Schiene längsverschiebbaren Schienenbremsschuh (G) beeinflußt wird, der auf das Regelorgan (M) eine zusätzliche Wirkung ausübt, sobald die Schienenreibung geringer ist als die durch einen besonderen Radbremsschuh (H) gemessene Radreibung.

2. Bremskraftregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schienen-

bremsschuh (G) und der besondere Radbremsschuh (H) mittels eines einen Bruchteil des Bremsdruckes übertragenden ungleicharmigen Hebels (R) an das Bremsgestänge (a) angeschlossen sind und unter Vermittlung eines gleicharmigen Doppelhebels (S) mit gleichem Druck angepreßt werden, und daß ferner der Schienenbremsschub (G) mit dem Radbremsschuh (H) durch eine den Anstellhebel (E) für den Bremszylinderauslaß (M) tragende Stange (I) verbunden ist, die bei abnehmender Schienenreibung derart verschoben wird, daß der Anstellhebel (E) dem durch den Tangentialzug der Bremsklötze (A₁, A₂) verschiebbaren, den Hebel (E) bewegenden Anschlag (f) genähert wird, um bei verminderter Schienehreibung die Minderung des Bremszylinderdruckes zu beschleunigen.

3. Von der Fahrzeugbelastung beeinflußter Bremskraftregler nach den Ansprüchen ι und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (f) an dem einen Arm eines zweiarmigen, mit dem Fahrzeuguntergestell mittels Lenkers (0) verbundenen Hebels (L) befestigt ist und gegen geneigt zur Schwingungsrichtung desselben angeordnete Flächen (F) am Anstellhebel

(E) wirkt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.