-
Fahrzeugbremse mit im Bremsgestänge vorgesehenem Übersetzungswechsel
Die Erfindung bezieht sich auf eine Fahrzeugbremse mit im Bremsgestänge vorgesehenem
Übersetzungswechsel und mit begrenzter Kraft wirkender Umschaltvorrichtung für den
Übersetzungswechsel und bezweckt eine verbesserte Steuerungsvorrichtung für den
Übersetzungswechsel. Bei den gebräuchlichen Ausführungsarten wirkt der Übersetzungswechsel
durch Änderung der Bremshebelabstützung in der Weise, daß bei Umstellung des Übersetzungswechsels
in Richtung einer Erhöhung der Gestängeübersetzung die Bremshebelabstützung von
einem den oder die Bremshebel in einem niedrigeren Hebelarmverhältnis teilenden
Punkte nach einem den oder die Bremshebel in einem höheren Hebelarmverhältnis teilenden
Punkte verlegt wird. Bei Bremsen mit Übersetzungswechseln dieser Art kann die Übersetzung
oft auf einen recht hohen Wert gebracht werden. Um die bei gleichbleibendem Bremskolbenhub
von der Erhöhung der Übersetzung verursachte Verkleinerung der Klotzspielräume möglichst
gering zu gestalten und so auch bei der hohen Übersetzung möglichst große Klotzspielräume
zu erzielen, sind schon verschiedene Ausführungsarten des Übersetzungswechsels vorgeschlagen
worden, bei welchen der Übersetzungswechsel während der Anlegebewegung der Bremse
auf einen Mindestwert der veränderlichen Übersetzung eingestellt ist, über den beim
Bremsen und Bremslösen die zum Verbrauch bzw. Wiederherstellen der Klotzspielräume
erforderliche Bewegung der Klötze erfolgt, so daß die Klotzspielräume bei gelöster
Bremse entsprechend groß werden. Erst nach dem Klotzanlegen beim Bremsen tritt bei
Lastabbremsung die höhere Übersetzung in Tätigkeit, so daß diese dann nur für die
eigentliche Bremsung maßgebend ist. Kennzeichnend für die bisher vorgeschlagenen
Vorrichtungen dieser Art ist, daß an dem Bremshebel oder den Bremshebeln ein dem
Mindestwert der veränderlichen Übersetzung entsprechender Drehpunkt vorgesehen ist,
der infolge eines zugeordneten Leerganges nur so lange wirksam ist, wie die Kraft
einer ebenfalls zugeordneten Feder ausreicht, um den Bewegungswiderstand des Bremsgestänges
zu überwinden, wobei diese Federkraft so bemessen wird, .daß sie sämtliche Bewegungswiderstände
bis zum Anlegen der Klötze zu überwinden vermag, so daß der genannte Drehpunkt für
die ,gesamte Anlegebewegung maßgebend wird, Nach .dem Anlegen der Klötze
wird
aber die Federkraft überwunden, wodurch der Bremshebel seine Abstützung in dem genannten
Drehpunkte verliert. Die Bewegung beim Nachgeben der Feder wird zur Betätigung derjenigen
Umstellung des übersetztuigsiveclisels in Richtung zur Erhöhung des Übersetzungsverhältnisses
ausgenutzt, die zum Einschalten eines anderen Hebelstützpunktes erforderlich ist,
der dein in Tätigkeit zu tretenden höheren Übersetzungsverhältnis entspricht.
-
Mit der Betätigung der Umstellung des Übersetzungswechsels in der
oben beschriebenen, bereits vorgeschlagenen Weise ist der Nachteil verbunden, daß
es nicht zu umgehen ist, daß ein Teil der Bremskolbenbewegung für den Verbrauch
und das Wiederherstellen der Klotzspielrä time verlorengeht, so daß die Klotzspielräume
bei gelöster Bremse entsprechend kleiner ausfallen. Bei der unter :Nachgeben der
Feder vor sich gehenden Bremskolbenbewegung, die zum Einschalten der höheren Übersetzung
ausgenutzt wird, sind nämlich die Bremsklötze schon angehalten und werden nicht
weiterbewegt, und die eigentliche Bremsung kann erst nach erfolgter Einschaltung
der höheren Übersetzung beginnen.
-
Bei der Fahrzeugbremse nach der Erfindung wird dieser Nachteil dadurch
vermieden, daß die Umschaltvorrichtung vom Beginn der Anlege- bzw. Lösebewegung
der Bremse an in Richtung zum Umschalten des Übersetzungswechsels auf den Höchst-
bzw. Mindestwert der Gestängeübersetzung wirkt und zu diesem Zweck in bezug auf
ihre Kraftrichtung durch in Abhängigkeit der Betätigungsrichtung Anlegen bzw. Lösen)
der Bremse wirkende Steuermittel umsteuerbar ist. Besteht die Umschaltvorrichtung
aus einem Druckluftservomotor, so ist .die Anordnung getroffen, daß die Steuermittel
zum Regeln der Luftzufuhr zum Servomotor in Abhängigkeit der Betätigungsrichtung
der Bremse stehen. Zweckmäßig bestehen die zur Regelung der Luftzufuhr zum Druckluftservoniotor
dienenden Steuermittel aus einem über eine Rutschkupplung durch beginnende Bewegung
des Bremskolbens in der einen oder anderen Richtung umschaltbaren Ventil. Es kann
aber auch die Anordnung so getroffen werden, daß die zur Regelung der Druckluftzufuhr
dienenden Steuermittel vom Steuerventil der Bremse gebildet werden, zu welchem Zweck
der Servomotor an einen von dem Hauptsteuerorgan des Steuerventils überwachten Kanal
angeschlossen ist. Bei einer nicht stufenweise lösbaren Einkammerbremse kann die
weitere Anordnung getroffen werden, daß der Druckluftservomotor an die Übertragungskanimer
des Steuerventils angeschlossen ist. Durch die Erfindung wird erreicht, daß die
zum Einschalten des der höheren Übersetzung entsprechenden endgültigen Bremshebelstützpunktes
erforderliche Umstellung des Übersetzungswechsels sobald während des Bremsverlaufes
stattfindet, wie die Anlegebewegung der Bremse diese Umstellung überhaupt möglich
macht, so daß der endgültige Bremshebelstützpunkt schon dann während des Bremsens
zur Übernahme der Bremshebelabstützung von dein bei der Anlegebewegung wirksamen,
dem Mindestwert der Übersetzung entsprechenden anfänglichen Hebeldrehpunkt fertig
eingeschaltet ist, wenn der letztgenannte Bremshebeldrehpunkt außer Wirksamkeit
tritt. Außerdem wird beim Bremslösen der während des Bremsverlaufe eingeschaltete
endgültige Bremshebeldrehpunkt wieder ausgeschaltet und die Bremshebelabstützung
durch den dem Mindestwert der veränderlichen Übersetzung entsprechenden Drehpunkt
wiederhergestellt, sobald die Bremslösebewegung diesen rückgängigen Umstellungsverlauf
überhaupt möglich macht. In dieser Weise braucht praktisch kein Teil des Bremskolbenhubes
für die Ausführung der Umstellungen des Übersetzungswechsels geopfert zu werden,
sondern praktisch die ganze Bewegung des Bremskolbens bis zum Auftreten bzw. nach
dein Aufhören der Bremsspannung beim Bremsen bzw. Bremslösen kann zum Verbrauch
bzw. Wiederherstellen der Klotzspielräume über die niedrigste Bremshebelübersetzung
ausgenutzt werden, so daß die Bremsklotzspielräume entsprechend groß ausfallen.
-
Es ist natürlich nicht notwendig, für. das vorläufige Festhalten des
Bremshebels an dein anfänglichen Drehpunkt eine Feder zu verwenden, sondern es kann
zu diesem Zweck jede andere geeignete Einrichtung verwendet werden, z. B. eine ausschaltbare
Stütze. Die Einrichtung für das Festhalten des Bremshebels an dem anfänglichen Drehpunkt
bildet an sich keinen Teil der vorliegenden Erfindung: diese setzt aber voraus,
daß eine solche Einrichtung vorhanden ist.
-
Die Erfindung ist anwendbar sowohl bei Bremsanordnungen, in welchen
der dein Mindestwert des Bremshebelübersetzungsverhältnisses entsprechende Hebeldrehpunkt
nur während der Anlege- und Lösebewegungen der Bremse zur Wirkung kommen kann, als
auch bei Bremsanordnungen, in welchen der genannte Hebeldrehpunkt auch zur Bestimmung
der niedrigsten Übersetzung verwendbar ist, über welche die eigentliche Bremsung
erfolgen kann. Ferner ist die Erfindung anwendbar sowohl an Bremsanordnungen, bei
denen zwei oder mehrere verschiedenen Übersetzungsverhältnissen entsprechende Bremshebeldrehpunkte
durch
eine entsprechende Anzahl umstellbarer Anschläge für die Bremshebelabstützung bei
der eigentlichen Bremsung wahlweise einschaltbar sind, als auch an Bremsanordnungen,
bei denen zur Übernahme der Bremshebelabstützung bei der eigentlichen Bremsung ein
verschiebbarer, in verschiedenen Übersetzungsverhältnissen entsprechende Lagen einstellbarer
Anschlag vorgesehen ist.
-
Die Betätigungsvorrichtung kann z. B. aus einem federbetätigten Kipphebel
bestehen, der mechanisch, z. B. bei der Bewegung des Bremskolbens beim Bremsen und
Bremslösen -durch Reibungseingriff, mit einer Verlängerung der Kolbenstange umgestellt
wird. Sie kann auch aus einem kleinen Druckluftzylinder mit einem mit den umstellbaren
Gliedern des Lastwechsels verbundenen Kolben bestehen, der von einer Feder stets
in Richtung der Einschaltung des den Mindestwert des Hebelübersetzungsverhältnisses
bestimmenden Stützpunktes beeinflußt wird, aber beim Bremsen Druckluft aus einer
Druckluftquelle erhält zwecks Umsteuerung des Übersetzungsverhältnisses auf den
höheren Wert. Zur Regelung der Druckluftzufuhr kann z. B. ein Schieberventil verwendet
werden, das durch eine Rutschkupplung mit der Bremskolbenstange verbunden ist, so.
daß es umgestellt wird, sobald der Bremskolben seine Brems- bzw. Lösebewegung beginnt.
Noch vorteilhafter ist es, das Steuerventil der Bremse den Ein- und Auslaß der Druckluft
aus dem Druckluftzylinder überwachen zu lassen. Zu diesem Zweck kann der Druckluftzylinder
ganz einfach an einer solchen Stelle des Steuerventilsystems angeschlossen werden,
welches beim Einleiten einer Bremsung mit Druckluft gefüllt und bei beginnender
Bremslösung mit der Außenluft in Verbindung gesetzt wird. Bei einfachen Einkammerbremsen,
wo die Übertragungskammer die genannten Bedingungen erfüllt, kann .der Anschluß
des Servomotors an diese Kammer erfolgen. In den Fällen, wo die Übertragungskammer
nicht unmittelbar bei beginnender Bremslösung entleert wird, kann ein besonderer
Kanal, der die Bedingungen erfüllt, im Hauptschieber des Steuerventils .angebracht
werden.
-
Einige Ausführungsformen der Erfindung sind auf den Zeichnungen veranschaulicht.
Es zeigt Fig. i die Betätigung des Übersetzungswechsels durch einen mechanisch gesteuerten
Kipphebel.
-
Fig.2 zeigt eine aus einem Druckluftzylinder bestehende, von einem
Schieberventil über eine Rutschkupplung gesteuerte Betätigungsvorrichtung.
-
Fig.3 und 4 zeigen den Anschluß des Druckluftzylinders an das Steuerventil
einer Einkammerbremse beim Bremsen bzw. beim Bremslösen.
-
Fig. 5 und 6 veranschaulichen in gleicher Weise den Anschluß des Druckluftzylinders
an ein Steuerventil durch einen besonderen Kanal im Hauptschieber.
-
In Fig. i und 2 bezeichnet i den Bremszylinder, 2 und 3 die durch
die Kupplungsstangen .4 und 5 gegeneinander abgestützten Hebel des Bremsgestänges,
deren Übersetzungsverhältnis durch Ein- bzw. Ausschalten der einen oder anderen
Kupplungsstange mittels umstellbarer Anschläge 6 veränderlich ist. Die umstellbaren
Anschläge A -
werden über ein Gestänge 7, 8, 9 von einem Hebel to betätigt,
der als Kipphebel ausgebildet und von der Feder i i beeinflußt ist und mit einer
Verlängerung 12 der Kolbenstange derart in Reibungseingriff steht, daß der Kipphebel
to von beginnender Bewegung der Kolbenstange in .der einen oder anderen Richtung
umgekippt wird, so daß er von beginnender Anlegebewegung der Bremse an bestrebt
ist, die Anschläge 6 in Richtung zur Einschaltung der das höhere Übersetzungsverhältnis
bestimmenden Stange 5 umzustellen, und von beginnender Lösebewegung der Bremse an
bestrebt ist, die Anschläge 6 in der entgegengesetzten Richtung umzustellen. Bei
dieser Vorrichtung kann zur Vorausbestimmung des Übersetzungsverhältnisses, über
welches die eigentliche Bremsung erfolgen soll, einfach ein Anschlag 13 verwendet
werden, . der mittels eines Umstellhandgriffes" in' den Weg eines Punktes des Gestänges
7, 8, 9 gestellt wird und die Umstellung auf das höhere Hebelübersetzungsverhältnis
beim Bremsen verhindert, wenn der unbeladene Wagen mit dem kleineren übersetzungsverhältnis
abgebremst werden soll.
-
Die Fig. 2 zeigt, wie -die Umstellung der den Übersetzungswechsel
bildenden Anschläge 6 mittels eines Druckluftzylinders 15 erfolgen kann, der durch
ein Schieberventil 17 bei beginnender Bremsung an die Druckluftleitung i9
und bei beginnender Bremslösung an die Außenluft angeschlossen wird. Das Schieberventil
17 wird über eine Rutschkupplung 18 von einem mit dem Bremskolben beweglichen Teil
aus gesteuert, so daß es bei beginnender Bremsung unmittelbar in diejenige Lage
geführt wird, in welcher es den Druckluftzylinder 15 an .die Druckluftleitung i9
anschließt, und in dieser Lage bleibt, bis der Bremskolben sich in der Bremslöserichtung
zu bewegen beginnt, wo dann unmittelbar der Druckluftzylinder an die freie Luft
angeschlossen wird. Zur Vorausbestimmung des Übersetzungsverhältnisses, über welches
die eigentliche Bremsung erfolgen soll, kann
in der den Druckluftzylinder
15 mit dein Schieberventil 17 verbindenden Leitung 16 ein Abschlußhahn 26 angebracht
werden, durch «-elchen die Umstellung auf das größere Übersetzungsverhältnis verhindert
wird, so daß der leere Wagen mit dem kleineren Übersetzungsverhältnis abgebremst
werden kann. Selbstverständlich kann das zur Vorausbestimmung des bei der eigentlichen
Bremsung maßgebenden Übersetzungsverhältnisses dienende Organ entweder durch einen
Handgriff oder in an sich bekannter Weise selbsttätig durch eine in Abhängigkeit
von der Wagenbelastung wirkende Vorrichtung bedient werden.
-
Fig.3 und .t zeigen, wie der Druckluftzylinder 15 zur direkten
Steuerung vom Steuerventil der Bremse aus an die übertragungskammer 2o angeschlossen
wird, wenn diese, wie es z. B. bei nicht stufenweise lösbaren Einkammerbremsen der
Fall ist, beim Einleiten einer Bremsung mit der Bremsleitung 21 und bei beginnender
Bremslösung mit dem Auslaß 22 durch einen Kanal im Hauptschieber 23 verbunden wird.
-
Fig. 5 und 6 veranschaulichen schematisch in ähnlicher Weise wie die
Fig. 3 und q, wie der Druckluftzylinder 15 durch eine besondere Leitung 24. und
einen besonderen Kanal 25 im Hauptschieber 23 des Steuerventils finit der vom Steuerventil
zum Bremszylinder führenden Leitung bzw. mit dem Auslaß a2 verbunden ist.