DE689769C - Einrichtung zum Bremsen von Schienenfahrzeugen - Google Patents

Description

Es ist bekannt, daß die bisher besonders bei Eisenbahnfahrzeugen gebräuchlichen, auf die Laufräder wirkenden Bremsen den Anforderungen bezüglich der erreichbaren Verzögerung nicht mehr entsprechen, da· ja die Geschwindigkeiten immer mehr zunehmen und somit bei Beibehaltung der Verzögerung die Bremswege zu groß werden. Eine Erhöhung der Verzögerung ohne besondere Maßnahmen ist nicht möglich, weil die Haftung 'zwischen Rad und Schiene, insbesondere bei feuchter Witterung, zu klein ist. Man erreicht selbst bei trockenen Schienen nur Verzögerungen bis zu etwa 1 m/s².

Zur Verbesserung der Verhältnisse hat man vorgeschlagen, die Bremsreibung nicht allein zwischen Schiene und Laufrad, sondern zusätzlich zwischen der Schiene .und den auf sie aufgepreßten Bremskörpern auftreten zu lassen. Praktisch in Betracht kommen hier allein die sog. Magnetschienenbremsen, da diese unabhängig vom Fahrzeuggewicht wirksam sind./Diese Bremsart erzeugt sich durch die Magnete den erforderlichen Anpreßdruck selbst. Es ist bekannt, daß durch zusätzliche Anwendung von Magnetbremsen.eine gewisse Erhöhung der Verzögerung (bis etwa 1,5 m/s²) auf gerader Strecke erzielt werden kann, nicht aber bei der Einfahrt in Bahnhöfe usw., da beim Überfahren der Weichen Schwierigkeiten auftreten; gerade aber hier werden die starken Verzögerungen benötigt.

Auch ein anderer Vorschlag, der darin besteht, die Haftung der Laufräder an den Schienen durch Verwendung von Gummiluftreifen zu erhöhen, wobei die Bremsung nach Art der Kraftfahrzeuge, nämlich unter Verwendung besonderer Bremstrommeln erfolgt« ■führte nicht zum Ziel, und zwar weil nur bei ■ trockener Schiene ein höherer Reibwert zwi-

sehen Gummireifen und Schiene erreicht wird. Bei nasser Schiene liegt die Haftung weit unter den Werten, wie sie im normalen Eisenbahnbetriebe vorliegen. Ein weiterer Nachteil der Verwendung von Gummiluftreifen ist die geringe Berührungsfläche zwischen dem Reifen und der schmalen Schiene, die zur Verwendung von Hochdruckreifen zwingt, die durch den dauernden Lauf unter höchster Belastung außerordentlich hoch beansprucht werden. Besonders schädlich wirkt sich bei den hohen Drücken und der kleinen Berührungsfläche das Überfahren von Weichen aus. Nur nebenbei sei bemerkt, daß auch die sichere Führung des Fahrzeuges bedeutende Schwierigkeiten macht. Die Summe der Nachteile, insbesondere aber die erhöhte Abhängigkeit der erzielbaren Verzögerung von der Witterung verhindert die Verwirklichujig des Gedankens.

Die vorliegende Erfindung vermeidet alle diese Übelstände. Sie geht zwar auch von dem an letzter Stelle erwähnten Gedanken der Verwendung von Luftreifen aus; sie läßt aber die Luftreifen nicht auf der schmalen Schiene laufen, sondern auf einer besonderen, günstigere und konstantere Reibungsverhältnisse aufweisenden Laufbahn. Dadurch wird die Verwendung breiter Reifen, : sog. Riesenluftreifen, und somit großer Berührungsflächen ermöglicht^ so daß man bei verhältnismäßig niedrigen Anpreß drücken eine beliebig hohe Haftung und damit jede praktisch in Frage kommende Verzögerung erreichen kann. Mit diesen luftbereiften Hilfsbremsrädern werden besondere Bremsen unmittelbar oder mittelbar gekuppelt. Man ist somit in der Lage, nicht nur besonders reichliche, sondern auch den Witterungseinnüssen völlig entzogene Bremsen in Anwendung zu bringen.

Die erwähnte besondere Laufbahn für die Gummireifen kann, da sie ja von den Schienen selbst völlig unabhängig ist, so gestaltet werden, daß sie besonders günstige Haftverhältnisse mit dem Gummireifen ergibt. Im Gegensatz zu der bereits bekannten Ausführung mit Luftreifen, bei der auf den Reifen dauernd daa Wagengewicht ruht, werden. erfindungsgemäß die Luftreifen während der Fahrt ohne Bremsung nur so hoch belastet, daß sie gerade umlaufen, also ihre Drehzahl bei Bremsbeginn der jeweiligen Fahrgeschwindigkeit entspricht. Erst beim Einsetzen der Bremsung wird selbsttätig der Druck auf die Reifen so stark erhöht, daß eine für die gewünschte Bremswirkung ausreichende Haftung erzielt wird. Auf diese Weise werden- die Reifen im Gegensatz zu den dauernd unter .voller Belastung· laufenden Luftreifen .des vorerwähnten Vorschlages sehr geschont, so daß sie eine lange Lebensdauer haben.

Zur Erzeugung des erforderlichen Druckes auf die Luftreifen müssen die Schienenlaufräder natürlich von einem Teil des Fahrzeuggewichtes entlastet werden; es genügt aber eine Entlastung, die die Fahrsicherheit noch in keiner Weise in Frage stellt, um selbst bei nasser Fahrbahn Verzögerungen über 2,5 m/s², d. h. also Werte zu erreichen, die nur für Notbremsungen in Frage kommen.

Es ist bei Straßenfahrzeugen, beispielsweise zur Vermeidung des Schleuderns, bekannt, außer den gewöhnlichen Laufrädern noch besondere, mit Luftreifen ausgerüstete Räder vorzusehen, die bei Bedarf auf die Straße gesenkt und besonders abgebremst werden können. Für die Gesamtbremswirkung ist diese Einrichtung bei Straßenfahrzeugen praktisch ohne Bedeutung, da dort ja, im Gegensatz zu Schienenfahrzeugen, die Haftung der Lauf räder an der Fahrbahn ausreichend groß ist, um auch scharfe Stoppbremsungen direkt mit den Lauf rädern ohne Rutschgefahr ausführen zu können. Bei Straßenfahrzeugen mit Gummiluftreifen erreicht man bei trockener Fahrbahn Verzögerungen bis zu 7 m/s², bei nasser Fahrbahn b'is zu· 4 m/s^a; hier liegen also völlig andere Verhältnisse vor a.ls beim Eisenbahnbetrieb, auf den sich die vorliegende Erfindung bezieht. Hier genügen die heute bekannten Bremsen, insbesondere flüssigkeitsgekühlte Lamellenbremsen nach Art des Patents 664 531 an sich vollauf, um Verzögerungen bis zu 3, auch 4 m/s² zu erzielen. Die geringe Haftung zwischen Rad und Schiene läßt aber die volle Ausnutzung der Leistung derartiger Bremsen nicht zu, weil sie ja Verzögerungen über i,5 m/s² nicht gestattet.

In der Zeichnung, die eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes veranschaulicht, stellt

Fig. ι einen mit der Bremseinrichtung nach der Erfindung ausgerüsteten Eisenbahnwagen in Gesamtansicht von der Seite gesehen dar; Fig. 2 veranschaulicht in größerem Maßstabe in senkrechtem Längsschnitt die Art und Weise der Anbringung der Bremseinrichrung am Fahrgestell;

Fig. 3 zeigt in noch größerem Maßstab die Bremseinrichtung in der Fahrrichtung gesehen.

Wie Fig. 3 erkennen läßt, ist zwischen den in üblicher Weise auf Schwellen 1 in Schotterbettung verlegten Schienen 2 ein Streifen aus Beton verlegt, der die Rollbahn für die Gummiluftreifen 10 bildet. Um auch "in scharfen Kurven des Schienengleises den Rädern 10 eine solche Laufbahn zu bieten, können, wie bei 12" angedeutet, entsprechend

6S9769

schmalere Betonstreifen auch außerhalb der Schienen 2 vorgesehen sein.

An der Form bzw. dem Profil der Laufräder 3 des Fahrzeuges ändert sich nichts. Diese Räder sind, wie üblich, in Drehgestellen gelagert, von denen im dargestellten Falle (Fig. 1) zwei vorgesehen sind, so daß also im ganzen vier Laufradachsen vorhanden sind. Diese können.zur Erhöhung der Sicherheit bzw. für besondere Fälle mit gewöhnlichen, möglichst einfachen, auf die Laufräder wirkenden Bremsen ausgerüstet sein.

Wie Fig. 2 erkennen läßt, sind am Rahmen 4 des Fahrzeuges für jede Bremseinrichtung zwei Konsolen 5, 5 angebracht, an denen

• bei 5" hebelartige Rahmen 6 gelagert sind, die die eigentlichen Bremsen tragen. Die freien Enden der Hebelarme 6 sind durch Stangen 7, 7 an einem Kolben 8 aufgehängt, der in einem am Fahrzeugrahmen 4 befestigten Zylinder 9 spielt. Das Innere des Zylinders 9 kann von der auch die Bremsen speisenden Druckmittelquelle aus unter Druck gesetzt werden. Dadurch lassen sich die zusammen mit den Bremsen 11 (Fig. 3) auf den Hebeln 6 gelagerten Räder 10 mit dem gewünschten Druck auf die Laufbahn 12 pressen. Dies geschieht aber nur, wenn eine Bremsung vorgenommen werden soll. Für gewöhnlich liegen die Räder 10 nur unter ihrem Eigengewicht sowie dem Gewicht der mit ihnen zusammenhängenden Teile an der Laufbahn 12 an.
Die Achsen der Räder 10, die in den Hebein 6, 6 gelagert sind, tragen innen unmittelbar einen Reibkörper der' Bremsen, die zweckmäßig als Lamellenbremse ausgebildet und mit einer besonders wirksamen Kühleinrichtung versehen ist, um die Vernichtung einer sehr großen Arbeitsmenge innerhalb verhältnismäßig kurzer Zeit ohne übermäßige Hitzeentwicklung zu ermöglichen. Das Widerlager für die festen Gegenreibflächen der Bremse 11 wird durch die Hebel 6 gebildet.

Die Wirkungsweise ist folgende: Für gewöhnlich liegen die als Riesenballonräder nach Art derjenigen schwerer Kraftwagen ausgebildeten Räder 10 mit verhältnismäßig geringem Druck an der Laufbahn 12 an. Es genügt ein solcher Druck, der dafür sorgt, . daß die Räder 10 sicher rollen, so daß sie bei Beginn der Bremsung eine der Fahrgeschwindigkeit entsprechende Umdrehungsgeschwindigkeit haben. Soll nun gebremst werden, so wird zunächst ein Druckmittel, z. B. die auch für die eigentliche Bremsung vorgesehene Preßluftj möglichst schnell indenZylimder 9 eingelassen, so daß die Räder 10 durch Vermittlung des Kolbens S, der Stangen 7 und der Hebel 6 gegen die Laufbahn 12 gepreßt werden. Dieser Anpressungsdruck ist so bemessen, daß die Adhäsion der Räder 10 an der Laufbahn den für die Bremsung erforderlichen Betrag mit Sicherheit erreicht. Sind die Räder 10 angepreßt, so wird unmittelbar darauf die Preßluft auch den Druckvorrichtungen der Bremse 11 zugeführt, durch die deren Reiblamellen gegeneinandergepreßt werden, so daß nunmehr die das Arbeitsvermögen des laufenden Fahrzeuges aufzehrende Reibung in der Bremse 11 einsetzt. Die dabei entwickelte Wärme wird durch das erwähnte Kühlsystem abgeleitet.

Es sei noch darauf hingewiesen, daß die oben beschriebene Anordnung der Bremseinrichtung noch den Vorteil bietet, daß nach Lösen der Verbindung zwischen den Kolbenstangen 7 und den Hebeln 6 sowie der Gelenkverbindungen bei 5^a die gesamten Bremseinrichtungen leicht vom Wagen getrennt werden ,80 können, wobei sie, auf den Gummireifenrädern ruhend, seitlich unter den Fahrzeugen hinausgefahren werden. In gleich einfacher Weise lassen sich dann Ersatzbremsaggregate, die etwa inzwischen in der Werkstatt geprüft und instand gesetzt sind, wieder mit dem Wagen verbinden.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Einrichtung zum Bremsen von Schienenfahrzeugen, insbesondere der Wagen von Schnellbahnen, unter Verwendung von mit Gummiluftreifen ausgerüsteten, von den Laufradachsen unabhängig angeordneten Hilfsrädern, dadurch gekennzeichnet, daß die für sich bremsbaren Räder auf einer vorzugsweise als zwischen den Schienen verlegter Betonstreifen ausgebildeten besonderen Rollbahn mit möglichst ebener, aber rauher Oberfläche ' laufen, auf die die Räder beim Bremsen mit zusätzlichem Druck aufgepreßt werden.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen