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Bremseinrichtung für Fahrzeuge, vorzugsweise für auf Zahnradbahnen
verkehrende Schienenfahrzeuge Die Erfindung bezieht sich auf eine Bremseinrichtung
für Fahrzeuge, insbesondere für Fahrzeuge mit Kraftübertragung durch hydraulische
Strömungsgetriebe, vorzugsweise für auf Zahnradbahnen verkehrende Schienenfahrzeuge.
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Es ist bekannt, Fahrzeuge mit Hilfe der Antriebsmaschine abzubremsen.
So wird z. B. bei der bekannten für Dampflokomotiven verwendeten Riggenbachbremse
durch Umlegen der Steuerung in entgegengesetzte Fahrtrichtung in den Lokomotivzylindern
Luft verdichtet und hierdurch an . den Trieb- und Kuppelradsätzen ein der Fahrtrichtung
entgegenwirkendes Drehmoment ausgeübt, das eine Abbremsung des Fahrzeugs ergibt.
Bei Fahrzeugen mit einer Brennkraftmaschine als Antriebsmaschine wird gleichfalls
in bekannter Weise in der von den Fahrzeugrädern angetriebenen Antriebsmaschine
Luft verdichtet und die verdichtete Luft zur Erzeugung einer Bremswirkung auf das
Fahrzeug benutzt. Diese bekannten Bremsmöglichkeiten lassen sich nicht anwenden,
wenn das Fahrzeug überhaupt nicht mit einer Antriebsmaschine versehen ist oder wenn
infolge des Kraftübertragungssystems zwischen der Antriebsmaschine und den Fahrzeugrädern
ein von den Fahrzeugrädern ausgehender Antrieb der Antriebsmaschine nicht möglich
ist. Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, auch für solche Fahrzeuge eine
einfache und betriebssichere Bremseinrichtung zu schaffen, die nur geringen baulichen
Aufwand erfordert, ein Abbremsen des Fahrzeugs
bis zum Stillstand
erlaubt und keine starkem Verschleiß unterworfenen Bauteile enthält: Dies wird in
erster Linie durch eine vom Fahrzeug ohne Mitwirkung der Fahrzeugantriebsmaschine
angetriebene Pumpe erreicht, deren Förderström drosselbar ist. Durch Anwendung hoher
Drücke auf der Druckseite der Pumpe kann die Bremseinrichtung in ihren Abmessungen
klein gehalten werden. In Weiterbildung der Erfindung ist die vom Fahrzeug angetriebene
Pumpe als eine Kolbenpumpe mit einander gegenüberliegenden Zylindern gleichen Hubvolumens
ausgebildet, deren Kolben durch eine Kurbelschleife miteinander verbunden sind,
die vom Fahrzeug kraftschlüssig angetrieben wird. Damit wird erreicht, daß bei ein
und demselben Pumpenhub die auf der einen Seite der Kurbelschleife angeordneten
Kolben einen Saughub und: die auf der gegenüberliegenden Seite der Kurbelschleife
angeordneten Kolben gleichzeitig einen Druckhub ausführen. Die Hubräume der einander
gegenüberliegenden Zylinder der Kolbenpumpe sind durch eine Rohrleitung miteinander
verbunden, und in diese Rohrleitung ist ein Drosselorgan eingeschaltet. Das Drosselorgan
ist mittels einer Rohrleitung an die Eintrittsseite eines Wärmeaustauschers für
den Förderstrom der Pumpe angeschlossen, und die Austrittsseite des Wärmeaustauschers
ist mit den Hubräumen der einander gegenüberliegenden Zylinder durch Leitungen verbunden,
in denen Rückschlagventile angeordnet sind, die in der Drosselstellung des Drosselorgans
die Verbindung zwischen dem Wärmeaustausches und den Hubräumen der Zylinder, deren
Kolberi den Saughub ausführt, freigeben, hingegen die Verbindung zwischen dem Wärmeaustausches
und den Hubräumen der Zylinder, deren Kolben den Druck= hub ausführt, absperren.
Hiermit ergibt sich der-Vorteil, daß das geförderte Mittel, das aus den auf der
einen Seite der Kurbelschleife liegenden Zy1in-. Bern verdrängt wird, ohne weiteres
von den gegenüberliegenden Zylindern aufgenommen werden kann. Damit Verluste, z.
B. Leckverluste, des geförderten Mittels ausgeglichen werden können, wird in Weiterbildung
der Erfindung an die, die Hubräume der einander gegenüberliegenden Zylinder der
Kol=' benpumpe miteinander verbindenden Rohrleitungen mittels eines Rückschlagventils
ein zu einem Voriatsbehälter für das geförderte Mittel führendes Ansaugrohr angeschlossen.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird bei der Anwendung der Erfindung auf
ein Fahrzeug, das mit einem Kühler für die Wärmeabführung der Fahrzeugantriebsmaschine
ausgerüstet ist, zur Abführung der bei der Bremsung erzeugten Wärme der Kühler der
Fahrzeugantriebsmaschine verwendet. Das Kühlmittel der Fahrzeugantriebsmaschine
nimmt die bei der Bremsung erzeugte Wärme im Kühler für den Förderstrom der Pumpe
auf und wird schließlich :m Kühler der Fahrzeugantriebsmaschine zurückgekühlt. Damit
werden die für die Fahrzeugantriebsmasehine vorhandenen Kühleinrichtungen zur Abführung
der -bei der Bremsung. erzeugten Wärme herangezogen,und ein besonderer zusätzlicher-
Kühler für die Bremseinrichtung gespart. Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstands
ist in der Zeichnung schematisch teilweise im Schnitt, teilweise in Ansicht dargestellt.
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Die Welle i wird ohne :Mitwirkung der Fahrzeugantriebsmaschine vom
Fahrzeug durch kraftschlüssige Verbindung etwa in der Weise angetrieben, daß von
der Achswelle eines in der Zeichnung nicht dargestellten Radsatzes, z. B. über ein
Übersetzungsgetriebe gegebenenfalls unter Zwischenschaltung von ausrückbaren Kupplungen,
die Welle i in Umdrehungen versetzt wird. Die Welle i trägt die Exzenterscheibe
2, die ihre Drehbewegung mittels des Gleitsteins 3 in eine hin und her gehende Bewegung
der Kurbelschleife 4 umwandelt. Die Kurbelschleife 4 steht mit den einander gegenüberliegenden
Kolben 5 und 6 in Verbindung. Der Kolben 5 gleitet im Zylinder 7, der Kolben 6 gleitet
im Zylinder B. Die einander gegenüberliegenden Zylinder 7, 8 haben gleiches Hubvolumen.
Die Hubräume der beiden Zylinder 7 und 8 sind durch eine Leitung 9 miteinander verbunden,
in die ein Drosselorgan io eingeschaltet ist. Vom Drosselorgan- `iö führt eine Leitung
i i zur Eintrittsseite eines Wärmeaustauschers 12, dessen Austrittsseite mittels
der Leitung 15 und der Leitung 16 mit der Leitung 9 in Verbindung steht. Das Drosselorgan
ib ist beispielsweise als ein Kolbenschieber 17 ausgebildet, der mit---einer kegligen
Fläche 18 versehen ist. Durch Verschieben des Kolbenschiebers 17 in Richtung seiner
Längsachse kann die Kegelfläche 18 mehr oder weniger weit von dem im Kolbenschiebergehäuse
29 festen Sitz 28 entfernt und damit der Durchflußquerschnitt des Drosselorgans
io für einen Durchfluß vöri der Leitung 9 zur Leitung i i vergrößert oder verkleinert
werden: Der Wärmeaustausches 12 ist von irgendeiner bekannten Bauart, etwa ein Oberflächenwärmeaustausches,
bei dem das zu kühlende- Mittel durch das Innere der Wärmeaustauschrohre3o von der
Eintrittsseite desWärmeaustauschers zur Austrittsseite fließt, während das Mittel,
das die im Wärmeaustausches abzuführen& Wärme aufnimmt, durch eine Leitung i9
in den Wärmeaustausches 12 eintritt und durch die Leitung 2o den Wärmeaustausclier
wieder verläßt. In der Leitung 15 ist das Rückschlagventil 13 so angeordnet, daß
es die Verbindung zwischen der Austrittsseite des Wärmeaustauschers 12 und der Leitung
i5 absperrt, sobald der Druck in der Leitung 15 größer ist als der Druck in dein
an die Austrittsseite des Wärmeaustauschers sich anschließenden Raum 27. In gleicher
Weise ist in der Leitung 16 das Rückschlagventil 14 so angeordnet, daß es die Verbindung
zwischen der Austrittsseite des Wärmeaustauschers 12 und der Leitung 16 absperrt,
sobald der Druck in der Leitung 16 gröl.ier ist als der Druck im Raum 27. -Die Hubräume
der einander gegenüberliegenden Zylinder 7, 8 und die diese Hubräume miteinander
verbindenden Leitungen sind mit einem vorzugsweise flüssigen Mittel, etwa mit öl
gefüllt: Wenn bei einer Umdrehung der Welle i der Kolben 5 einen Druckhub ausführt,
fließt das aus dem Hubraum des Zylinders 7 verdrängte Ö1 durch die Leitung 9, den
Durchfluß(ltierschnitt
des Drosselorgans io, durch die 1_eitung t r, durch den Wärmeaustauscher 12 über
(las Rückschlagventil 14, die Leitung 16 und die Leitung 9 zu dem Hubraum des gegenüberliegenden
Zylinders R, dessen Kolben 6 gleichzeitig einen Sanghub ausführt. Eine geringfügige
Menge des verdrängten Öls kann auch vom Drosselorgan 10, ohne deri Weg durch den
Wärmeaustauscher 12 zu nehmen, unmittelbar in die Leitung 9 überfließen. Sinngemäß
umgekehrt fließt bei einem Druckhub des Kolbens 6 das aus (lern Hubraum des Zylinders
8 verdrängte Öl zti dem Hubraum des Zylinders 7, dessen Kolben 5 gleichzeitig den
Saughub- ausführt. Solange keine Bremswirkung ausgeübt werden soll, hat der Kolbenschieber
17 eine solche Stellung, daß das aus dein Hubraum der Zylinder 7 oder 8 verdrängte
01 frei und ungehindert von der Leitung in die Leitung i i übertreten kann.
Soll eine Bremswirkung herbeigeführt werden, dann wird der Durchfluß(luerschnitt
des Drosselorgans io für den Durchfluß von der Leitung 9 zur Leitung i i verkleinert.
\ unmehr findet das aus dem Hubraum des Zylinders 7 bzw. 8 verdrängte
01 im Drosselorgan io X'\'iderstand. Somit erhöht sich der Druck in dem Zylinder,
dessen Kolben den Druckhub ausführt, und infolge dieser Druckerhöhung entsteht ein
Drehinoment, das der Drehbewegung der Welle i entgegenivirlet und dadurch das Fahrzeug
abbremst. Angenommen, das Drosselorgan io sei in einer Drosselstellung und der Kolben
5 führe einen Druckhub aus, dann erhöht sich der Druck im Hubraum des Zylinders
7, in der Leitung 9 und in der Leitung 15. Der Druck in der Leitung 15 ist höher
als der Druck im Raum 27, so daß das Rückschlagventil 13 auf seinen Sitz. gedrückt
wird und die Verbindung zwischen Leitung 1,5 und Raum 27 absperrt. Das aus dein
Hubraum des Zylinders 7 verdrängte Öl fließt durch die Leitung 9,J durch den verengten
Durchfluß(luerschnitt des Drosselorgans io und durch die Leitung i i in den bb'ärmeaustauscher
12. Hier wird dein Öl die ihm bei der Droßlung mitgeteilte Wärme entzogen. :aus
dem Wärmeaustausc@her 12 fließt sodann das gekühlte Öl durch den baum 27 über das
geiittnete Rückschlagventil 14, die Leitung 16 und die 1_eitung 9 in den Hubrahm
des Zylinders S, dessen Kolben 6 einen Saughub ausführt. Da die Bremseinrichtung
iin allgemeinen nur dann gebraucht wird, wenn die Fahrzeugantriebsinaschine nicht
zur Ausübung der Zugkraft in Anspruch genommen ist, kann das Kühlmittel der Fahrzeugantriebsmaschine
auch als Kühlmittel für den 4@'ürmeaustauscher 12 verwendet werden. Zu diesem Zweck
wird Kühlmittel, etwa Kühlwasser, aus der Fahrzeugantriebsmaschine durch die Leitung
ig dem Wärmeaustauscher 12 zugeführt und das firn \Värnieaustauscher 12 erwärmte
Kühlwasser durch die Leitung 2o dem in üblicher Weise für die Kühlung des Kühlwassers
der Fahrzeugantriebsinaschine vorhandenen Kühler 21 zugeleitet. Das im Kühler 21
abgekühlte Kühlwasser fließt sodann durch die Leitung 22 wieder zur Fahrzeugantriebsinaschine
zurück. Um etwaige öl -verhiste, z. B. Leckverluste, decken zu können, ist ein Ölbehälter
23 vorgesehen, der durch ein Ansaugrohr 24 mit den Leitungen 15 und 16 in Verbindung
steht. Im Ansaugrohr 24 ist ein Rückschlagventil 25 derart angeordnet, daß es die
Verbindung zwischen den Leitungen 15, 16 und dem Ansaugrohr nur freigibt, wenn der
Druck in den Leitungen 15, 16 niedriger ist als der Druck im Ansaugrohr 24.
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Der Kolbenschieber 17 des Drosselorgans io wird durch ein Gestänge
26. von Hand oder durch einen beispielsweise mit Druckluft beaufschlagten Verstellkolben
vom Führerstand des Fahrzeugs aus verstellt. Das Drosselorgan io kann auch aus inehreren
Kolbenschiebern bestehen. Zweckmäßig sind Einrichtungen vorgesehen, die die Verstellung
des Kolbenschiebers 17 nur mit einer gewissen Verzögerung herbeiführen, so daß ein
plötzliches Abbremsen bis zum Stillstand des Fahrzeugs ausgeschlossen ist.
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Selbstverständlich können statt der beiden in der Zeichnung dargestellten
einander gegenüberliegenden Kolben 5 und 6 auch mehrere Kolben 5 und 6 finit der
Kurbelschleife 4 verbunden sein, vorausgesetzt, daß auf jeder Seite der Kurbelschleife
die gleiche Zahl von Kolben vorgesehen ist und die zugehörigen Zylinder gleiches
Hubvolumen aufweisen.
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Die zur Bremseinrichtung gehörigen Teile können baulich miteinander
vereinigt in einem Gehäuse eingeschlossen sein, das auch die Lagerung der Welle
i aufnimmt und an einer geeigneten Stelle des Fahrzeugs untergebracht ist.