DE3709952C1

DE3709952C1 - Elektromotorische Bremsbetaetigungsvorrichtung fuer Schienenfahrzeuge

Info

Publication number: DE3709952C1
Application number: DE3709952A
Authority: DE
Inventors: Richard Dipl-Ing Wilke; Helmut Korthaus
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1987-03-26
Filing date: 1987-03-26
Publication date: 1988-08-25
Also published as: US4805740A; ATE53352T1; JPS63255165A; EP0283947A3; EP0283947B1; EP0283947A2; JPH0686204B2

Description

Die Erfindung betrifft eine elektromotorische Bremsbe tätigungsvorrichtung, insbesondere für Schienenfahrzeuge, wie sie entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 durch die DE-PS 30 10 335 bekanntgeworden ist.

Die bekannte Bremsbetätigungsvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß während des Bremshubes, d. h. während sich der Federspeicher entspannt, der elektrische Aufzugsmotor über die elektrische Einspeisung mit einer regelbaren elek trischen Spannung derart beaufschlagt wird, daß der vom Feder speicher abgegebene und auf die Bremsbacken wirkende effektive Druck feinfühlig und einstellbar regelbar ist. Die Regelung der elektrischen Spannung für den Federspeichermotor erfolgte hierbei durch eine Wheatstone'sche Brückenanordnung, die bei Nullabgleich Stillsetzen des Motors und Einschalten der Haltebremse bewirkt.

Wie die praktische Erfahrung gezeigt hat, ist es bei dieser bekannten Bremsbetätigungsvorrichtung notwendig, das Bremsgerät, bestehend aus Motor und Federspeicher, auf einem Prüfstand zu eichen. Aus der sogenannten Federkennlinie ergibt sich der für jeden Bremshub zur Verfügung stehende Brems druck, der aus dem Gerät in das Bremszangensystem abgegeben werden kann.

Durch Vorgabe der regelbaren elektrischen Spannung auf die dem Federweg entsprechenden Werte mittels eines Zweiges der mit dem Federweg gekoppelten Wheatstone'schen Widerstands brücke erfolgt dann der Nullabgleich der Brücke. Dieser Null abgleich bewirkt, daß der Bremsmotor abgeschaltet und die Haltebremse eingeschaltet werden, so daß der jetzt erzielte Bremsdruck in der gewünschten Höhe an der Bremse anliegt.

Bei dieser bekannten Bremsbetätigungsvorrichtung hat es sich als notwendig herausgestellt, jedes Bremsgerät vor seinem Einsatz auf einem Prüfstand auf einheitliche Werte einer gesamten Serie einzustellen. Hierbei ist eine gewisse Streu breite der einheitlich verlangten Werte nicht zu vermeiden. Andererseits können auch eine eventuelle unterschiedliche Alterung und Änderung der Federcharakteristiken in den ein zelnen Geräten während der Betriebslebensdauer zu weiteren Streuwerten führen.

Von der DE-OS 22 08 936 ist bereits ein Sollwert-Istwert- Abgleich unter Einbeziehung einer Wheatstone'schen Brücke im Zusammenhang mit einer Bremse anderer Gattung, und zwar einer hydraulischen Bremse, vorbekannt. Bei dieser bekannten Bremse werden die barometerähnliche Geberanordnung mit verschleiß empfindlichem Gestänge sowie die innerhalb der Wheatstone'schen Brücke angeordneten mechanischen Schleifwider stände als nachteilig empfunden, die während des Betriebs relativ häufig einer Nachjustierung bedürfen.

Schließlich sind von der GB-PS 13 52 869 elektrische Photowiderstände bekannt, die in Abhängigkeit vom Ausschlag eines den Erregerlichtstrom steuernden mechanischen Pendels einen Bremsvorgang am Anhänger eines Motorfahrzeuges auslösen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Bremsbetäti gungsvorrichtung der eingangs genannten, bekannten Art (DE-PS 30 10 335) so zu gestalten, daß selbst über lange Betriebszei ten eine feinfühlige Regelung der Bremskräfte ermöglicht ist und die Federwegcharakteristik des Federspeichers nicht mehr als Bezugsgröße für die über die Spannungsregelung zu er reichenden Bremskräfte dienen muß. Weiterhin sollen ver schleiß- und störungsanfällige mechanisch veränderbare Wider stände vermieden werden.

Diese Aufgabe wird entsprechend dem Kennzeichenteil des Patentanspruchs 1 gelöst.

Es wird nun nicht mehr in dem einen Brückenzweig der Wheatstone'schen Brücke die Widerstandsänderung durch den zurückgelegten Weg des Federpaketes beeinflußt, sondern statt dessen tritt an diese Stelle ein sich verändernder Widerstand, der aus einem Dehnungsmeßstreifen gewonnen wird, der direkt in den vom Federspeicher abgegebenen Bremskraftfluß des Brems gerätes integriert ist.

Der zweite variable Widerstand kann direkt in einem Druckmeßstab geeicht sein. Wenn der zweite variable Widerstand auf einen bestimmten Wert eingestellt ist, der einem bestimm ten Druck entspricht, dann herrscht in dem Moment Brücken gleichgewicht, in dem der Dehnungsmeßstreifen (erster vari abler Widerstand) über das Bremsgerät den gleichen Widerstand erreicht, wie ihn der voreingestellte zweite variable Wider stand aufweist. In diesem Moment ist die Brücke abgeglichen und es wird dann der gleiche Schaltvorgang und Steuerungsvor gang eingeleitet wie bei der bereits bekannten Bremsbe tätigungsvorrichtung (DE-PS 30 10 335). Die erfindungsgemäße Anordnung entspricht nun der Funktion eines Regelkreises.

Es ist verständlich, daß die Änderung des zweiten variablen Wider standes auch eine Änderung des Bremsdruckes mit einem er neuten An- oder Abstieg des Widerstandswertes des Dehnungsmeß streifens bewirkt und zwar bis zum wieder stattfindenden Brückenabgleich und Steuerung von Motor und Haltebremse zur Erhaltung dieses jetzt eingestellten Bremsdruckwertes.

Dehnungsmeßstreifen kann man nun in an sich bekannter Weise mit Temperaturschwankungen ausgleichenden zusätzlichen Widerständen beschalten, so daß die Dehnungsmeßstreifen weit gehend temperaturunempfindlich sind, also den jeweils er zeugten Druck in tatsächlicher Höhe repräsentieren.

Es ist somit gewährleistet, daß eine Ausrüstung des Bremsgerätes mit dem Dehnungsmeßstreifen in der vorliegenden Form die bisher erforderliche Eichung aller Geräte einer Serie über flüssig macht. Die Federpakete brauchen nicht mehr in ihren Kennlinien genauestens aufeinander abgestimmt zu sein, sondern es genügt jetzt die Einhaltung der Herstellertoleranzen, die losweise durch einzelne Stückprüfungen der Einzelfedern überprüft werden kann. Neben dem nicht unwesentlichen Fortfall von Aufwendungen für die Einzelprüfung ergibt sich als weiterer Vorteil, daß die Wheatstone'sche Brückenanordnung nicht mehr mechanisch mit dem Gerät über Schleppzeiger ver bunden sein muß. Dies ergibt eine vereinfachte Fertigung und eine preiswertere Herstellung des Bremsgerätes. Da zwi schen dem Bremsgerät und dem an anderer Stelle des Drehgestel les anzubringenden Steuergerät als Wheatstone'sche Brücke regelmäßig keine großen Entfernungen vorhanden sind, genügt es, daß als Zuleitung zwischen Dehnungsmeßstreifen und dem Brückeneingang eine abgeschirmte Leitung verwendet wird.

Diese einfache Anordnung vermeidet die sonst übliche Verwendung eines Verstärkers hinter dem Dehnungsmeßstreifen, der die Widerstandsänderung des Dehnungsmeßstreifens als geregelte Spannung oder geregelten Strom weiterleitet. Es ist einleuchtend, daß durch den Fort fall dieses Verstärkers wieder Kosten eingespart und eine weitere mögliche Störungsquelle in dem Steuerungsverlauf vermieden werden.

In der Praxis hat es sich gezeigt, daß die in dem Brems gestänge unvermeidlich vorhandene Elastizität und das Spiel in den Lagerzapfen als ziemlich konstante Verlustquelle bei der Vorgabe des Bremsdruckes berücksichtigt werden können, so daß diese einfache Anordnung eine immer entsprechend dem gewünschten Bremsdruck erforderliche Bremswirkung an den abzubremsenden Rädern sicherstellt.

Dadurch, daß der zweite variable Brückenwider stand einen durch Infrarotlicht gesteuerten Feldeffekttran sistor enthält, dessen Ausgangsklemmen einem Festwiderstand parallel geschaltet sind und dessen mit der Infrarotlichtquelle ver bundene Eingangsklemmen als Bremskommando einen variablen vom Fahrschalter initiierten Strom erhalten, ist mit einfachen Mitteln eine einzige zen trale Aussteuerung aller jeweils einen Feldeffekttransistor und eine Infrarotlichtquelle aufweisenden Bremsbetätigungsvor richtungen eines Fahrzeuges möglich.

Eine erhöhte Brückenabgleichempfindlichkeit und damit eine besonders feinfühlige Bedienungsweise der Bremsbetäti gungsvorrichtung ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung dadurch gegeben, daß der Widerstandswert des Feldeffekttransi stors um ein Vielfaches höher liegt als der des parallel geschalteten Festwiderstandes und daß die Widerstandswerte dieses Festwiderstandes, der weiteren Festwiderstände der Wheatstone'schen Brücke sowie der unbelasteten Dehnungsmeß streifen in der gleichen Größenordnung liegen.

In der Zeichnung sind bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt; es zeigt

Fig. 1 eine elektromotorische Bremsbetätigungsvorrichtung in mehr schematischer Darstellung,

Fig. 2 eine genauere Darstellung des zweiten variablen Brückenwiderstandes und

Fig. 3 eine von Fig. 1 abweichende Anbringung von Deh nungsmeßstreifen im Bereich des Schnittes III-III in Fig. 1.

In Fig. 1 ist mit der Bezugsziffer 10 ein Elektromotor bezeichnet, z. B. ein Gleichstrom-Hauptschlußmotor von 24 Volt Betriebsspannung.

Der Elektromotor 10 wird hier als elektrischer Aufzugs motor bezeichnet. Die Welle 11 des Motors 10 ist mit einer Gewindespindel 12 eines insgesamt mit 13 bezeichneten Gewinde triebs drehverbunden.

Die drehbare Gewindespindel 12 ist gegen Axialbewegung gesichert und trägt eine Kugelumlaufmutter 14, welche kraft- und formschlüssig in einem Federteller 15 untergebracht ist, der sich in einem Schubrohr 16 (besser: Schubzugrohr) fort setzt, dessen endseitiges Auge 17 mit einem nur schematisch im Verhältnis verkleinert dargestellten Bremsgestänge 18 be wegungsverbunden ist, dessen Bremsbacken 19 Bremsbeläge 20 tragen. Die Bremsbacken 19 mit Bremsbelägen 20 wirken auf eine ebenfalls nur schematisch dargestellte Bremsscheibe 21 auf einer Achse 22.

Das Schubzugrohr 16 wird durch eine Speicherfeder 23 aus dem Gehäuse 24 nach außen gedrückt. Der elektrische Auf zugsmotor 10 hingegen wird über eine Einspeisung bei E ₁ und E ₂ mit elektrischer Leistung in Spannrichtung y des insgesamt mit 25 bezeichneten Federspeichers beaufschlagt und drückt hierbei die Speicherfeder 23 über den Gewindetrieb 13 zusammen und zieht dabei das Schubzugrohr 16 in das Gehäuse 24 zurück.

In Fig. 1 ist der gesamte Federweg des Federspeichers 25 mit S bezeichnet. Je nach Fortschritt der Abnutzung der Brems beläge 20 vollführt der Federspeicher 25 unterschiedliche Federwege. So ergibt sich bei im wesentlichen neuen Bremsbe lägen 20 der Federweg S ₁ und bei bereits teilweise abgenutzten Bremsbelägen 20 der Federweg S ₂. Der gesamte Federweg S wird durchfahren, wenn die Bremsbeläge 20 im wesentlichen gänzlich verschlissen sind. Grundsätzlich ist es auch möglich, beim Lüften der Bremsbacken 19 nicht den gesamten Spannhub sondern jeweils nur einen konstanten Teilspannhub des Federspeichers 25 zu durchfahren.

In jedem Falle sind die Bremsbeläge 20 von der Brems scheibe 21 gelöst, wenn sich der Federteller 15 nicht in der gestrichelten sondern vielmehr in der voll durchgezogen gezeichneten Position befindet.

In der durchgezogen dargestellten Stellung des Schubzug rohres 16 ist der Elektromotor 10 abgeschaltet, während die Elektromagnetbremse 26 (Haltebremse) eingeschaltet ist. Die Elektromagnetbremse 26 erhält ihre elektrische Leistung über die Klemmen K ₉ und K ₁₀. Die Bremsbacken 19 sind daher gelöst, das nicht dargestellte Fahrzeug fährt. Zur Einleitung des Bremshubes erhält das Schaltgehäuse 36 über die Klemme K ₃ einen elektrischen Bremsimpuls, welcher die Elektromagnet bremse 26 lüftet.

Die Speicherfeder 23 drückt daraufhin den Federteller 15 auswärts, weil der Kugelgewindetrieb 13 samt Rotor des Elektro motors 10 nicht mehr an einer Drehung gehindert ist und in Folge des hohen Wirkungsgrades des Kugelgewindetriebs 13 den Weg des Federtellers 15 und des Schubzugrohres 16 nach außen nicht behindert.

Sollen die Bremsbacken 19 von der Bremsscheibe 21 gelöst werden, erhält das Schaltgehäuse 36 über die Klemme K ₄ den Impuls "Lüften", wodurch der elektrische Aufzugsmotor 10 seine volle Betriebsspannung von beispielsweise 24 Volt erhält und den Federteller 15 wieder in seine Ausgangslage, nämlich in die voll durchgezogen gezeichnete Position, fährt.

Die Ausgangslage kann in irgendeiner Weise, z. B. mittels eines die Ausgangslage bestimmenden Mikroschalters definiert werden.

Zur Regelung der allgemein mit P bezeichneten Bremskraft ist folgendes vorgesehen:

Zwei Festwiderstände 100, ein in den Fig. 1 und 2 jeweils mit einer gestrichelten Einkreisung gekennzeichneter und insgesamt mit 90 a be zeichneter variabler Widerstand sowie zwei hintereinanderge schaltete, insgesamt mit 90 b bezeichnete Dehnungsmeßstreifen sind als Wheatstone'sche Brücke geschaltet. Die Dehnungsmeß streifen 90 b bilden hierbei als Brückenzweig Bestandteil einer Wheatstone'schen Viertelbrücke. Statt der beiden Dehnungsmeß streifen 90 b kann auch ein einziger Dehnungsmeßstreifen 90 b vorhanden sein. Mehrere Dehnungsmeßstreifen 90 b sind indes vorteilhaft, weil sie der Verstärkung der Widerstandsänderung dienen.

Der variable Widerstand 90 a kann direkt in einem Druckmaß stab geeicht sein. Wenn also der variable Widerstand 90 a auf einen bestimmten Wert eingestellt ist, der einem bestimm ten Druck P entspricht, dann herrscht in dem Moment Brücken gleichgewicht, in dem die Dehnungsmeßstreifen-Anordnung 90 b über die Betätigung des Bremsgerätes, d. h. über den in den Bauteilen 16, 17 vorhandenen Druck P, den gleichen Widerstand erreicht, wie ihn der voreingestellte variable Widerstand 90 a aufweist. In diesem Moment ist die Wheatstone'sche Brücke 100, 100, 90 a, 90 b abgeglichen. Hierbei ist der gewissermaßen einen Sollwertgeber darstellende variable Widerstand 90 a gleich dem Widerstand der Dehnungsmeßstreifenanordnung 90 b, bzw. der über 90 a eingestellte bzw. vorgewählte Bremsdruck P ist gleich dem direkt über die Dehnungsmeßstreifenanordnung 90 b ermittelten Bremsdruck P.

Für den Fall jedoch, daß während des Bremsvorganges die Bremskraft geändert, d. h. verstärkt oder vermindert werden soll, wird der variable Widerstand 90 a betätigt. Dies ge schieht in Abhängigkeit vom Fahrschalter mit der Folge, daß die Wheatstone'sche Brücke nicht mehr abgeglichen ist. Darauf hin wird gemäß Fig. 1 die Brückenspannung über einen hoch ohmigen Widerstand 38 an die Klemmen K ₅, K ₆ eines Verstärkers 39 bekannter Bauart gelegt. Der Widerstand 38 dient als Brücken-Abgleichwiderstand.

Von den Ausgangsklemmen K ₇, K ₈ des Verstärkers 39 wird nunmehr der Aufzugsmotor 10 über das Schaltgehäuse 36 an eine entsprechend der zwischen K ₇ und K ₈ vorhandenen Spannung proportionale Gleichspannung gelegt, was über die Ausgangs klemmen K ₁₁, K ₁₂ erfolgt, die mit den motorseitigen Eingangs klemmen E ₁, E ₂ verbunden sind. Für den Fall also, daß die auf die Dehnungsmeßstreifenanordnung 90 b wirkende Kraft P im Vergleich zu 90 a zu groß ist, entwickelt der Aufzugsmotor 10 eine der Kraft des Federspeichers 25 entgegenwirkende Kraft. Dieses geschieht so lange, bis wieder Abgleich in der Brücke 100, 100, 90 a, 90 b erzielt ist, wobei bei Nichtvor handensein der Regelspannung an K ₇, K ₈ das Schaltgehäuse 36 die Elektromagnetbremse 26 über die Klemmen K ₉ und K ₁₀ aktiviert. Für den Fall aber, daß die Bremskraft P gegenüber dem mit 90 a vorgewählten Wert zu gering sein sollte, verläuft der Regelungsvorgang analog in umgekehrter Weise: Die Elektro magnetbremse 26 wird gelöst und der Elektromotor 10 entwickelt entsprechend der zwischen K ₇ und K ₈ anstehenden Regelspannung ein Drehmoment, das sich über den Kugelgewindetrieb 13 als eine dem Federspeicher 25 in geringerer Höhe entgegenwirkende Kraft darstellt. Hierdurch wird der Bremsdruck P so lange erhöht, bis der über die Dehnungsmeßstreifenanordnung 90 b geänderte Widerstandswert einen Brückenabgleich bewirkt, bei welchem die Elektromagnetbremse 26 (Haltebremse) eingeschaltet und der Aufzugsmotor 10 abgeschaltet oder aber die durch den Aufzugsmotor 10 hervorgerufene, dem Federspeicher 25 entgegen wirkende Kraft die über 90 a eingestellte Bremskraft P aufrecht erhält.

In Fig. 2 ist nun der zweite variable Widerstand 90 a näher dargestellt:

Die Klemmen, mit welchen der variable Widerstand 90 a in die Wheatstone'sche Brücke eingegliedert ist, sind gemäß den Fig. 1 und 2 jeweils mit 40, 41 bezeichnet. Parallel zu 40, 41 liegt gemäß Fig. 2 ein Festwiderstand 42, welcher wiederum parallel zu einem insgesamt mit 90 a ₁ bezeichneten Foto-Feldeffekttransistor 90 a ₁ liegt. Der Foto-Feldeffekt transistor 90 a ₁ wird über die Klemmen K ₁₃, K ₁₄ mittels eines variablen Regelstroms aktiviert. Ein solcher auf Infrarotlicht empfindlicher Feldeffekttran sistor 90 a ₁ ändert seinen Widerstand zwischen den Klemmen 43, 44 linear mit dem in die Infrarot-Lichtquelle 45 über K ₁₃ und K ₁₄ eingespeisten Regelstrom.

Der zwischen den Klemmen 43 und 44 durch die Strahlungs intensität der Infrarot-Lichtquelle 45 sich ändernde Wider stand des Feldeffekttransistors 90 a ₁ ist größenordnungsmäßig beispielsweise um Zehnerpotenzen größer als der Widerstand der Dehnungsmeßstreifenanordnung 90 b. So könnten beispiels weise die Festwiderstände 100, 100 sowie 42 sowie die momentan durch keinen Druck P belastete Dehnungsmeßstreifenanordnung 90 b jeweils einen Wert von 700 Ohm aufweisen, während der Widerstand des Feldeffekttransistors Werte im Bereich von etwa 70 000 Ohm annehmen könnte. Die Parallelschal tung des Festwiderstandes 42 zum Feldeffekttransistor 90 a ₁ hat daher den Vorteil, daß der gesamte Widerstand des Brücken zweiges 90 a sehr feinfühlig, im vorliegenden Falle etwa im Bereich von 700 Ohm, verändert werden kann, was eine erhöhte Brückenabgleichempfindlichkeit bei Änderung des Widerstands wertes der Dehnungsmeßstreifenanordnung 90 b ergibt. Die Regel empfindlichkeit des insgesamt mit 90 a bezeichneten Brücken zweiges entspricht daher der geringen Widerstandsänderung der Dehnungsmeßstreifenanordnung 90 b, welche wiederum als Brücken zweig in der Wheatstone'schen Brücke den Brückenabgleich als Kommando (verursacht durch die Änderung des Bremsdruckes P) für das Bremsgerät initiiert.

Es bleibt noch zu erwähnen, daß die mit K ₁₃ und K ₁₄ bezeichneten Klemmen zur Beeinflussung der Infrarot-Licht quelle 45 des Foto-Feldeffekttransistors 90 a ₁ mit Konstant- Spannung gespeist werden, so daß der Speisestrom (Regelstrom) für den Feldeffekttransistor 90 a ₁ im linearen Zusammenhang mit der Widerstands änderung ist. Die Änderung des Speisestroms (Regelstrom) ist hierbei ein Maß für die Stellung des Fahrschalters bzw. er setzt letzteren.

Wenn also unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 und auf die vorher beispielsweise erwähnten Widerstandswerte der Gesamtwiderstand von 90 a auf 701 Ohm erhöht würde, der derzei tige aktuelle Widerstand des Dehnungsmeßstreifens 90 b aber nur 700 Ohm betrüge, so würde durch die bereits oben erwähnte Nachstellung mittels des Elektroaufzugsmotors 10 der Brems druck P, der die Dehnungsmeßstreifenanordnung 90 b beeinflußt, so geändert werden, daß per Saldo der Widerstand des Dehnungs meßstreifens 90 b ebenfalls auf 701 Ohm anwachsen würde, also die aus 100, 100, 90 a und 90 b gebildete Wheatstone'sche Brücke abgeglichen wäre.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 ist eine besondere räumliche Zuordnung der Dehnungsmeßstreifenanordnung 90 b dargestellt:

Aus Fig. 3 wird deutlich, daß die Bremsbacke 19 eine Trägerplatte (Bremsträger) 33 und zwei konsolartige Stege 27 aufweist. Ein Hohlzapfen 29 durchsetzt beide konsolartigen Stege 27 in Aufnahmeöffnungen 28 sowie das zwischen den Stegen 27 aufgenommene freie Ende einer Bremszangenhälfte 30 in einer Aufnahmeöffnung 31.

Der Hohlzapfen 29 trägt an seiner Innenmantelfläche 32 zwei oder mehrere aufgeklebte Dehnungsmeßstreifen 90 b.

Die elektrische Zuleitung für die Dehnungsmeßstreifen 90 b wird durch den Hohlbolzenkopf 34 über einen Kabelanschluß 35 zu den aus Fig. 1 ersichtlichen Klemmen K ₁₅, K ₁₆ geführt.

Die Funktion des in Fig. 3 insgesamt mit 38 bezeichneten Anordnung ist folgende:

Bei der Anordnung gemäß Fig. 1 könnte beiden Bremsbacken 19 je ein mit Dehnungsmeßstreifen 90 b versehener Hohlzapfen 29 zugeordnet sein. Es kann aber auch genügen, nur einer einzigen Bremsbacke 19 einen zwei Dehnungsmeßstreifen 90 b bein haltenden Hohlzapfen 29 zuzuordnen.

Die beim Bremsvorgang vom Federspeicher 25 über das Auge 17 auf die Bremsbacke 19 übertragene Kraft stellt sich wiederum als die Kraft P dar, welche einseitig von der Aufnahme öffnung 31 der Bremszangenhälfte 30 auf den anliegenden Außen mantelbereich 37 des Hohlzapfens 29 übertragen wird.

Der beidendig in den Aufnahmeöffnungen 28 der Stege 27 gelagerte Hohlzapfen 29 biegt sich hierbei je nach Bremsbe lastung mehr oder weniger elastisch durch. Diese elastische Verformung ruft zugleich eine Dehnung bzw. Stauchung der Dehnungsmeßstreifen 90 b hervor, woraus wiederum eine die Wheatstone'sche Brücke beeinflussende Widerstandsänderung (wie oben zuvor beschrieben) resultiert. Die Widerstandsänderung des Dehnungsmeßstreifens 90 b ist hierbei direkt proportional der Kraft P.

Die Ausführungsform gemäß Fig. 3 wird zweckmäßig dann gewählt, wenn innerhalb des Bremsgestänges 18 unkontrollier bare Verluste auftreten, die aber gemäß Fig. 3 dadurch ausge schlossen werden, daß die Dehnungsmeßstreifen 90 b direkt im Hohlzapfen 29 angebracht sind, der die Bremsbacken 19 als letztes Glied bewegt. Durch diese Anordnung nach Fig. 3 wird nunmehr der wirklich vorhandene Bremsdruck P an den Bremsbacken 19 erfaßt, so daß auch die Wirkungsgradverschlech terung durch das Bremsgestänge 18 eliminiert ist.

Vermerkt sei noch, daß es nicht unbedingt notwendig ist, temperaturausgleichende Mittel in die Dehnungsmeßstreifen anordnung 90 b einzubringen, wenn man dafür sorgt, daß die Temperaturabhängigkeit ausgeglichen wird durch entsprechende temperaturabhängige Ausgestaltung des zweiten variablen Brückenwiderstandes (Geberwiderstandes) 90 a. Dies kann insbesondere bei der Anordnung nach Fig. 3 von Interesse sein, weil an dieser Stelle durch die entstehende Reibungswärme an den Bremsbelägen 20 größere Temperaturein wirkungen möglich sind.

Claims

1. Elektromotorische Bremsbetätigungsvorrichtung für eine einen Federspeicher, ein Bremsgestänge sowie Bremsbacken aufweisende Bremsmechanik, insbesondere für Schienenfahrzeuge, mit einem regelbaren Elektro-Aufzugsmotor für den bei offener Bremse gespannten und sich beim Bremshub entspannenden Feder speicher, wobei die von einem Federspeicher-Schubrohr über ein Schubrohr-Auge abgegebene Federspeicher-Kraft die Bremsbacken im Schließsinne der Bremse mittelbar über das Bremsgestänge beaufschlagt und wobei eine den Elektromotor in Federspeicher- Spannrichtung beaufschlagende, zwischen einem Mindest- und einem Höchstwert regelbare elektrische Einspeisung vorgesehen ist, welche sowohl beim Spannen des Federspeichers eingeschal tet ist als auch während des Bremshubes in Abhängigkeit von einem elektrischen Brems-Signal eines von der Bremsmechanik betätigten Signalgebers wirkt, welcher aus einer mindestens zwei variable Widerstände aufweisenden Wheatstone'schen Brücke besteht, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein in dem vom Federspeicher (25) ausgehenden Bremskraftfluß angeordneter, insbesondere zwischen dem Schubrohr (16) des Federspeichers (25) und dem Schubrohr-Auge (17) angebrachter Dehnungsmeß streifen (90 b) als Brückenzweig der Wheatstone'schen Brücke (100, 100, 90 a, 90 b) einen ersten variablen Brückenwiderstand bildet, während der zweite variable Brückenwiderstand (90 a) als weiterer Brückenzweig der Wheatstone'schen Brücke (100, 100, 90 a, 90 b) in Abhängigkeit von einem Bremskommando (bei K ₁₃, K ₁₄) veränderbar ist und einen durch Infrarotlicht ge steuerten Feldeffekttransistor (90 a ₁) enthält, dessen Ausgangs klemmen (43, 44) einem Festwiderstand (42) parallelgeschaltet sind und dessen mit der Infrarotlichtquelle verbundene Ein gangsklemmen (K ₁₃, K ₁₄) als Bremskommando einen variablen Strom erhalten.

2. Elektromotorische Bremsbetätigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstandswert des Feldeffekttransistors (90 a ₁) um ein Vielfaches höher liegt als der des parallelgeschalteten Festwiderstandes (42) und daß die Widerstandswerte dieses Festwiderstandes (42), der weiteren Festwiderstände (100, 100) der Wheatstone'schen Brücke sowie der unbelasteten Dehnungsmeßstreifen (90 b) in der gleichen Größenordnung liegen.