DE69200884T2

DE69200884T2 - Lamellenscheibenbremsanlage.

Info

Publication number: DE69200884T2
Application number: DE69200884T
Authority: DE
Inventors: Jean-Louis Chareire
Original assignee: Airbus Group SAS
Current assignee: Airbus Group SAS
Priority date: 1991-04-19
Filing date: 1992-04-08
Publication date: 1995-05-04
Anticipated expiration: 2012-04-09
Also published as: CA2066347A1; JP3259977B2; FR2675450A1; CA2066347C; EP0509879A1; FR2675450B1; JPH05112235A; ATE115476T1; DE69200884D1; EP0509879B1; US5293966A

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf eine Lamellenbremsvorrichtung für Fahrzeuge mit Bremsverzögerern.
Die erfindungsgemäße Bremsvorrichtung ist ganz besonders, wenn auch nicht ausschließlich, für Eisenbahnfahrzeuge, nachstehend als Züge bezeichnet, bestimmt, die in diesem Fall mit elektrischen Verzögerungsvorrichtungen (durch die Fahrmotore) versehen sind.
Bekanntlich erfolgt die Bremsung eines Zuges dieser Art durch eine elektrische Bremsverzögerungsvorrichtung und eine Reibungsvorrichtung, die nacheinander zum Einsatz gebracht werden. Um einen Zug zum Stehen zu bringen, wird dabei zunächst der Bremsverzögerer betätigt, der den Zug auf eine bestimmte verhältnismäßig niedrige Geschwindigkeit verlangsamt, und danach wird, wenn der Zug diese Geschwindigkeit erreicht hat, bei der der elektrische Bremsverzögerer unwirksam wird, bis zum vollständigen Stillstand des Zuges die Reibungsvorrichtung betätigt.
Die Bremsung erfolgt zum großen Teil durch den elektrischen Bremsverzögerer, da davon ausgegangen wird, daß die in den Scheiben der Reibungsvorrichtung speicherbare Energie nicht einmal 3 % der zu leistenden Gesamtenergie erreicht.
Trotz der geringen Bremsbeteiligung der Scheibenvorrichtung und aufgrund der bestehenden Sicherheitsnormen müssen die Lamellen der Bremsvorrichtung jedoch so bemessen sein, daß bei einem Ausfall des elektrischen Bremsverzögerers der Zug abgebremst und zum Stehen gebracht werden kann. Die hohe Energiemenge, die bei einer Funktionsstörung des elektrischen Bremsverzögerers dann von der Lamellenvorrichtung aufgenommen werden muß, kann somit dazu führen, daß für die Scheiben, die gewöhnlich aus Metall hergestellt werden (zum Beispiel sind einige mit Reibbelägen aus Stahl versehen), besonders wegen der hohen spezifischen Wärme und der hohen Temperaturbeständigkeit Kohle als Bremswerkstoff gewählt wird.
Eine solche Bremsvorrichtung mit Kohlescheiben verursacht jedoch hohe Wartungskosten. Außerdem sind die Abriebleistungen dieser Scheiben bei einem Einsatz im Bahnbereich nur mittelmäßig. Der Einsatz von Kohle ist besonders bei Bremsungen wünschenswert, bei denen die zu absorbierenden Energiemengen hoch sind, d.h. im gegenwärtigen Anwendungsfall bei einem Ausfall des elektrischen Bremsverzögerers, der jedoch verhältnismäßig selten ist. Bei den meisten Bremsungen, bei denen die Lamellenvorrichtung eingesetzt wird, brauchen nur geringe Energiemengen absorbiert zu werden, so daß Kohlescheiben nur mittelmäßig ausgenutzt werden, während Metallscheiben eine gleichwertige Wirksamkeit bei wesentlich niedrigeren Kosten bieten.
Diese Erfindung, deren Ziel es ist, diese Nachteile zu beseitigen, bezieht sich auf eine Lamellenbremsvorrichtung, die die spezifischen Vorteile der Metallscheiben und der Kohlescheiben vereint und eine optimale Bremsung in allen Anwendungsfällen gewährleistet.
Dazu ist die Lamellenbremsvorrichtung insbesondere für Eisenbahnfahrzeuge, die mit einem Bremsverzögerer ausgerüstet sind, erfindungsgemäß dadurch bemerkenswert, daß sie mindestens umfaßt:
- eine erste Gruppe von Scheiben, die aus einem metallischen Werkstoff hergestellt sind und von denen mindestens einige bei Drehung mit einem Drehteil des Fahrzeugs verbunden sind;
- erste Anpreßmittel, die auf die erste Scheibengruppe einwirken können und mit einem feststehenden Teil des Fahrzeugs verbunden sind;
- eine zweite Gruppe von Kohlescheiben, von denen mindestens einige bei Drehung mit dem Drehteil verbunden sind;
- zweite Anpreßmittel, die auf die zweite Scheibengruppe einwirken können und mit dem feststehenden Teil des Fahrzeugs verbunden sind;
- Mittel zur Steuerung der Betätigung der ersten Anpreßmittel, sobald das vom Bremsverzögerer abgebremste Fahrzeug eine vorgegebene Grenzgeschwindigkeit erreicht, und
- Mittel zur Erfassung einer Funktionsstörung des Bremsverzögerers und zur Betätigung der zweiten Anpreßmittel.
Aufgrund der Erfindung werden die Scheibengruppen nur dann eingesetzt, wenn ihre Leistungsfähigkeit am größten ist. Wenn das Fahrzeug durch den Bremsverzögerer abgebremst wird, wird zum Beispiel, sobald die vorgegebene Grenzgeschwindigkeit des Fahrzeugs erreicht ist, nur die erste Metallscheibengruppe betätigt. Die zweite Kohlescheibengruppe bleibt in Ruhestellung und unterliegt also keinem Verschleiß. Wenn jedoch bei hoher Geschwindigkeit des Fahrzeugs über der Grenzgeschwindigkeit der Bremsverzögerer ausfällt, wird sofort die zweite Kohlescheibengruppe betätigt, und das Fahrzeug wird aufgrund der besonderen Leistungsmerkmale der Kohlescheiben solange abgebremst, bis es zum Stillstand kommt. Sobald das dann von der zweiten Kohlescheibengruppe gebremste Fahrzeug die Grenzgeschwindigkeit erreicht, kann eventuell die erste Metallscheibengruppe zugeschaltet und so am Anhalten des Fahrzeugs beteiligt werden.
Es ist also ersichtlich, daß durch die erfindungsgemäße Vorrichtung eine gemischte Bremslösung (Metallscheiben und Kohlescheiben) zur Anwendung kommt, bei der jede Gruppe, deren Leistungsoptimum nicht den gleichen Anwendungsbedingungen entspricht, mit Vorbedacht eingesetzt wird. Diese durch die Vorrichtung der Erfindung verwirklichte gemischte Bremslösung ist sowohl hinsichtlich der Kosten, der Masse oder der Abmessungen als auch im Hinblick auf Energienutzung und Bremsleistung vorteilhaft. Sie ist also vor allem für Eisenbahnfahrzeuge und in geringerem Maße für Schwerlastwagen anwendbar.
Wegen der sehr großen Disproportion zwischen den zu absorbierenden kinetischen Energien ist die Masse der Metallscheiben kleiner als die Gesamtmasse der Kohlescheiben. Die Masseeinsparung ist also fast gleich derjenigen, die sich ergeben würde, wenn alle Scheiben aus Kohle wären.
Ebenso ist die Anzahl der Metallscheiben im allgemeinen kleiner als die der Kohlescheiben. Diese Anzahl muß jedoch groß genug bleiben, damit die ersten Anpreßmittel zum Anhalten des Zuges keine übermäßigen Kräfte ausüben müssen.
Vorteilhafterweise befinden sich die ersten und zweiten Anpreßmittel am gleichen Träger, der mit dem feststehenden Teil verbunden ist, so daß sich die Masse der Vorrichtung verringert und der Aufbau vereinfacht wird. Vor allem sind die erste und zweite Scheibengruppe beiderseits dieses Trägers angeordnet.
In einer bevorzugten Ausführungsart sind die Scheiben jeder Gruppe abwechselnd mit dem Drehteil und dem feststehenden Teil verbunden und können sich durch ihre entsprechenden Anpreßmittel axial verschieben und dadurch aneinander anlegen.
Die erste und die zweite Scheibengruppe sind außerdem in Gehäusen angeordnet, die jeweils mit dem feststehenden Teil verbunden sind, und die Scheiben der ersten und der zweiten Gruppe sind axial jeweils an den mit dem feststehenden Teil verbundenen Gehäusen und an einer mit dem Drehteil verbundenen Nabe verkeilt. Bei dieser Anordnung sind die Gehäuse beiderseits des Trägers der ersten und zweiten Anpreßmittel befestigt, wobei das Gehäuse der zweiten Kohlescheibengruppe, durch das das Drehteil verläuft, im Gegensatz zum Gehäuse der ersten Metallscheibengruppe mit dem feststehenden Teil verbunden ist.
Im übrigen bestehen die ersten und zweiten Anpreßmittel aus Zylindern, deren Kolben entsprechend auf die erste und die zweite Scheibengruppe einwirken können. In diesem Fall sind die Zylinder vorzugeweise abwechselnd in gleichem Winkelabstand gegenüber dem Träger verteilt.
Nach einem weiteren Merkmal der Vorrichtung können die ersten Anpreßmittel bei einem Funktionsausfall der zweiten Anpreßmittel auf die zweite Kohlescheibengruppe einwirken, wobei Erfassungsmittel vorgesehen sind, mit denen der Ausfall nachgewiesen und die Steuerung der ersten Anpreßmittel bei einer Geschwindigkeit über der vorgegebenen Grenzgeschwindigkeit zugelassen werden kann. Deshalb wird durch die erfindungsgemäße Vorrichtung die Betriebssicherheit weiter erhöht.
In diesem Fall kann jeder Zylinder der ersten Anpreßmittel umfassen:
- einen kolbenförmigen Zwischenmantel, der gegen die Kohlescheiben wirken kann und zwischen dem mit dem Träger verbundenen Zylinderelement und dem Kolben angebracht ist, der gegen die Metallscheiben wirken kann, und
- ein thermisches Sicherheitsorgan an dem dem Boden entgegengesetzten Ende des Mantels, das den Kolben umgibt, wobei das thermische Sicherheitsorgan den Mantel so lange in Richtung auf die Kohlescheiben am Anschlag hält, wie die Temperatur der Metallscheiben kleiner als eine Überhitzungstemperatur der Scheiben ist, dann schmilzt und den Mantel freigibt, der unter dem Einfluß der Hydraulikflüssigkeit des Zylinders gegen die Kohlescheiben wirkt, wenn die Überhitzungstemperatur der Metallscheiben erreicht ist. Jeder Zylinder ist somit ein entgegengesetzt wirkender Doppelkolbenzylinder, dessen Kolben jeweils entsprechend dem Zustand des thermischen Sicherheitsorgans wirken. Vor allem besteht das thermische Sicherheitsorgan aus einem Ring, dessen Werkstoff zu schmelzen beginnt, sobald die Metallscheiben die bestimmte Überhitzungstemperatur erreicht haben.
Außerdem umgibt eine Verkleidung aus einem wärmeleitenden Werkstoff den gegen die Metallscheiben gerichteten vorderen Teil jedes Kolbens, wobei das thermische Sicherheitsorgan um die Verkleidung herum anliegt. Zwischen dem vorderen Teil jedes Kolbens und der wärmeleitenden Verkleidung ist zudem eine Zwischenverkleidung aus einem Isolierstoff angeordnet. Durch diese Anordnung werden Wärmeverluste in Richtung auf den Kolben vermieden. Die beiden übereinander angeordneten Verkleidungen werden am vorderen Teil des Kolbens mit einer Schraube oder einem ähnlichen Teil befestigt.
Im übrigen ist jedes Zylinderelement vorteilhafterweise Bestandteil des Trägers.
Die Figuren der beigefügten Zeichnung erleichtern das Verständnis dafür, wie die Erfindung ausgeführt werden kann. In diesen Figuren werden gleiche Elemente mit identischen Bezugsnummern bezeichnet.
Figur 1 ist ein Blockschaltbild eines Bremssystems für Eisenbahnfahrzeuge, insbesondere mit der Lamellenvorrichtung der Erfindung.
Figur 2 ist ein Schnitt eines Ausführungsbeispiels der Lamellenbremsvorrichtung der Erfindung.
Figur 3 ist ein Axialschnitt eines der Zylinder der ersten Anpreßmittel, der entsprechend dem Zustand eines thermischen Sicherheitsorgans beiden Scheibengruppen entgegenwirken kann, wobei sich der Zylinder in einer inaktiven Stellung befindet.
Figur 4 stellt teilweise eine Endansicht des Zylinders nach Pfeil F von Figur 3 dar.
Figur 5 zeigt den in Figur 3 veranschaulichten Zylinder in der Stellung mit ausgefahrenem Kolben, in der er gegen die Metallscheiben wirkt.
Figur 6 zeigt den in Figur 3 veranschaulichten Zylinder mit ausgefahrenem Zwischenmantel, der nach dem Schmelzen des thermischen Sicherheitsorgans gegen die Kohlescheiben wirkt.
Angewendet auf ein Eisenbahnfahrzeug umfaßt das schematisch in Figur 1 gezeigte Bremssystem SF einen elektrischen Bremsverzögerer RE, mit dem vorteilhafterweise aus Sicherheitsgründen Mittel, z.B. ein Detektor DE, verbunden sind, um eine eventuelle Funktionsstörung nachweisen zu können. Dieser Detektor ist mit einer Regelungslogik LA des Bremssystems verbunden, die zum Beispiel ein elektrohydraulisches Wegeventil DI steuert, das über eine Hydraulikeinheit UH mit Flüssigkeit beaufschlagt wird und mit der Lamellenbremsvorrichtung 1 der Erfindung verbunden ist. Wie oben erklärt wurde, besteht die Aufgabe des elektrischen Bremsverzögerers RE bei Betätigung darin, den Zug auf eine vorgegebene verhältnismäßig niedrige Grenzgeschwindigkeit VL zu verlangsamen, von der aus dann durch Auslösemittel, wie einen Drehzahlgeber CA, die mit der Regelungslogik LA verbunden sind, durch das Wegeventil DI die Bremsvorrichtung 1 betätigt wird, so daß der Zug so lange gebremst wird, bis er zum Halten kommt.
Die in Figur 2 gezeigte Bremsvorrichtung 1 ist ganz besonders zwischen einem zu bremsenden Drehteil, wie einer mechanisch mit den Rädern verbundenen Welle 2, und einem feststehenden Teil, wie der Struktur 3 des entsprechenden Drehgestells angeordnet. Erfindungsgemäß hat die Vorrichtung 1 zum Beispiel eine erste Scheibengruppe 4 aus einem metallischen Werkstoff und eine zweite Scheibengruppe 5 aus Kohle, wobei erste und zweite Anpreßmittel 6 und 7 jeweils auf die erste und zweite Scheibengruppe 4 und 5 einwirken können.
Es ist also verständlich, daß, wenn der elektrische Bremsverzögerer RE in Betrieb ist, die ersten Anpreßmittel 6 über die Regelungslogik LA und das Wegeventil DI auf die erste Metallscheibengruppe 4 einwirken, sobald der vom Bremsverzögerer gebremste Zug die durch den Geber CA vorgegebene Grenzgeschwindigkeit VL erreicht. Die zweite Kohlescheibengruppe 5 bleibt außer Betrieb. Bei einer Störung des elektrischen Bremsverzögerers dagegen, wenn die Geschwindigkeit des Zuges über der Grenzgeschwindigkeit VL liegt, wirken die zweiten Anpreßmittel, die von dem die Funktionsstörung des Bremsverzögerers erfassenden Detektor DE, die Regelungslogik LA und das Wegeventil DI gesteuert werden, sofort auf die zweite Kohlescheibengruppe 5 ein. Durch ihre strukturbedingten Merkmale gewährleisten diese dann zuverlässig und wirksam die Bremsung des Zuges bis er zum Stillstand kommt. Es kann auch vorgesehen werden, daß die Metallscheiben 4 ihren Betrieb aufnehmen, sobald der Zug durch die Kohlescheiben die Grenzgeschwindigkeit VL erreicht hat.
In bekannter Weise bestehen die Scheiben der entsprechenden Gruppen aus Ständern und Läufern, die bei dieser Ausführungsart im Wechsel mit der Drehwelle 2 und mit der feststehenden Struktur 3 verbunden sind. Ganz besonders hat die erste Metallscheibengruppe 4 einen Läufer 4A und zwei Ständer 4B, während die zweite Kohlescheibengruppe 5 zwei Läufer 5A und drei Ständer 5B hat. Außerdem sind die Läufer 4A und 5A auf der gleichen Nabe 8 angebracht, die mit dem Ende 2A von Welle 2 durch Schrauben 8A verbunden ist, wobei die Läufer bei Drehung üblicherweise mit der Nabe 8 verbunden und zu dieser durch eine klassische Keilanordnung 9 an der Nabe axial verschiebbar sind. Dagegen sind die Ständer 4B und 5B innerhalb von Gehäusen 10 bzw. 11 angebracht, wobei die Ständer bei Drehung gegenüber den Gehäusen feststehen und axial durch eine Keilanordnung 12 am Innenumfang jedes Gehäuses verschiebbar sind.
Die Anzahl der Kohle- oder Metallscheiben könnte unterschiedlich sein. Die einzigen einzuhaltenden Elemente sind einerseits die Gesamtmasse der Kohle- oder Metallscheiben unter Berücksichtigung ihrer Hitzebeständigkeit, der spezifischen Wärme und der zu absorbierenden entsprechenden kinetischen Energien und andererseits die Notwendigkeit, daß mit allen Scheiben beider Arten unter Berücksichtigung der von den Anpreßmitteln ausgeübten Kräfte, der entsprechenden Reibbeiwerte und der Scheibenanzahl pro Art ein ausreichendes Gesamtbremsmoment ausgeübt werden muß. Außerdem ist zu bemerken, daß der Läufer 4A auf seinen beiden Seiten Reibbeläge 4A&sub1; aus Keramik oder einem anderen Werkstoff hat, an denen die Metallständer 4B anliegen.
Wie Figur 2 zeigt, sind die ersten Anpreßmittel 6 und die zweiten Anpreßmittel 7 am gleichen Träger 14 angebracht, der mit der feststehenden Struktur 3 verbunden ist und sich demzufolge zwischen den beiden Scheibengruppen 4 und 5 befindet. Diese Anpreßmittel bestehen üblicherweise aus zwei Zylindergruppen 15 und 16, die auf die erste bzw. zweite Gruppe 4 oder 5 einwirken können.
Wie später zu sehen sein wird, liegen die Metallscheiben 4 vorteilhafterweise an der Außenseite von Ende 2A der Drehwelle, d.h. in Figur 2 links von Träger 14. Das Gehäuse 10, in dem sich die Scheiben 4 befinden, ist bei dieser Ausführungsart mit Schrauben 17 am Träger 14 und am Gehäuse 11 befestigt, während dieses mit den innenliegenden Scheiben 5 dann mit der feststehenden Struktur 3 des Drehgestells durch Schrauben 18 verbunden ist.
Andererseits sind die Zylinder 15 und 16 der Anpreßmittel abwechselnd im gleichen Winkelabstand gegenüber dem Träger 14 angeordnet. Die Anzahl der Zylinder 15 und 16 jeder Gruppe kann zum Beispiel zwischen fünf und acht liegen. So ist in Figur 2 zu sehen, daß den Zylindern 15 und 16 in bekannter Weise Metallplatten 19 sowohl im Boden 10A von Gehäuse 10 als auch im offenen Boden 11A von Gehäuse 11 zugeordnet sind. Wenn die Zylinder 15 oder 16 in Funktion sind, drücken die Anpreßplatten 19 beiderseits jeder Gruppe 4 und 5 damit die Ständer und Läufer gegeneinander.
Da die erste und zweite Scheibengruppe 4 und 5 jeweils von einer Zylindergruppe 15 oder 16 gesteuert werden, können zur Erhöhung der Sicherheit von Vorrichtung 1 die Zylinder 15 der ersten Anpreßmittel 6 dazu benutzt werden, vorteilhafterweise auf die zweite Kohlescheibengruppe 5 vor allem bei einem Ausfall der zweiten Anpreßmittel 7 oder des sie versorgenden Hydraulikkreislaufes einzuwirken. Zum Beispiel kann dieser Ausfall durch einen Detektor DT in der Hydraulikverbindung zwischen dem Wegeventeil DI und den zweiten Anpreßmitteln 7 (Figur 1), der mit der Regelungslogik LA verbunden ist, erfaßt werden.
Entsprechend Figur 3 und 4 ist dazu jeder Zylinder 15 mit einem Zwischenmantel 20 zwischen Kolben 21, der über die Anpreßplatte 19 auf die Metallscheiben 4 einwirken kann, und Zylinder 22, der bei dieser Ausführungsart vorteilhafterweise Bestandteil von Träger 14 ist, versehen. Dieser kolbenförmige Mantel 20 ist entgegengesetzt am Kolben 21 angebracht, d.h. daß sich sein Boden 20A, wie später zu sehen sein wird, an die Kohlescheiben 5 anlegt. Ringe 23 gewährleisten die Abdichtung zwischen der Seitenwand 20B des Zwischenmantels 20 und dem Zylinder 22, sowie zwischen dieser Wand 20B und dem Kolben 21. Im übrigen wurden eine Leitung 14A im Träger für den Hydraulikkreislauf der Zylinder sowie Durchgänge 20C in der Seitenwand 20B des Mantels dargestellt, durch die die Leitung 14A des Hydraulikkreislaufs mit der Rückseite von Kolben 21 verbunden ist.
Vorteilhafterweise sind die Zylinder 15 jeweils mit thermischen oder schmelzbaren Sicherheitsvorrichtungen 24 ausgerüstet, durch die einerseits bei normaler Bremsung des Zuges die Zwischenmäntel 20 gegenüber den Zylindern 22 in ihrer Lage gehalten werden und andererseits durch deren Schmelzen bei Überhitzung der Metallscheiben 4 die Verschiebung der Mäntel 20 in Richtung der Kohlescheiben 5 mit Hilfe des Drucks des Hydraulikkreislaufs ermöglicht wird. Eine solche Überhitzung kann zum Beispiel als Folge eines Ausfalls des Hydraulikkreislaufs der Zylinder 16 der Kohlescheiben 5 auftreten, die bei einer Störung des Bremsverzögerers betätigt werden müssen. In einem solchen Fall wird der Ausfall durch den Detektor DT nachgewiesen, der mit der Betriebslogik LA des Brems-Systems SF verbunden ist, durch die die Steuerung der Zylinder 15 der Metallscheiben bei der vorgegebenen Grenzgeschwindigkeit VL aufgehoben und oberhalb dieser Geschwindigkeit ermöglicht wird. Wegen der zu absorbierenden beträchtlichen Energien erreichen die Metallscheiben 4 damit schnell hohe Temperaturen, die zur Folge haben, daß die thermischen Sicherheitsorgane 24 schmelzen und die Zwischenmäntel 20 folglich auf die Kohlescheiben 5 einwirken, die dann ein Anhalten des Zuges ermöglichen.
Dazu besteht jedes Organ 24 aus einem Spaltring, der aus einem Werkstoff hergestellt ist, dessen Schmelzpunkt einer bestimmten Überhitzungstemperatur der Scheiben 4 entspricht, bei der die Bremsung der Kohlescheiben 5 durch die Zylinder 15 im Falle einer Funktionsstörung des Hydraulikkreislaufs der Kohlescheiben erfolgen soll. Zum Beispiel kann der Ring 24 aus einer Leichtmetallegierung bestehen.
Konstruktionsmäßig befindet sich der Ring 24 in einer inneren Umfangsnut 20D in der Seitenwand 20B des Mantels in der Nähe seines dem Boden entgegengesetzten Endes 20E und steht über die Nut 20D über, so daß er sich durch die ihm innewohnende Elastizität gegen und um eine Verkleidung 25 am Vorderteil 21A von Kolben 21 mit einem Absatz 21B anlegen kann. Diese Verkleidung 25, die die Form eines Hohlkolbens hat, besteht aus einem wärmeleitenden Werkstoff, beispielsweise Kupfer, so daß sich die Wirkung der Metallscheiben bei einer Bremsung in einer Temperaturerhöhung der Verkleidung 25 und demzufolge des Spaltrings 24 äußert, der sich um diese herum anpreßt. Um Wärmeverluste an den Kolben 21 zu vermeiden, befindet sich zwischen dem Vorderteil 21A von Kolben 21 und der wärmeleitenden Verkleidung 25 eine isolierende Zwischenverkleidung 26 aus einem hitzebeständigen Werkstoff. Die beiden übereinander angeordneten Verkleidungen 25 und 26 sind am Vorderteil 21A des Kolbens mit einer Schraube 27 befestigt, wie die Figuren 3 und 4 zeigen.
In diesen Figuren ist außerdem zu bemerken, daß der Zwischenmantel 20 gegenüber Zylinder 22 axial in seiner Lage gehalten wird. Die Verschiebung von Mantel 20 in Richtung Metallscheiben 4 wird durch eine Steckverbindung zwischen Mantel 20 und Zylinder 22 verhindert. Dieser hat einen gezackten Querrand 22A, der in das Ende 20E des Mantels, das ebenfalls gezackt ist, eingreift. Damit befinden sich die Zähne 22B des Randes in den Zwischenräumen 20F des gezackten Endes 20E des Mantels und schließen bündig mit der Verkleidung 25 ab. Umgekehrt nehmen die Zwischenräume 22C von Rand 22A die Zähne 20G von Ende 20E des Mantels auf. Dessen Verschiebung in Richtung auf die Kohlescheiben 5 wird durch den thermischen Ring 24 verhindert, der mit dem Mantel verbunden ist und sich an den gezackten Rand 22A des feststehenden Zylinders 22 anlegt.
Die Anbringung des thermischen Spaltrings 24 ist möglich, wenn die Verkleidung 25 abgebaut und durch das Umfangsspiel der Durchmesser von Ring 24 verkleinert wird, so daß er in die innere Umfangsnut 20D eingesetzt werden kann, wenn sich alle anderen Teile in der Lage von Figur 3 befinden.
Durch die Ausführung der ersten Anpreßmittel in Form von Doppelkolbenzylindern ist es möglich, das Abbremsen des Eisenbahnfahrzeugs nach einem Ausfall der zweiten Anpreßmittel zu gewährleisten. Die Zylinder 15 der Bremsvorrichtung funktionieren folgendermaßen.
Es sei kurz daran erinnert, daß die Zylinder 15 bei einem normalen Betrieb des elektrischen Bremsverzögerers RE auf die Metallscheiben 4 von der vom Geber CA abgegebenen vorgegebenen Grenzgeschwindigkeit VL an, bei der der Bremsverzögerer unwirksam wird, zu wirken beginnen. In diesem Fall strömt die Hydraulikflüssigkeit durch die Durchgänge 20C in den Mänteln und drückt alle Kolben 21 nach links, die über die Anpreßplatten 19 solange eine Reibwirkung der Metallscheiben 4 verursachen, bis der Zug zum Stillstand gekommen ist.
Wenn der Bremsverzögerer RE defekt ist, gewährleisten die Kohlescheiben 5 durch die Zylinder 16 vorteilhafterweise das Abbremsen und die Stillsetzung des Eisenbahnfahrzeugs.
Wenn dagegen eine Störung sowohl am Bremsverzögerer als auch an den zweiten Anpreßmitteln vorhanden ist, erfolgt die Abbremsung des Fahrzeugs durch die Zylinder 15.
Dazu weist der Detektor DT den Ausfall der zweiten Anpreßmittel über seinen Speisekreislauf nach, und die Regelungslogik LA, mit der der Detektor verbunden ist, beseitigt die Steuerungsbedingungen der ersten Anpreßmittel, d.h. der Zylinder 15, von der vom Geber CA abgegebenen vorgegebenen Grenzgeschwindigkeitsschwelle VL an.
Auf diese Weise werden die Zylinder 15 über das Wegeventil DI beaufschlagt, und die Kolben 21 verschieben sich, wie in Figur 5 gezeigt, zur Betätigung der Metallscheiben. Wegen der großen Energiemenge, die beim Halt des mit hoher Geschwindigkeit fahrenden Zugs zu absorbieren ist, nutzen sich die Beläge 4A&sub1; der Scheiben 4 ab, und die Temperatur steigt sehr schnell auf eine bestimmte, der Schmelztemperatur der Ringe 24 entsprechende Überhitzungstemperatur an, die von den Verkleidungen 25 übertragen wird. Durch den sowohl auf den Kolben 21 als auch auf den Boden 20A der Mäntel 20 wirkenden hydraulischen Druck verschieben sich diese dann in Richtung der Kohlescheiben 5, da die Ringe geschmolzen sind. Durch die Anordnung der Durchgänge 20C in Form seitlicher Nuten kann das Druckmedium zum Kolben und bei Verschiebung des Mantels zu dessen Boden strömen. Es ist zu bemerken, daß die Verkleidungen 25 eine schnelle Hitzeausbreitung in Richtung der Schmelzringe 24 ermöglichen. Figur 6 zeigt die Stellung, die dann in einem extremen Fall von jedem Zylinder 15 eingenommen wird, wenn sich der Kolben 21 mit Absatz 21B am Anschlag des gezackten Randes 22A des Zylinders befindet, während der Mantel 20 maximal ausgefahren ist. Die Kolben 21 der Zylinder sind vorzugsweise hohl und ermöglichen in bekannter Weise die Anbringung nicht dargestellter Rückholfedern.
Die Bremsvorrichtung kann ihren Betrieb mit den Kohlescheiben 5 fortsetzen. Es ist zu bemerken, daß es durch die Anordnung der Metallscheiben auf der Außenseite von Welle 2 besonders einfach ist, die Scheiben 4 und die thermischen Ringe 24 der Zylinder 15 auszutauschen, nachdem das sehr gut zugängliche Gehäuse 10 abgebaut wurde.

Claims

1 - Lamellenbremsvorrichtung für Fahrzeuge, insbesondere Eisenbahnfahrzeuge, die mit einem Bremsverzögerer ausgerüstet sind, dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens umfaßt:

- eine erste Gruppe von Scheiben (4) aus einem metallischen Werkstoff, von denen mindestens einige bei Drehung mit einem Drehteil (2) des Fahrzeugs verbunden sind;

- erste Anpreßmittel (6), die auf die erste Scheibengruppe (4) einwirken können und mit einem feststehenden Teil (3) des Fahrzeugs verbunden sind;

- eine zweite Gruppe von Kohlescheiben (5), von denen mindestens einige bei Drehung mit dem Drehteil verbunden sind;

- zweite Anpreßmittel (7), die auf die zweite Scheibengruppe einwirken können und mit dem feststehenden Teil des Fahrzeugs verbunden sind;

- Mittel (CA,LA,DI usw.) zur Steuerung der Betätigung der ersten Anpreßmittel (6), sobald das vom Bremsverzögerer abgebremste Fahrzeug eine vorgegebene Grenzgeschwindigkeit erreicht, und

- Mittel (DE) zum Nachweis einer Betriebsstörung des Bremsverzögerers, durch die die zweiten Anpreßmittel (7) in Betrieb genommen werden können.

2 - Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtmasse der Metallscheiben (4) der ersten Gruppe wesentlich kleiner als die Gesamtmasse der Kohlescheiben (5) der zweiten Gruppe ist.

3 - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Anpreßmittel (6,7) am gleichen Träger (14) angebracht sind, der mit dem feststehenden Teil (3) verbunden ist.

4 - Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und zweite Scheibengruppe (4,5) jeweils beiderseits des Trägers (14) angeordnet sind.

5 - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheiben (4,5) jeder Gruppe abwechselnd mit dem Drehteil (2) und dem feststehenden Teil (3) verbunden sind und daß sie sich durch ihre entsprechenden Anpreßmittel axial verschieben und aneinander anlegen können.

6 - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich die erste und zweite Scheibengruppe in entsprechenden Gehäusen (10,11) befinden, die mit dem feststehenden Element verbunden sind, und dadurch, daß die Scheiben der ersten und zweiten Gruppe axial an Keilen (9,12) angebracht sind, die jeweils in den mit dem feststehenden Teil verbundenen Gehäusen (10,11) und an einer mit dem Drehteil verbundenen Nabe vorgesehen sind.

7 - Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Gehäuse (10,11) jeweils beiderseits des Trägers (14) der ersten und zweiten Anpreßmittel (6,7) befestigt sind, wobei das Gehäuse (11) der zweiten Kohlescheibengruppe (5) mit dem feststehenden Teil (3) verbunden ist und in ihm im Gegensatz zu Gehäuse (10) der ersten Metallscheibengruppe (4) das Drehteil (2) verläuft.

8 - Vorrichtung nach einem der obigen Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Anpreßmittel (6,7) aus Zylindern (15,16) bestehen, deren Kolben jeweils auf die erste und zweite Scheibengruppe (4,5) einwirken können.

9 - Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinder (15,16) abwechselnd und gleichwinklig gegenüber dem Träger (14) verteilt sind.

10 - Vorrichtung nach einem der obigen Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Anpreßmittel (6) bei einer Funktionsstörung der zweiten Anpreßmittel (7) auf die zweite Kohlescheibengruppe (5) einwirken können, wobei Detektoren (DT) vorgesehen sind, die den Ausfall nachweisen und bei einer Geschwindigkeit größer als die vorgegebene Grenzgeschwindigkeit die Steuerung der ersten Anpreßmittel zulassen.

11 - Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Zylinder (15) der ersten Anpreßmittel (6) umfaßt:

- einen kolbenförmigen Zwischenmantel (20), der gegen die Kohlescheiben (5) wirken kann und zwischen dem Zylinderelement (22) des Zylinders, das mit dem Träger verbunden ist, und dem Kolben (21) angeordnet ist, der gegen die Metallscheiben (4) wirken kann, und

- ein thermisches Sicherheitsorgan (24), das mit dem Ende des Mantels (20), das dessen Boden entgegengesetzt ist, verbunden ist und den Kolben (21) umgibt, wobei das thermische Sicherheitsorgan (24) den Mantel (20) so lange am Anschlag in Richtung Kohlescheiben hält, wie die Temperatur der Metallscheiben (4) niedriger als eine Überhitzungstemperatur der Scheiben ist, und beim Schmelzen den Mantel (20) freigibt, der unter dem Einfluß der Hydraulikflüssigkeit in den Zylindern gegen die Kohlescheiben (5) wirkt, wenn die Überhitzungstemperatur der Metallscheiben (4) erreicht ist.

12 - Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das thermische Sicherheitsorgan (24) aus einem Ring besteht, dessen Werkstoff zu schmelzen beginnt, sobald die Metallscheiben die bestimmte Überhitzungstemperatur erreicht haben.

13 - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verkleidung (25) aus einem wärmeleitenden Werkstoff den den Metallscheiben zugewandten vorderen Teil (21A) jedes Kolbens (21) umgibt, wobei sich das thermische Sicherheitsorgan (24) um die Verkleidung (25) legt, und dadurch, daß eine Zwischenverkleidung (26) aus einem Isolierstoff zwischen dem vorderen Teil (21A) jedes Kolbens und der wärmeleitenden Verkleidung (25) angebracht ist.

14 - Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden übereinanderliegenden Verkleidungen am vorderen Teil des Kolbens mit mindestens einer Schraube (27) befestigt sind.

15 - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Zylinderelement (22) Bestandteil des Trägers (14) ist.