DE435270C - Bremsvorrichtung fuer Wagen - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
11. OKTOBER 1926

RE ICHS PATE NTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 2Of GRUPPE

(L 63306 H\2of)

Alexander Izaäk van Leer im Haag, Holland.

Bremsvorrichtung für Wagen. Patentiert im Deutschen Reiche vom 3. Juni 1925 ab.

Für diese Anmeldung ist gemäß dem Unionsvertrage vom 2. Juni 1911 die Priorität auf Grund der Anmeldung in Holland vom 5. August 1924 beansprucht.

Die Erfindung betrifft eine Bremsvorrichtung für Wagen, insbesondere für Eisen- und Straßenbahnwagen, Lokomotiven und Tender, bei welcher der Bremsdruck dadurch geregelt wird, daß der Drehpunkt eines Hebels oder der Angriffspunkt einer Schubstange an einem Hebel in der Längenrichtung des Hebels verstellt wird.

Bei derartigen Bremsvorrichtungen hat während der Bremsung der genannte Drehpunkt oder Angriffspunkt das Bestreben, in der Längenrichtung des Hebels zu wandern. Wird dieses Bestreben, das mit der Größe der Winkelverstellung des Hebels infolge Zunahme des Spielraumes zwischen den Bremsklötzen und den Radreifen zunimmt, so

groß, daß Wanderung auftritt, so geht die bestimmte, von den einzelnen Teilen der Bremsvorrichtung eingenommene Stellung verloren, und es entsteht die Gefahr, daß die Räder durch übermäßigen Bremsdruck festgehalten werden.

Dies wird gemäß der Erfindung dadurch vermieden, daß die Führung, die den Drehpunkt oder den Angriffspunkt bei der Verstellung führt, derart geformt ist, daß die Kraft, die während der Bremsung diesen Punkt in der Längenrichtung des Hebels zu verschieben sucht, die Reibung an Größe zu übersteigen verhindert ist.

Zu diesem Zweck kann die Bahn, die bei ganz gelöster Bremse der Angriffspunkt der Schubstange während der Verstellung beschreibt, oder wenigstens deren Teil·, in dem sich der Angriffspunkt bei einem leeren oder teilweise beladenen Wagen befindet, die Form eines Kreisbogens haben, dessen Mittelpunkt außerhalb der Schubstange an derjenigen Seite derselben liegt, wo sich der Drehpunkt des Hebels befindet.

Auch können das Glied, an dem der Drehpunkt oder der Angriffspunkt bei der Verstellung geführt wird, und das Glied, das den Drehpunkt oder den Angriffspunkt enthält, derart geformt sein, daß während der Bremsung das erste Glied auf das zweite oder das zweite Glied auf das erste wie ein Keil einwirkt. Dabei werden zweckmäßig die Keilflächen beider Glieder bei gelöster Bremse mittels einer Feder außer Berührung gehalten.

Die Erfindung soll nachstehend an Hand der auf der Zeichnung als Beispiele gezeigcen Ausführungsformen erläutert werden.

Bei dem in Abb. 1 schematisch in Seitenansicht gezeigten Teil einer Bremsvorrichtung ist auf einer drehbar am Wagenuntergestell befestigten Welle a, die von der Kraftquelle beeinflußt wird, ein Hebel 1 befestigt. Eine Zugstange 2, die sich mit ihrem linken Ende an demHebel 1 führt, ist mit ihrem rechten Ende c an einer Zugstange 3 und gemeinsam mit letzterer an einem bei d drehbar mit dem Untergestell verbundenen Hängeeisen angelenkt. Mittels der Zugstange 3 wird die von der Kraftquelle ausgeübte Kraft auf die Bremsklötze übertragen. Das linke Ende der Zugstange 2 befindet sich bei einem leeren Wagen in b und bei einem vollbeladenen Wagen in j. Der Bremsdruck ist daher bei einem beladenen Wagen größer als bei einem leeren Wagen. Der Teil b-j des Hebels 1 hat die Form eines Kreisbogens, dessen Mittelpunkt tn auf einer Linie b-r liegt.

Abb. 2 zeigt eine Seitenansicht des auf der Welle« befestigten Hebels 1. Der Hebel 1 hat einen kreisförmig gebogenen Schlitz 4, in dem ein Gleitschuh 5 auf- und abbewegbar ist. An dem Gleitschuh 5 ist die Zugstange 2 mittels eines Bolzens 6 angelenkt.

Der Hebel 1 steht bei ganz gelöster Bremse in der Lage a-j-b und bei angezogener Bremse in der Lage a-j'-b'. Der Mittelpunkt des Kreisbogens b'-j' wird dadurch gefunden, daß ein Kreisbogen m-m' mit dem Punkt a als Mittelpunkt gezogen und auf demselben der Punkt m' ermittelt wird, der um b'-m' ' = h-m vom Punkte V entfernt ist. j Falls der Hebel 1 gemäß dem Kreis a-h-b \ mit dem Punkte c als Mittelpunkt gekrümmt j wäre, würde er bei angesetzter Bremse die

Lage a-h'-b' einnehmen. Um den Mittelpunkt / '■■ des Bogens a-h'-b' zu finden, wird ein Kreisbogen c-f mit dem Punkte α als. Mittelpunkt gezogen und auf ihm der Punkt/ ermittelt, der um b'-f = b-c vom Punkte V entfernt j ist. Die Zugkraft P = b'-n in der Stange 2 würde dann eine- Komponente N = b'-n in der Richtung des Halbmessers b'-f des Kreisbogens a-h'-b' und eine entsprechend der Tangente dieses Bogens gerichtete Kornponente 0 = p-n haben, von denen die Komponente JV das durch die Kraftquelle auf die Welle α ausgeübte Moment im Gleichgewicht hält und die Komponente O, wenn sie größer als die von der Komponente N erzeugte Reibung ist, die Zugstange 2 gegenüber dem Hebel 1 zum Wandern bringt, was die gute Wirkung der Bremsvorrichtung stören könnte.

Da jedoch der Teil b-j des Hebels 1 die Form eines Kreisbogens mit dem Punkte tn als Mittelpunkt hat, werden die Komponenten N und O durch" die Komponenten JV^m = b'-q und O^m = q-n ersetzt. Diese Komponenten werden bei Verlegung des Punktes m über die Linie b-r nicht geändert. Bei Verlegung des Punktes m ins Unendliche geht der Bogen b-j in eine gerade Linie über, die senkrecht zur Linie b-r steht und daher mit der Linie b-c einen stampfen Winkel bildet.

Die Komponente O^m, welche die gute Wirkung der Bremse zu stören bestrebt ist, wird mit dem Größerwerden des Winkels zwischen der Linie b-r, auf der der Mittelpunkt des Bogens bei ganz gelöster Bremse liegt, und der Linie b-c kleiner. Sie wird Null bei der Lage der Linie b-r, in welcher der Punkt mf auf der Linie b-c liegt. Wird der Winkel zwischen den Linien b-r und b-c noch größer, dann ist die Komponente O nach unten gerichtet. Im allgemeinen kann der Mittelpunkt m derart gewählt werden, daß beim größten im Betriebe auftretenden Spielraum zwischen den Bremsklötzen und den Radreifen, d. h. bei der größten Winkelverstellung des Hebels 1, die Komponente O^m kleiner als die von der Komponente N^m erzeugte Reibung ist.

Falls der Punkt m derart gewählt wird, daß der Punkt j mit dem Punkte h zusam- ■ men fällt, liegt das rechte Ende der Zugstange 2 bei einem beladenen Wagen im Punkte c, wo es sich auch bei einem leeren Wagen befindet. In Abb. ι ist jedoch der Punkt;;/ derart gewählt, daß bei der Verstellung des linken Endes der Zugstange 2 ' von b nach j das rechte Ende dieser Stange

ίο von c nach g verlegt wird, wodurch die Brems- ^; klotze den Radreifen genähert werden. Dies ist besonders bei Luftdruck- und Vakuumi.remsvorrichtungen von großem Vorteil, weil sonst bei einem beladenen Wagen, bei dem das Übersetzungsverhältnis zwischen der Kraftquelle und den Bremsklötzen infolge der Verstellung der Zugstange 2 größer wird, der Hub des Bremskolbens zu groß sein könnte, wenn der Spielraum zwischen den Bremsklötzen und den Radreifen nicht abnehmen würde.

Bei dem in Abb. 3 in Seitenansicht veran- j schaulichten Teil einer Bremsvorrichtung hat der auf der Welle α befestigte Hebel 1 einen | geraden Teil 7, an dem sich der Gleitschuh 5 führt. Der Teil 7 ist im Querschnitt keil- j förmig, vgl. Abb. 4, die .einen Querschnitt gemäß der Linie IV-IV in Abb. 3 darstellt. ! Der Gleitschuh 5 ist innen im Querschnitt

ebenfalls keilförmig. Bei gelöster Bremse j liegt die Fläche 9 des Hebels 1 gegen die innere Fläche 8 des Gleitschuhes 5 an. Beim j Anziehen der Bremse, wobei der Teil 7 des Hebels 1 nach links gedreht wird, werden die Keilflächen des Hebels gegen die Keilflächen des Gleitschuhes gedrückt (Abb. 4). Eine Verstellung des Gleitschuhes in der Längen- | richtung des Hebels kann bei einer geeigneten ', Wahl des Spitzenwinkels des Keiles nicht ein- j treten, solange die Keilflächen gegeneinandergeklemmt werden, sondern erst, wenn sie sich voneinander gelöst haben oder der Druck _; zwischen ihnen verschwunden ist. Ebenso ' wie in Abb. 1 werden bei Vergrößerung des ^!

Bremsdruckes infolge Verstellung des Gleitschuhes an dem Hebel 1 entlang die Bremsklötze den Rädern genähert. Um bei dieser Verstellung zu verhindern, daß die Keilflächen des Hebels und diejenigen des Gleitschuhes sich aneinander festgreifen, ist eine Zugfeder 10 vorgesehen, die auf die Zugstange 2 und . den Gleitschuh 5 eine nach links gerichtete Zugkraft ausübt.

Bei dem in Abb. 5 und 6 :n Draufsicht bzw. Querschnitt nach der Linie VI-VI in Abb. 5 ^: veranschaulichten Teil einer Bremsvorrich- ί tung ist über dem im Querschnitt keilförmigen Teil 10 eines, Hebels 11 ein Gleitschuh 5 ; verstellbar, der innen im Querschnitt ebenfalls :

keilförmig ist. Der Gleitschuh 5 ist mit Zapfen 6 in Schuhen 12 drehbar, die zwischen am Wagenuntergestell befestigten Führungen 13 geführt werden. An dem einen Ende des Hebels 11 ist eine unter der Wirkung der Kraftquelle stehende Zugstange 14 angelenkt. Eine an dem anderen Ende des Hebels 11 angelenkte Zugstange 15 überträgt die von der Kraftquelle ausgeübte Kraft auf die Bremsklötze. Der Gleitschuh 5, der in der Lage, gezeichnet ist, die er bei einem leeren Wagen einnimmt, befindet sich bei einem beladenen Wagen mit dem Zapfen 6-in der durch 6' angegebenen Lage. Es wird hier nicht, wie es bei den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen der Fall ist, der Angriffspunkt einer Zugstange, sondern der Drehpunkt des Hebels 11 verstellt. Da die Führungen 13 dem Teil 10 des Hebels 11 bei ganz gelöster Bremse parallel sind, wird durch die Verstellung des Gleitschuhes 5 über den Teil 10 die Lage der Bremsklötze nicht geändert. Die Führungen 13 können jedoch derart unter einem Winkel gegen den Hebel 11 angeordnet werden, daß der Spielraum zwischen den Bremsklötzen und den Radreifen bei einem beladenen Wagen kleiner als bei einem leeren Wagen ist. Mittels einer Feder kann wieder dafür gesorgt werden, daß bei gelöster Bremse die Keilflächen des Hebels und des Gleitschuhes sich nicht berühren.

In Abb. 7, 8 und 9 ist in Draufsicht, Querschnitt nach der Linie VIII-VIII in Abb. 7 bzw. Seitenansicht ein Teil einer Bremsvorrichtung dargestellt, bei der der Bremsdruck dadurch geändert wird, daß eine zwischen zwei Hebeln angeordnete Verbindungsstange gegenüber diesen Hebeln verschoben wird. Abb. 10 zeigt eine Einzelheit im Querschnitt, während Abb. 11 eine geänderte Einzelheit veranschaulicht.

Zwei liegende Hebel 21, von denen der linke Hebel an der Kolbenstange eines Bremszylinders 28 angelenkt und der rechte Hebel bei 29 um einen festen Punkt des Wagenuntergestells drehbar ist, haben je einen im Querschnitt keilförmigen Teil 24, an dem sich ein Gleitschuh 25 führt, der innen im Querschnitt ebenfalls keilförmig ist. Eine Zugstange 23 ist mit ihren Enden an den Gleitschuhen 25 angelenkt. Die von dem Bremskolben auf die beiden Hebel 21 ausgeübten Kräfte werden mittels Zugstangen 40 und 41 auf die Brems-' klotze übertragen. Die Zugstange 23, die in der Lage gezeichnet ist, die sie bei dem leeren Wagen einnimmt, kommt bei dem beladenen Wagen in die strichpunktierte Lage 23'. Dabei werden die Stangen 40 und 41 angezogen und die Bremsklötze den Radreifen genähert. Während der Bremsung wird durch die Klemmwirkung der Keilflächen eine Verschiebung der Gleitschuhe 25 über die Hebel 21 verhindert. Mittels einer Zugfeder 30 werden

bei gelöster Bremse die Keilflächen der Gleitschuhe 25 und der Hebel 21 außer Berührung gehalten.

Die Verschiebung der Stange 23 an den S Hebeln 21 entlang wird mittels einer in der Längenrichtung des Wagens angeordneten Welle 31 herbeigeführt, die in am Wagenuntergestell befestigten Lagern drehbar ist. Die Welle 31 ist mittels einer Kurbel 32 und einer Kuppelstange 33 mit einem auf einer Achsbuchse 37 angebrachten Bügel 36 gekuppelt und mittels einer Kurbel 34 und einer gabelförmigen Kuppelstange 35 mit der Zugstange 23 verbunden. Die Bolzen, welche die Stange 23 mit den beiden Armen der gabelförmigen Stange 35 verbinden, greifen an diesen Armen in Längslöchern an. Zur Erzielung größerer Starrheit sind die beiden Arme der Gabelstange 35 durch eine Querstange 42 miteinander verbunden. Infolge der | Durchbiegung der Tragfedern beim Beladen ] des Wagens wird die Welle 31 gedreht und die Stange 23 an den Hebeln 21 entlang verschoben. Hier werden daher die Angriffspunkte einer Zugstange und zugleich die Drehpunkte von zwei Hebeln verstellt. In der Stange 35 ist ein Dämpfer 38 angeordnet, der die Durchbiegung der Tragfedern aufnimmt, falls der Wagen mit angezogener Bremse beladen oder entladen werden würde. Um die Stange 23 vom Tragfederspiel des Wagens möglichst unabhängig zu machen, hat der Verbindungsbolzen der Stange 33 und des Bügels 36 im Bügel Spielraum nach oben und nach unten (Abb. 10). Durch diesen Spielraum liegt dieser Bolzen nach Beladung und Entladung des Wagens zunächst gegen die untere bzw. obere Kante des Längsloches im Bügel an, kommt jedoch in die mittlere Lage, nachdem der Wagen eine oder mehrere Weichen durchfahren hat.

Bei Erschlaffung der Tragfedern wird die Stange 33 bei 39 mit der Kurbel 32 verbunden, wodurch bei größerer Durchbiegung der Tragfedern die Verstellung der Stange 23 ungefähr konstant gehalten werden kann. Erforderlichenfalls können die Hebel 21 mit Anschlägen zur Begrenzung der Verstellung der Stange 23 versehen werden.
Da der rechte, um den festen Punkt 29 drehbare Hebel 21 eine kleinere Winkelverstellung als der linke an der Bremskolbenstange angelenkte Hebel 21 erfährt und infolgedessen während der Bremsung der Winkel zwischen dem rechten Hebel 21 und der Stange 23 weniger als der Winkel zwischen dem linken Hebel 21 und dieser Stange von einem rechten Winkel abweicht, ist es denkbar, daß in bestimmten Fällen die Reibung zwischen einem im Querschnitt rechteckigen rechten Hebel und einem innen im Querschnitt rechteckigen Gleitschuh (Abb. 11) genügt, um eine Wanderung des rechten Endes der Stange 23 gegenüber dem rechten Hebel 21 während der Bremsung zu verhindern. Mit Rücksicht hie'rauf kann der rechte Hebel 21 derart angeordnet werden, daß er schon bei gelöster Bremse einen weniger vom rechten Winkel abweichenden Winkel mit der Zugstange 23 bildet.

Claims (4)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Bremsvorrichtung für Wagen, insbesondere für Eisen- und Straßenbahnwagen, Lokomotiven und Tender, bei welcher der Bremsdruck dadurch geregelt wird, daß der Drehpunkt eines Hebels oder der Angriffspunkt einer Schubstange an einem Hebel in der Längenrichtung des Hebels verstellt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung, welche den Drehpunkt oder den Angriffspunkt bei der Verstellung führt, derart geformt ist, daß die Kraft, die während der Bremsung diesen Punkt in der Längenrichtung des Hebels zu verschieben sucht, die Reibung an Größe zu übersteigen verhindert ist.
2. 2. Bremsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bahn, die bei ganz gelöster Bremse der Angriffspunkt der Schubstange während der Verstellung beschreibt, oder wenigstens deren Teil, in dem sich der Angriffspunkt bei einem leeren oder teilweise beladenen Wagen befindet, die Form eines Kreisbogens hat, dessen Mittelpunkt außerhalb der Schubstange an derjenigen Seite derselben liegt, wo sich der Drehpunkt des Hebels befindet.
3. 3. Bremsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Glied, an dem der Drehpunkt oder der Angriffspunkt bei der Verstellung geführt wird, und das Glied, das den Drehpunkt oder den Angriffspunkt enthält, derart geformt sind, daß während der Bremsung das erste Glied auf das zweite oder das zweite auf das erste wie ein Keil einwirkt.
4. 4. Bremsvorrichtung nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei gelöster Bremse die Keilflächen beider Glieder mittels einer Feder außer Berührung gehalten werden

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.