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Reibungsbremse, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit Einrichtungen
zum Nachstellen des Bremsgestänges bei Abnutzung der Bremsbeläge Bei Bremseinrichtungen
sind die der Bremsreihung ausgesetzten Teile, wie Bremsbacken usw., einer verhältnismäßig
starken Abnutzung unterworfen, wodurch der Weg des Bremsgestänges immer größer wird,
bis schließlich eine einwandfreie Bremsung nicht mehr zustande kommt. Zur :'lufrechterlialtung
der Bremssicherheit ist es daher unbedingt notwendig, daß das Bremsgestänge durch
Nachstellen rechtzeitig verlängert und dadurch die Abnutzung ausgeglichen wird.
Insbesondere im Kraftfahrzeugbetrieb wird jedoch das Nachstellen der Bremsen häufig
vergessen, und es wurden aus diesem Grunde schon Einrichtungen vorgeschlagen, welche
das Nachstellen in Abhängigkeit von der Gestängebewegung selbsttätig durchführen.
Diese sog. Gestängesteller sind jedoch verhältnismäßig kompliziert und daher sowohl
teuer als auch störanfällig. Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, eine Einrichtung
zu schaffen, welche die selbsttätigen Nachstellvorrichtungen überflüssig macht,
den Fahrer aber trotzdem dazu 'zwingt, das Bremsgestänge rechtzeitig nachzustellen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß vor allem dadurch gelöst, daß bei Verlängerung
des Bremsgestängeweges über das für eine einwandfreie Bremsung zulässige Maß Mittel
wirksam werden, durch welche die erreichte Bremstendenz aufrechterhalten oder verstärkt
'wird. Dies fuhrt zu Betriebs-
-Zuständen, welche vom Fahrzeugführer.
nicht übersehen werden können und ihn daher zur Nachstellung zwingen.
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In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes
gezeigt.
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Die in Abb. i dargestellte Druckluftbremsanlage. eines Kraftfahrzeuges
und eines mit diesem gekuppelten Anhängers hat einen im Zugfahrzeug untergebrachten
Hauptluftbehälter i, welcher von einer nicht dargestellten Kompressoranlage mit
Druckluft gefüllt wird. Der Behälter i ist über eine Leitung 3 an ein bekanntes
und daher nicht im einzelnen gezeigtes Steuerventil 5 angeschlossen. Dieses Steuerventil
verbindet bei Niederdrücken des Fußhebels 7 den Bremszylinder 9 bzw. dessen Beschickungsleitung
i i mit der Speiseleitung 3 aus dem Hauptluftbehälter i und schließt dafür den Auslaß
13 ab. Umgekehrt veranlaßt die Rückbewegung des Hehels 7 das Steuerventil, den Behälter
i und den Zylinder 9 voneinander zu trennen und den letzteren mit dem Auslaß 13
zu verbinden. Im Bremszylinder 9 ist ein Kolben 15 gelagert, welcher über ein Gestänge
17 die in einer nicht dargestellten Bremstrommel gelagerten Bremsbacken i9 betätigt.
Erreicht die Bewegung des Kolbens 15 und des Gestänges 17 infolge der Abnutzung
der Bremsbacken i9 einen festgelegten Grenzwert, so gibt der Kolben 15 im Zylinder
9 die Mündung einer Leitung 21 in den Zylinderraum 69 frei und verbindet damit diese
Leitung mit der Leitung i i. Über die Leitung 21 wird ein Kolben 23 beaufschlagt,
welcher ein Überwachungsventil 25 für den Auslaß 13 betätigt. Die Leitung 21 kann
von Hand mittels einer Klappe 26 entlüftet werden. Bei Bewegung des Fußhebels 7
wird außer dem Zugwagensteuerventil 5 über das Gestänge 27 auch eine als Anhängerbremsventil
bezeichnete Ventileinrichtung 29 von ebenfalls bekannter und nicht im einzelnen
gezeigter Bauart betätigt, welche je nachdem, ob die Bremse angezogen oder gelöst
wird, die zum Anhängerfahrzeug führende Leitung 31 zwecks Druckverringerung mit
dem Auslas 33 unter Abschluß der Leitung 35 verbindet oder umgekehrt den Auslaß
33 schließt und dafür die Leitung 35 mit der Leitung 31 zwecks Wiederauffüllung
der letzteren verbindet. Druckabsenkung in der Leitung 31 veranlaßt ein Anhängersteuerventil
37 voll ebenfalls bekannter Bauart, den Auslas 39 des Bremszylinders 41 abzusperren
und dafür den Bremszylinder über die Leitungen 43, 45 mit einem Vorratsluftbehälter
47 zwecks Beaufschlagung des Bremskolbens 49 zu verbinden. Dabei wird gleichzeitig
der Behälter 47 von der Leitung 31 getrennt. Wird dagegen der Druck in der Leitung
31 erhöht, so steuert das Ventil 37 in der Weise um, daß nunmehr der Bremszylinder
41 und der Vorratsluftbehälter 47 voneinander getrennt sind, der erstere durch den
Auslas 39 entlüftet und der letztere zwecks Wiederauffüllung mit der Leitung 31
verbunden wird. Der Kolben 49 wirkt über ein Gestänge 51 auf die Bremsbacken 53.
Wenn die Abnutzung der Bremsbacken und damit der Weg des Gestänges 51 und des Kolbens
49 einen bestimmten Grenzwert erreicht haben; gibt der Kolben 'die Mdindung einer
Leitung 55 in den Druckraum 56 des Zylinders frei, über welche der Kolben 57 zwecks
Öffnung eines Ventils 59 beaufschlagt wird. Das von einer Feder 61 belastete Ventil
59 schließt eine mit der Hauptluftleitung 31 verbundene Leitung 63 entweder ab oder
entlüftet sie durch den Auslas 65 ins Freie. Der Auslaß 65 kann durch eine von Hand
bedienbare Klappe 67 abgeschlossen werden.
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Die Wirkungsweise der beschriebenen Einrichtut.g ist folgende: Durch
Niedertreten des Fußhebels 7 wird das Steuerventil 5 betätigt, welches die Beaufschlagung
des Kolbens 15 aus dem Hauptluftbehälter i über die Leitungen 3 und i i freigibt
und dafür denAuslaß i3 von der Leitungii trennt. Der Kolben macht unter der Druckmittelbeaufschlagung
seinen Hub und preßt dabei mittels des Gestänges 17 die Bremsbacken i9 an die Innenwand
der nicht gezeigten Bremstrommel an. Durch das Betätigen des Hebels 7 wird außerdem
mittels der Verbindungsstange 27 auch das Anhängerbremsventil 29 derart betätigt,
daß der Druck der Leitung 31 über den Auslaß 33 verringert wird. Diese Drucksenkung
veranlaßt das Steuerventil 37 zur Verbindung der Leitungen 43 und 45 unter Abschluß
des Auslasses 39 und der Trennung von Leitung 31 und Vorratsluftbehälter 47. Aus
dem letzteren strömt Druckluft zum Zylinderraum 56, und der Kolben 49 betätigt dadurch
über das Gestänge 51 die Bremsbacken 53. Ist nun z. B. der Belag der Bremsbacken
i9 des Zugfahrzeuges bereits so weit abgeschliffen und damit der Hub des Kolbens
15 so groß, daß die Leitung 21 mit dem Arbeitsraum 69 des Bremszylinders 9 verbunden
wird, so wirkt das Druckmittel über die Leitung 21 auf den Kolben 23 mit der Folge
des Abschlusses des Auslasses 13 durch das Ventil 25. Während bei Rückbewegung des
Fußhebels 7 die Anhängerbremseinrichtung durch Wiederauffüllen der Leitung 31 und
damit Umsteuern des Ventils 37 gelöst wird, ist dies bei der Zugwagenbremse nicht
möglich. Das Steuerventil 5 verbindet zwar den Bremszylinder 9 über die Leitung
i i mit dem Auslas 13, dieser ist jedoch durch das Ventil 25 abgeschlossen. Der
Kolben 15 bleibt damit so lange unter Druck in der Bremsstellung, bis der Fahrer,
von dem die Unmöglichkeit des Löseas der Zugwagenbremse nicht übersehen werden kann,
von Hand.die Klappe 26 öffnet. Damit entlädt sich der Druck auf den Kolben 23 des
Ventils 25, und dasselbe wird durch die Feder 71 in seine Öffnungsstellung zurückgeführt.
Der Bremszylinder 9 steht nun wieder über den im Steuerventil 5 bereits freigegebenen
Auslas 13 mit der Außenluft in Verbindung. Durch diesen Zwischenfall aufmerksam
geworden, stellt der Fahrer das Bremsgestänge durch eine nicht dargestellte Vorrichtung
von Hand so weit nach, daß nun bis zum Wiedererreichen des als Grenze festgelegten
Abnutzungsgrades der Kolben 15 nicht mehr in die Stellung kommt, in welcher Druckluft
in die Leitung 21 einströmen kann. Die Klappe 26 muß, um die Einrichtung von neuem
betriebsbereit
zu machen, wieder geschlossen werden. Dies kann zwangsläufig
z. B. durch Federzug oder durch ein in die Lösestellung zurückkehrendes "Teil der
Bremseinrichtung geschehen.
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`Fenn am Anhängerfahrzeug der Belag der Bremsbacken 53 unzulässig
weit abgenutzt ist, hat (lies beim Bremsvorgang ebenfalls einen so großen Hub des
Kolbens 49 zur Folge, daß Druckluft über die Leitung 55 zum Kolben 57 des Ventils
59 gelangen kann und das Ventil öffnet. Dadurch wird die Leittitig 3 1, deren Druck
bereits- entsprechend der gew@ihlten Bremsstufe verringert ist, durch die Leitung
63 und die offene Klappe 67 völlig entlüftet und damit, veranlaßt durch da, Steuerventil
37, der Kopien .I9 mit dein I-löchstdruck aus dem Behälter 47 beaufschlagt. Das
Anhängerfahrzeug ist voll abgebremst. Würde die Leitung 31 zwecks gewollter Vollbremsung
mittels der Ventileinrichtung 29 bereits vor Öffnung des Ventils 59 völlig entleert,
so brächte die Öffnung des Ventils 59 keine Bremskraftänderung mehr finit sich.
Wichtig aber ist, claß in allen l#älleii der Versuch des Lösens der Bremse nicht
gelingt, weil die Durchflußquerschnitte des Ventils 59 und der Klappe 67 so groß
bemessen sind, daß in der Leiturig 31 eine neue Druckerhöhung, welche die Voraussetzung
für das Umsteuern des Ventils 37 in die Lösestellung wäre, nicht möglich ist. Erst
wenn der Fahrer die Klappe 67 schließt, kann die Leitung 31 vom Hauptluftbehälter
1 aus wieder gefüllt und damit die Anhängerbremse unter Rückkehr des Kolbens ,I9
in seine Ausgangsstellung wieder gelöst werden. Die Unmöglichkeit, clie Bremse zu
lösen, hat den Fahrer eindeutig darauf hingewiesen, daß eine Bremsnachstellung notwendig
ist. Zur neuen Betriebsbereitschaft der Einrichtung muß die Klappe 67 wieder geöffnet
werden, was auch zwangsläufig durch Federzug oder durch Bewegungsableitung von einem
Glied der I?inrichtung durchgeführt werden kann. Die Zugwagenbreinse wirkt natürlich
auch ohne Anhängerfahrzeug in der beschriebenen Weise. Im übrigen läßt sich die
Erfindung auch hei einer Bremse mit einem anderen Druckmittel, z. B. einer Druckflüssigkeit,
verwirklichen.
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In Abb. 2 ist eine Bremseinrichtung für ein Anhängerfahrzeug 75 dargestellt,
wobei auf mechanischem Wege die Auflaufbewegungen dieses Fahrzeuges auf das "Zugfahrzeug
zur Bremsung ausgenutzt werden. Wie die Abbildung zeigt, besitzt das Anhängerfahrzeug
.75 eine Deichsel 77, in deren Kopf 79 eilte axial bewegliche Stange 81 gelagert
ist. Diese Stange ist mittels einer Öse 83 an das Zugfahrzeug 85 abgekuppelt und
trägt einen Bund 87, welcher an einem Gegenlager 89 des Deichselkopfes 79 anliegt.
Zwischen dem Bund 87 und einem zweiten Gegenlager 9i des Deichselkopfes ist eine
Feder 93 mit Vorspannung gelagert. Mit der Stange 81 ist ein weiterer Gestängeteil
95 gelenkig verbunden, welcher in einer Hülse 97 endigt, die in einer Gegenhülse
99 teleskopartig verschiebbar ist. Zwischen den Böden dieser ineinandergeschobenen
Hülsenteile ist eine Feder toi gelagert. Um diese Feder als Kraftspeicher gespannt
zu halten, ist an der Hülse 97 ein Riegel i03 drehbar gelagert, welcher im zusammengeschobenen
Zustand der Hülsen und damit bei gespannter Feder einen an der Hülse 99 vorgesehenen
Bolzen 105 umgreift und damit die Teile in ihrer gegenseitigen Lage sichert. Der
Riegel 103 kann mittels eines Seiles 107 vom Fahrer des Zugfahrzeuges 85
gegen die Kraft einer Feder iog auslösend betätigt werden. Die Hülse 99 setzt sich
in einem Ansatz i io fort, welcher ein Gewinde i i i trägt. Dieses Gewinde ist von
einer INlutter 113 umgeben, welche außerdem in ein Gewinde i15 eingreift, welches
zum Fortsatz 117 des Bremsgestänges gehört. Durch entsprechende Rechts- und Linksgängigkeit
der Gewinde wird erreicht, daß sich hei Drehung der :Mutter 1 13 in einer Richtung
die Teile i io und 117 auseinanderbewegen, womit das Bremsgestänge verlängert wird.
Der Gestängeteil 117 ist an einen am Anhänger gelagerten Schwinghebel i i9 angelenkt,
an welchem außerdem eine Stange 121 endet, welche die nicht dargestellten Bremsbacken
betätigt. An der Deichsel 77 ist ein Anschlag 123 mittels Schraube 125 und Langloch
127 verstellbar befestigt. Dieser Anschlag kommt unter gewissen noch zu beschreibenden
Voraussetzungen bei den Auflaufbewegungen zurWirkung. Im ungebremsten "Zustand ist
der Anschlag 123 um das Maß a vom .Arm 129 entfernt. Die Wirkungsweise der beschriebenen
Bremseinrichtung ist folgende: Im ungebremsten Zustand überträgt sich die Zugkraft
des Fahrzeuges 85 über die Öse 83, die Stange 81, den Bund 87 und die Gegenfläche
89 auf die Deichsel 77, welche am Anhängerfahrzeug befestigt ist. Das Gestänge nimmt
die in Abb.2 gezeigte Stellung ein. Wird nun das Zugfahrzeug 85 abgebremst und damit
verzögert, so läuft das Anhängerfahrzeug 75 auf, das Bremsgestänge 81, 95, 97 und
99 usw. und die Deichsel 77 bewegen sich unter Zusammendrücken der Feder 93 relativ
zueinander, und die Bremsbacken werden gespreizt und an die Innenwand der sie umgebenden
Bremstrommel angepreßt. Während dieser Bremsbewegungen hält der Riegel
103 die beiden Teile 97 und 99 zusammen, und die Feder toi bleibt gespannt.
Solange die Abnutzung der Bremsbeläge ein vorgeschriebenes Maß nicht überschreitet,
nähern sich bei den Auflaufbewegungen der Arm 129 und der an der Deichsel 77 befestigte
Anschlag 123 zwar einander, die Bewegung erreicht jedoch nicht das :Maß a und die
Teile kommen daher nicht zur Berührung. Wird jedoch der Grenzwert der Abnutzung
erreicht bzw. überschritten, so trifft der Anschlag 123 auf den Arm 129 und schwenkt
ihn gegen die Kraft der Feder iog entgegen dem Uhrzeigersinn. Dadurch wird der Bolzen
io5 freigegeben, und die gespannte Feder toi bewegt die Teile 99 und iio bis 121
so weit, daß auch bei stärkster .Abnutzung des Bremsbelages eine Vollbremsung des
Anhängerfahrzeuges erreicht wird. Die Anhängerbremse kann hierauf nur dadurch wieder
gelöst werden, daß mit dem Zugwagen gegen den festgebremsten Anhänger zurückgestoßen
wird, wobei sich die Hülsen 97 und 99 unter Anspannung
der
Feder toi wieder ineinanderschieben, bis schließlich der Riegel 103 über
den Bolzen io5 hinwegschn.appt und ihn festhält. Der durch die Festbremsung des
Anhängers aufmerksam gewordene Fahrer muß nun durch Drehen der Mutter 113 das Bremsgestänge
verlängern, bis die Bremse so weit nachgestellt ist, daß wiederum erst der gewählte
.,\hnutzuilgsgrad des Bremsbelages vorausgehen muß, ehe bei Auflaufbewegungen der
Anschlag 123 wieder an den Hebelarm 129 anstößt.
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Der Arm 129 kann auch mittels des Zugseils 107
zur Auslösung
des Kraftspeichers toi betätigt werden, damit der Fahrer den Anhänger unabhängig
von Auflaufbewegungen bremsen kann. Diese Vereinigung von zwei Aufgaben in der Kraftspeichereinrichtung
stellt eine besonders günstige Lösung dar. Sie ist jedoch nicht Voraussetzung für
die N'erw irklichung des Erfindungsgedankens. Es könnten auch getrennte Kraftquellen
und Verriegelungseinrichtungen für die einzelnen Aufgaben vorgesehen werden.
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Die in Abb. 3 gezeigte Auflaufbremseinrichtung unterscheidet sich
von der gemäß Abb. 2 hinsichtlich der Ausbildung des Anschlages für die Auslösung
der Kraftquelle toi. Der Anschlag 135, welcher im urigebremsten Zustand um den Abstand.
a vom Arm 129 des Sperrgliedes entfernt ist, ist bei 137 verschiebbar gelagert und
wird mittels einer Feder 139 in seiner vorgeschriebenen Lage gehalten. Das eine
Ende 141 des Anschlaggliedes ist über ein Seil 143 mit einem Teil 145 des Zugwagens
verbunden, welches bei den Betätigungsbewegungen der Zugwagenbremse mitgenommen
wird.
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Der durch das Auflaufen des Anhängerfahrzeuges 75 hervorgerufene Bremsvorgang
sowie die Auslösung des Kraftspeichers toi durch den Anschlag 135 bei Überschreiten
des zugelassenen Abnutzungslyetrages der Bremsbeläge gehen in der nämlichen Weise
vor sich wie bei der Ausführung gemäß Abb. i. Dagegen geschieht die auflaufunabhängige
Auslösung des Kraftspeichers, zu welcher bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Abb.
2 in jedem Fall das Ziehen des Seiles 107 durch den Fahrer notwendig ist, bei der
Einrichtung nach Abb. 3 selbsttätig mit Erreichen eines bestimmten Bremsgrades der
Zugwagenbremse. Hierbei wird das Glied 145 so stark in Pfeilrichtung bewegt, daß
der Durchhang des Seiles 143, welcher bei schwächeren Bremsgraden die Bewegungen
der Stange 145 aufnimmt, verschwindet und der Anschlag 135 gegen die Kraft der Feder
139 bis zur Auslösung des Riegels 103 bewegt wird. Das in Abb. 3 gezeigte
Anschlagglied 135 veranlaßt also einerseits den Fahrer in zwingender Weise zur Nachstellung
des Anüängerbremsgestänges. Andererseits wird dasselbe Anschlagglied in Abhängigkeit
von starken Abbremsungen des Zugwagens so bewegt, daß es den Kraftspeicher zur auflaufunabhängigen
Bremsung des :@nhäi'igers auslöst. Dies ist sehr vorteilhaft in gefährlichen Fahrsituationen,
in welchen keine Auflaufbewegung des Anhängers zustande kommt und der Fahrer auch
nicht mehr die "Zeit findet, das übliche Zugseil von Hand zu betätigen. Außer an
einer . mechanischen Auflaufbremse könnte der Erfindungsgedanke z. B. auch an einer
Auflaufbremse verwirklicht werden, bei welcher die Relativbewegungen des Auflaufgestänges
auf ein Steuerventil wirken, welches dementsprechend die Druckmittelbeaufschlagung
eines Bremskolbens regelt. In diesem Fall könnte bei einer durch Abnutzung bedingten
zu großen Gestängebewegung z. B. ein weiteres Ventil betätigt werden, welches den
erreichten Bremszustand gegen Aufhebung sperrt oder ihn verstärkt. Der Erfindungsgedanke
kann bei allen Reibungsbremsen an Straßen- und Schienenfahrzeugen verwirklicht werden.