DE821363C

DE821363C - Compressed air brake, in particular stepless brake, with automatic load change device as well as application and locking cylinder

Info

Publication number: DE821363C
Application number: DEA164A
Authority: DE
Original assignee: ANC ETS F A SANSENS DIESEL MOT
Current assignee: ANC ETS F A SANSENS DIESEL MOT
Priority date: 1949-06-20
Filing date: 1949-11-01
Publication date: 1951-11-19

Description

Druckluftbremse, insbesondere stufenlösende Bremse, mit automatischer Lastwechselvorrichtung sowie Anlege- und Festbremszylinder Neuzeitliche E i senhalinNvagen, insbesondere solche mit hoher Geschwindigkeit und hohem Ladegewicht, werden vielfach mit Druckluftbremsen ausgerüstet, bei welchen der Bremsklotzdruck automatisch in Abhängigkeit von der Belastung des Fahrzeuges geregelt wird. Dabei wird ein sehr hohes Änderungsverhältnis der Bremskraft des leeren Wagens zu der des beladenen gefordert, z. B. r : 5. Bei der Verwendung von besonderen Anlege- und Festbremszylindern wird die Einhaltung der Vorschriften über den erforderlichen :Mindestdruck bei leerem und beladenem Wagen durch den Anlegezylinder erschwert, wenn dieser so angeordnet wird, daß sein Druck auf das Bremsgestänge während des Festbremsens andauert und sich daher zum Druck des Festbremszylinders addiert, wie es z. B. gewöhnlich der Fall ist, wenn Anlege- und Festbremszylinder atn gleichen Arm des Bremshebels angreifen. Dieser Nachteil wird gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch vermieden, daß der Anlege-und der Festbremszylinder in der Weise an dem Bremsgestänge angreifend angeordnet werden, daß der Druck des einen Zylinderkolbens einen Rückdruck auf den anderen Zylinderkolben ausübt. Aui diese Weise wird während des Anlegevorgangs der Festbremszylinderkolben gegen seinen Anschlag gedrückt. Während des Festbremsens übt der Festbremszylinderkolben auf den Anlegezylinderkolben einen Rückdruck aus, der aber in bekannter Weise durch eine Sperre in dem zum Anlegezylinder führenden Bremsgestänge aufgenommen werden kann. Auf diese Weise wird erreicht, daß der Druck des Anlegezylinders sich nicht zum Druck des FestbremszvIinders addiert. Die Erfindung ist in mehreren Ausführungsbeispielen in den Fig. i bis 3 schematisch dargestellt. In Fig. i greift der Anlegezylinder i an dem Bremsgestänge 13 mit einem einarmigen Hebel 5 an, der über eine Verbindungsstange 9 zum doppelarmigen Bremshebel 7 des Festbremszylinders 3 seinen Festpunkt im Drehpunkt i i des Hebels 7 findet. Beim Anlegen der Bremsklötze stellt sich daher nur der Bremshebel s schräg, während der Hebel 7 in seiner Stellung verbleibt, da der Kolben des Festbremszylinders 3 während des Anlegevorgangs gegen seinen Anschlag gehalten wird. Wird nach dem Anlegen der Bremsklötze der Festbremszylinder 3 belüftet, übt sein Kolbendruck auf den Kolben des Anlegezylinders i einen Rückdruck aus, der von einer Sperre 4 aufgenommen wird, die so ausgebildet ist, daß die in ihr sich bewegende Kolbenstange des Anlegezylinders i nur durch Druck und Zug von der Seite des Anlegezylinders i aus verschoben werden kann, nicht aber durch Druck von der entgegengesetzten Seite aus.Compressed air brake, in particular step-releasing brake, with automatic Load changing device as well as application and locking cylinders Modern iron valves, in particular those with high speed and high loading weight are increasing in number equipped with compressed air brakes, in which the brake pad pressure is automatically in Depending on the load on the vehicle is regulated. It will be a very high change ratio of the braking force of the empty car to that of the loaded one required, e.g. B. r: 5. When using special locking and locking cylinders is compliance with the regulations required on the: minimum pressure when empty and loaded car made more difficult by the feed cylinder, if this is so arranged is that its pressure on the brake linkage continues during the brake application and therefore added to the pressure of the brake cylinder, as it is, for. B. usually the The case is when the application and locking cylinder attack at the same arm of the brake lever. This disadvantage is avoided according to the present invention in that the The application cylinder and the brake cylinder are arranged in such a way that they act on the brake linkage be that the pressure of one cylinder piston is a back pressure on the other Cylinder piston exerts. In this way, the locking cylinder piston is activated during the application process pressed against its stop. The locking cylinder piston exercises during the locking process on the application cylinder piston from a back pressure, but this in a known manner a lock can be added to the brake linkage leading to the application cylinder can. In this way it is achieved that the pressure of the feed cylinder does not increase added to the pressure of the parking brake valve. The invention is in several Embodiments in Figs. I to 3 shown schematically. In Fig. I applies the application cylinder i on the brake linkage 13 with a one-armed lever 5, the Via a connecting rod 9 to the double-armed brake lever 7 of the fixed brake cylinder 3 finds its fixed point at the pivot point i i of the lever 7. When putting on the brake pads therefore only the brake lever s is inclined, while the lever 7 is in its position remains because the piston of the brake cylinder 3 against during the application process its stop is held. Becomes the locking cylinder after applying the brake pads 3 vented, its piston pressure exerts a back pressure on the piston of the feed cylinder i from, which is received by a lock 4, which is designed so that the in their moving piston rod of the feed cylinder i only by pushing and pulling the side of the feed cylinder i can be moved from, but not by pressure from the opposite side.

Der Drehpunkt i i des Bremshebels 7 verschiebt sich in Abhängigkeit von der Wagenbelastung und vergrößert bei beladenem Wagen den Hebelarm, an dem der Festbremszylinder 3 angreift. Wie ersichtlich, wird bei der vorbeschriebenen Anordnung der Druck des Anlegezylinders i auf die Bremsklötze ausgeschaltet, sobald der Festbremszylinder 3 in Tätigkeit tritt. Der Druck des Festbremszylinderkolbens 3 bestimmt daher allein den Anpreßdruck der Bremsklötze und damit den jeweils erzeugten Mindestdruck.The pivot point i i of the brake lever 7 shifts as a function on the wagon load and increases the lever arm on which the Lock cylinder 3 engages. As can be seen, in the above-described arrangement the pressure of the application cylinder i on the brake pads is switched off as soon as the brake cylinder 3 comes into operation. The pressure of the brake cylinder piston 3 therefore alone determines the contact pressure of the brake pads and thus the minimum pressure generated in each case.

Die Anordnung hat den weiteren Vorteil, daß das Übersetzungsverhältnis, mit dem der Anlegezylinder an dem Bremsgestänge angreift, von der Lastwechselvorrichtung unbeeinflußt bleibt. Der Kolben des Anlegezylinders braucht daher nur für ein bestimmtes Übersetzungsverhältnis bemessen zu werden. Würde er dagegen an dem Hebel 7 angreifen, müßte er für das bei leerem Wagen sich einstellende Übersetzungsverhältnis bemessen werden und bei beladenem Wagen einen ungewünscht großen Druck auf die Bremsklötze ausüben.The arrangement has the further advantage that the transmission ratio, with which the application cylinder engages the brake linkage, from the load changing device remains unaffected. The piston of the feed cylinder therefore only needs for a specific one Gear ratio to be measured. On the other hand, if he were to attack lever 7, it would have to be dimensioned for the transmission ratio that occurs when the car is empty and an undesirably high pressure on the brake pads when the car is loaded exercise.

Die Anordnung hat den weiteren Vorteil, daß die durch den Anlegezylinder i hervorgerufene Schrägstellung des Hebels 5 durch den Festbremszylinder wieder in gewissem Umfang rückgängig gemacht wird.The arrangement has the further advantage that the feed cylinder i caused inclination of the lever 5 by the brake cylinder again is reversed to some extent.

In dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 ist der Anlegezylinder 15 an dem einen, der Festbremszylinder 21 an dem anderen Ende des Bremsgestänges angeordnet. Der Anlegezylinder 15 greift hier mit einem doppelarmigen Hebel an dem Bremsgestänge 17 an. Sobald er die Bremsklötze zum Anliegen gebracht hat und der Festbremszylinder 21 über seinen Bremshebel mit lastabhängig verstellbarem Drehpunkt 23 die Bremsklötze anpreßt, wird der auf den Anlegezylinder hierbei ausgeübte Rückdruck durch die Sperre 25 aufgenommen.In the embodiment of FIG. 2, the feed cylinder 15 is on one, the brake cylinder 21 arranged at the other end of the brake linkage. The application cylinder 15 engages here with a double-armed lever on the brake linkage 17 at. As soon as he has brought the brake pads to rest and the brake cylinder 21 the brake pads via its brake lever with a load-dependent adjustable pivot point 23 is pressed, the back pressure exerted on the feed cylinder is thereby caused by the lock 25 added.

Bei dem in Fig.2 dargestellten Ausführungsbeispiel wird der Anlegezylinder 15 gleichzeitig zum Anlegen der Bremsklötze des mit iga angedeuteten Drehgestells benutzt. Dieses ist entsprechend der Anordnung im Drehgestell i9 mit einem Festbremszylinder 21a und einer Sperre 25a für das Bremsgestänge 17a versehen. Der Bremshebel des Festbremszylinders 21a besitzt einen lastabhängig verstellbaren Drehpunkt 23a.In the embodiment shown in Figure 2, the feed cylinder 15 at the same time to apply the brake pads of the bogie indicated by iga used. This is in accordance with the arrangement in the bogie i9 with a brake cylinder 21a and a lock 25a for the brake linkage 17a. The brake lever of the Fixed brake cylinder 21a has a load-dependent adjustable pivot point 23a.

Die dargestellte Anordnung hat den Vorteil, daß der Anlegezylinder in der Mitte des Wagens in der Nähe des Steuerventils liegt und infolgedessen beim Bremsen schnell Druck erhält. Ein weiterer Vorteil dieser Anordnung liegt darin, daß die Sperren 25 und 25a so angeordnet werden können, daß das ganze Mittelbremsgestänge von den durch die Festbremszylinder bewirkten Gestängekräften frei bleibt und dementsprechend leichter ausgebildet werden kann. Die Sperren 25 und 25a gestatten nämlich zwar ein Durchziehen der Zugstangen vom Anlegezylinder 15; während derTätigkeit derFestbremszylinder 21 und 21a wirken sie aber als feste Widerlage. Sie müssen natürlich so ausgebildet sein, daß sie beim vollen Lösen der Bremse ein Zurückstoßen des Gestänges vom Anlegezylinder 15 aus erlauben.The arrangement shown has the advantage that the application cylinder is located in the middle of the carriage near the control valve and consequently receives pressure quickly when braking. Another advantage of this arrangement is that the locks 25 and 25a can be arranged in such a way that the entire central brake linkage remains free from the linkage forces caused by the brake cylinders and can accordingly be made lighter. The locks 25 and 25a allow a pulling through of the tie rods from the feed cylinder 1 5; during the operation of the brake cylinders 21 and 21a, however, they act as a fixed abutment. Of course, they must be designed so that they allow the linkage to be pushed back from the application cylinder 15 when the brake is fully released.

Die Sperren 25 und 25a sowie die lastabhängig verschiebbaren Festpunkte 23 und 23a sind am Wagenkasten angebracht, so daß auf die Druckzapfen der Drehgestelle keine Bremskräfte wirken.The locks 25 and 25a as well as the load-dependent movable fixed points 23 and 23a are attached to the car body, so that on the pressure pins of the bogies no braking forces act.

Die Handbremse kann mit ihrer Zugstange 29 an dem vom Anlegezylinder 15 verstellten Bremsgestänge angreifen, also mit einem Übersetzungsverhältnis, das von der Lastwechselvorrichtung unbeeinflußt bleibt.The handbrake can with its pull rod 29 on that of the application cylinder 15 attack adjusted brake linkage, so with a transmission ratio that remains unaffected by the load changing device.

Fig. 3 zeigt eine Abänderung der Anordnung der Fig. 2, die darin besteht, daß zwischen dem Bremshebel des Bremszylinders 21, der den veränderlichen Drehpunkt 23 hat, und dem Bremsgestänge noch ein Hebel 33 mit unveränderlichem Drehpunkt 31 angeordnet ist. Diese Anordnung gestattet eine Vergrößerung des Übersetzungsverhältnisses, mit dem- der Festbremszylinder am Bremsgestänge angreift, und eine dementsprechende Verkleinerung des Durchmessers des Festbremszylinders.Fig. 3 shows a modification of the arrangement of Fig. 2, which consists in that between the brake lever of the brake cylinder 21, the variable pivot point 23, and the brake linkage also has a lever 33 with an unchangeable pivot point 31 is arranged. This arrangement allows an increase in the transmission ratio, with which the locking cylinder engages the brake linkage, and a corresponding one Reduction of the diameter of the brake cylinder.

Die Bremsanordnung gemäß der Erfindung gestattet es, daß der Anlegezylinder während des Hubes des Festbremszylinders keinen zusätzlichen Hub zu machen braucht und daher mit einem geringeren Luftverbrauch auskommt. Sie gestattet ferner, bei einer Anordnung entsprechend der Fig. 2, mit einem einzigen Anlegezylinder auszukommen. Die besondere Anordnung der Fig.3 erlaubt schließlich eine Verkleinerung des Durchmessers der Festbremszylinder. Durch die erreichte geringe Schrägstellung der Hebel im Bremsgestänge ist es möglich, die Anlege- und Bremszylinder mit geringem Durchmesser und entsprechend vergrößertem Hub auszubilden. Da aber die Luftverluste durch Kolbenundichtigkeiten unabhängig vom Hub und lediglich abhängig vom Kolbenumfang sind, können die Luftverluste durch Kolbenundichtigkeiten bei einer Anordnung gemäß der Erfindung wesentlich vermindert werden. Dies ist von besonderer Bedeutung für stufenlösende Bremsen, hei denen der Luftverbrauch eine entscheidende Rolle spielt und die zulässige Zuglänge bestimmt. Bei der stufenlösenden Bremse muß nämlich sämtliche während des Bremsvorganges verbrauchte Luft während des Lösens ersetzt werden, da die stufenlösende Bremse sich erst dann voll löst, wenn die Bremsapparate wieder sämtlich aufgefüllt worden sind. Da die hierfür benötigte Luftmenge, die während des Lösevorganges durch die Hauptluftleitung hindurchgetrieben werden muß, ein bestimmtes Maß nicht überschreiten kann, ist auch der Zuglänge bei stufenlösenden Bremsen eine Grenze gesetzt. Infolgedessen erlaubt die Einsparung von Luft, wie sie mit der vorliegenden Erfindung erreicht wird, eine entsprechende Vergrößerung der Zuglänge.The brake arrangement according to the invention allows the application cylinder does not need to make an additional stroke during the stroke of the brake cylinder and therefore manages with lower air consumption. It also allows an arrangement according to FIG. 2, to get by with a single feed cylinder. The special arrangement of FIG. 3 finally allows the diameter to be reduced the brake cylinder. Due to the low inclination of the levers in the brake linkage it is possible to use the application and brake cylinders with a small diameter and accordingly to train increased stroke. But there the air losses through piston leaks are independent of the stroke and only dependent on the piston circumference, the air losses substantially reduced by piston leaks in an arrangement according to the invention will. This is of particular importance for step-releasing brakes, namely those of the Air consumption plays a decisive role and determines the permissible train length. In the case of the step-releasing brake, all must be done during the braking process consumed Air must be replaced during the release, since the step-releasing brake is only then released fully solves when the braking devices have all been refilled. Since the the amount of air required for this, which during the dissolving process through the main air line must be driven through, cannot exceed a certain level, is also the train length with step-releasing brakes set a limit. As a result, allowed the saving of air, as it is achieved with the present invention, one corresponding increase in train length.

Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispieleiner Sperre4. Zwischen dieKolbenstange 34 des Anlegezylinders i und den Hebel 5 ist eine Spindel 35 eingeschaltet, die mit nicht selbsthemmendem Gewinde versehen ist. Auf der Spindel sitzt eine Mutter 36, die in einem feststehenden Gehäuse 37 angeordnet ist. Die Spindel 35 ist mit Bunden 38 gegen die Kolbenstange 34 und das mit Zapfen 39 im Hebel 5 gelagerte Gehäuse 48 abgestützt, und zwar auf der Innenseite der Bunde unter Zwischenschaltung von Kugellagern 47. Die Mutter 36 stützt sich auf der einen Seite ebenfalls durch ein Kugellager 40 gegen (las Gehäuse 37 ab. Die Steigung des Gewindes der Spindel 35 ist so bemessen, daß Spindel und Mutter sich noch gegeneinander verdrehen, wenn zu der Reibung im Gewinde noch die Reibung in den Kugellagern hinzukommt, sich dagegen nicht mehr gegeneinander verdrehen, wenn zu der Reibung im Gewinde noch die Reibung an dem ohne Zwischenschaltung eines Kugellagers anliegenden Bund hinzukommt. Demzufolge dreht sich die Mutter auf der Spindel, wenn von der Kolbenstange 34 her Druck auf die Spindel erfolgt, und die Spindel bewegt sich durch die Mutter hindurch. Erfolgt dagegen in umgekehrter Richtung Cberdruck vom Hebel 5 (Gehäuse 48) her. so (laß die 'Mutter 36 auf der anderen Seite zum Anliegen kommt, können weder die Mutter 36 noch die Spindel 35 sich drehen. Infolgedessen kann die Spindel 3,5 sich auch nicht rück-Nvärts bewegen. Wird aber die Kolbenstange 34 zurückgezogen, legt sich die Spindel 35 mit ihren Bunden 38 gegen die Kugellager 47 und vermag sich jetzt in der 1Mtitt:i- 36 zii drehen und dadurch rückwärts zu bewegen.Fig. 4 shows an embodiment of a lock4. A spindle 35, which is provided with a non-self-locking thread, is connected between the piston rod 34 of the feed cylinder i and the lever 5. A nut 36, which is arranged in a stationary housing 37, sits on the spindle. The spindle 35 is supported with collars 38 against the piston rod 34 and the housing 48 mounted with pin 39 in the lever 5, on the inside of the collars with the interposition of ball bearings 47. The nut 36 is also supported on one side by a ball bearing 40 against (read housing 37. The pitch of the thread of the spindle 35 is dimensioned so that the spindle and nut still twist against each other when the friction in the thread is added to the friction in the ball bearings, but no longer twist against each other when In addition to the friction in the thread, there is also the friction on the collar that is in contact without the interposition of a ball bearing.As a result, the nut rotates on the spindle when pressure is exerted on the spindle from the piston rod 34, and the spindle moves through the nut on the other hand, in the opposite direction, excess pressure from the lever 5 (housing 48) can be applied so (let the nut 36 come to rest on the other side en neither the nut 36 nor the spindle 35 rotate. As a result, the spindle 3.5 cannot move backwards either. But if the piston rod 34 is withdrawn, the spindle 35 rests with its collars 38 against the ball bearings 47 and is now able to rotate in the center: i- 36 zii and thereby move backwards.

Eine auf (lein gleichen Prinzip beruhende Sperre .t5 ist in hig. 5 veranschaulicht. Bei ihr sind zum Unterschied von der Sperre nach Fig. 4 die Kugellager 41 an den Bunden .42 der Spindel 43 so angeordnet, (laß Zug am Gestängeteil 44 die Spindel 43 nicht zu verschieben vermag, wohl dagegen Zug am (@estängeteil 45, wobei die Mutter 46 sich auf der Spindel 43 dreht. Erfolgt Druck auf dem Gestängeteil 45, verschiebt sich die Spindel 43 ebenfalls, indem sie sich in der nunmehr feststehenden Mutter 46 dreht.A lock .t5 based on the same principle is available in hig. 5 illustrated. In her, the difference from the lock according to FIG. 4, the ball bearings 41 on the collars .42 of the spindle 43 so arranged, (let train on the rod part 44 the Spindle 43 is not able to move, on the other hand train on (@ estängeteil 45, where the nut 46 rotates on the spindle 43. There is pressure on the rod part 45, the spindle 43 is also displaced by being in the now stationary Nut 46 turns.

1)ie erforderliche lZeibung in den den Kugellagern abgewendeten :Anlageflächen der Spindelmutter und der Spindelbunde kann erforderlichenfalls durch reit)ungserliöliende Zwischenlagen oder z. B. durch Oberflächenverzahnung erzielt werden.1) The required friction in the ball bearings averted: contact surfaces the spindle nut and the spindle collar can, if necessary, be reit) ungserliöliende Intermediate layers or z. B. can be achieved by surface gearing.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Compressed air brake, in particular step-releasing brake, with automatic load change device as well as application and locking cylinder, characterized in that the application and locking cylinder act on the brake linkage in such a way that the pressure of the application cylinder piston exerts a back pressure on the locking cylinder piston and the pressure of the locking cylinder piston by a arranged in the linkage of the feed cylinder piston lock is received.

2. Compressed air brake with automatic load change device as well as application and locking cylinder, in particular compressed air brake according to claim i, characterized in that, that the load changing device the transmission ratio in that of the feed cylinder adjusted part of the brake linkage is not affected.

3. Air brake according to claim i and 2, characterized in that the application cylinder is arranged in the central brake linkage is (Fig. 2).

4. Compressed air brake according to claim i to 3, characterized in that that the brake cylinder on the brake linkage with the interposition of several lever ratios attacks (Fig. 3).

5. Compressed air brake according to claim i to 4, characterized in that that the load changing device the transmission ratio in that of the handbrake adjusted part of the brake linkage is not affected.

6. Air brake according to claim i to 5, characterized in that the load-dependent movable pivot point of the Brake lever, on which the brake cylinder engages, is mounted on the car body.

7. Locking device, in particular for the linkage of air brakes, thereby characterized in that it is rotatable from one in the rod to be locked (34, 39) switched on spindle (35) with non-self-locking thread and one on this hostile nut (36) rotatably arranged in a stationary housing (37) exists, and that with the force to be blocked in the linkage the _11> support both the spindle against the linkage and the nut against the housing one the mutual rotation preventing locking, z. B. by friction, generated while in the case of the force acting in the linkage that cannot be blocked, either the support the spindle against the rod or the nut against (read housing none or only low friction that does not hinder mutual rotation, e.g. B. by Interposition of a ball bearing (.40, 47).