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Bremsvorrichtung mit veränderlichem Ubersetzungsverhältnis für Fahrzeuge,
insbesondere Eisenbahnfahrzeuge Die Erfindung bezieht sich auf solche Bremsen für
Fahrzeuge, insbesondere Eisenbahnfahrzeuge, bei denen das Übersetzungsverhältnis
des Bremsgestänges, das die bremsenden Organe (Bremsklötze) mit der Bremskraftquelle
(dem Bremszylinder) verbindet, durch Verschiebung des Stützpunktes von mindestens
einem der in dem Bremsgestänge enthaltenen Bremshebel veränderlich ist. Bei Bremsen
dieser Art kann das Übersetzungsverhältnis oft sehr hohe Werte erreichen. Um dessenungeachtet
große Spielräume zwischen Bremsklötzen und Fahrzeugrädern bei gelöster Bremse zu
erzielen, ist es bekannt, beim Bremsen bis zum Erreichen eines gewissen Bremshubes
den Bremshebel in einem ein niedriges Übersetzungsverhältnis bestimmenden Drehpunkt
festzuhalten, bevor er sich auf ein verschiebbares Stützglied stützen darf, welches
den das beim Bremsen schließlich wirksame höhere Übersetzungsverhältnis bestimmenden
Stützpunkt bildet und welches beim Ansetzen der Bremse zwecks Anpassung des beim
Bremsen schließlich wirksamen übersetzungsverhältnisses an die Belastung des Fahrzeuges
in eine durch die Einstellung einer Einstelleinrichtung bestimmte Lage verschoben
wird. In diesem Zusammenhang ist auch schon vorgeschlagen worden, beim Lösen der
Bremse das erwähnte verschiebbare Stützglied aus der von demselben beim Bremsen
eingenommenen Lage, wenn diese einem höheren Übersetzungsverhältnis entsprochen
hat, mittels einer hierzu bestimmten Rückführvorrichtung in eine einem niedrigeren
Übersetzungsverhältnis entsprechende Lage zurückzuführen. Man hat, um diese Rückführung
des verschiebbaren Stützgliedes beim Lösen der Bremse auch dann zu ermöglichen,
wenn sich die Einstelleinrichtung in einer einem hohen Wert des Übersetzungsverhältnisses
entsprechenden Einstellage befinden sollte,
das verschiebbare Stützglied
mit Hilfe einer Feder an die Einstelleinrichtixng kinematisch gekuppelt, so daß
die Rückführung des verschiebbaren Stützgliedes aus der dem höheren Übersetzungsverhältnis
entsprechenden Lage beim Lösen der Bremse unter Überwindung der Kraft der genannten
Feder geschieht und diese danach von der Rückführvorrichtung für das verschiebbare
Stützglied bei gelöster Bremse gespannt gehalten wird. Dies hat zwar keine große
Bedeutung für den Fall, daß die Einstelleinrichtung für das verschiebbare Stützglied
von Hand eingestellt wird. Will man aber die Einstellung der Einstelleinrichtung
durch eine Federanordnung selbsttätig in Abhängigkeit von der Fahrzeugbelastung
erfolgen lassen (vgl. Patentschrift 756663), so würde die Rückwirkung auf
die Einstelleinrichtung, die die Spannung der zwischen dieser Einrichtung und dem
verschiebbaren Stützglied wirkenden Kupplungsfeder ausübt, einen ungünstigeren Einfluß
auf die Einstelleinrichtung haben. Diese würde nämlich von der auf dieselbe rückwirkenden
Federspannung aus ihrer der Fahrzeugbelastung entsprechenden richtigen Einstellage
verschoben werden, und auch wenn die erwähnte Federspamiung während der Ansetzbewegung
der Bremse aufhören sollte, so würde man doch von der selbsttätigen Einstelleinrichtung
fordern, daß sie ausreichend schnell anspräche, um nach Aufhören der Spannung der
Kupplungsfeder das verschiebbare Stützglied in die der Fahrzeugbelastung entsprechende
richtige Lage noch einstellen zu können, bevor sich der Bremshebel schon auf das
Stützglied stützt und mithin eine weitere Einstellbewegung desselben verhindert.
Dies ist nicht leicht zu erreichen, und insbesondere wenn die selbsttätige Einstelleinrichtung
mit erwünschterDämpfungausgestattet ist, würde sie nicht schnell genug ansprechen
können.
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Die Erfindung bezweckt, diesem Nachteil abzuhelfen und es auch einer
kräftig gedämpften Federanordnung zur selbsttätigen Einstellung der beim Bremsen
schließlich wirksamen Lage des Stützgliedes zu ermöglichen, schon bei gelöster Bremse
ihre der Fahrzeugbelastung entsprechende richtige Einstellage einzunehmen. Zu diesem
Zweck ist erfindungsgemäß u. a. die in der Einleitung erwähnte kinematische Kupplung
des verschiebbaren Stützgliedes an die Einstelleinrichtung vollständig beseitigt
und durch folgende Vorrichtung ersetzt: Das verschiebbare Stützglied wird von der
Rückführvorrichtung während der Bremslösebewegung unabhängig von der Einstellung
der Einstelleinrichtung bis in seine dem niedrigsten Wert des Übersetzungsverhältnisses
entsprechende Lage gegen die Wirkung einer Feder od. dgl. zurückgeführt, die unabhängig
von der Einstellung der Einstelleinrichtung bestrebt ist, das Stützglied bis in
seine dem höchsten Wert des übersetzungsverhältnisses entsprechende Lage zu verschieben,
und der Einstelleinrichtung ist die Aufgabe erteilt, die von der erwähnten Feder
od. dgl. beim Ansetzen der Bremse verursachte Verschiebung des verschiebbaren Stützgliedes
in die der dabei herrschenden Einstellung der Einstelleinrichtung entsprechende
Lage durch einen Anschlag zu begrenzen. Dieser Anschlag, der also die beim Ansetzen
der Bremse von der Feder od. dgl. veranlaßte Verschiebung des verschiebbaren Stützgliedes
nur begrenzt, mit anderen Worten diese Verschiebung nur anhält, der aber in keiner
Weise mit diesem Stützglied gekuppelt ist, kann hierbei vorteilhaft durch die Einstelleinrichtung
selbsttätig in Abhängigkeit von der Fahrzeugbelastung eingestellt werden und mit
einem mit (lern verschiebbaren Stützglied verbundenen Anschlag zusammenwirken, und
zwar derart, daß er, wenn er von diesem Anschlag getroffen wird, in der Einstellage,
die ei dabei einnimmt, selbsttätig verriegelt wird, so daß er durch die Druckwirkung
des denselben treffenden, mit dem Stützglied verbundenen Anschlages nicht aus dieser
richtigen, der Fahrzeugbelastung entsprechenden Einstellage gerückt wird, sondern
durch die Zusammenwirkung mit diesem Anschlag die Verschiebung des Stützgliedes
mit Sicherheit in der richtigen Lage anhält, welche einem der Fahrzeugbelastung
angepaßten Wert des beim Bremsen schließlich wirksamenübersetzungsverhältnisses
mit aller erwünschten Genauigkeit entspricht.
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In den Zeichnungen ist eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Vorrichtung dargestellt. Es zeigt Fig. i bis 4 die Vorrichtung in verschiedenen
Lagen im Grundriß, teilweise im Schnitt, Fig. 5 ein Ausführungsbeispiel der Federanordnung
in der selbsttätigen Einstelleinrichtung im Grundriß, teilweise im Schnitt, Fig.6
eine Abänderung der Anordnung zum selbsttätigen Verriegeln des durch die Einstelleinrichtung
einstellbaren Stoppanschlages in derjenigen Einstellage, die er einnimmt, wenn er
von dem zusammenwirkenden, mit dem verschiebbaren Stützglied verbundenen Anschlag
getroffen wird, und Fig. 7 einen Querschnitt nach der Linie VII-VII der Fig. 6.
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In den Zeichnungen bezeichnet i den Bremshebel und 2 das für denselben
vorgesehene verschiebbare Stützglied, das sich auf eine fest angeordnete Gleitbahn
3 stützt und in zweckmäßiger Weise längs dieser Gleitbahn in seiner Verschiebebewegung
geführt wird. Der Bremszvlinder ,4 ist mit seiner Längsachse im wesentlichen senkrecht
zu der Ebene der Gleitbahn 3 fest angebracht und enthält den Bremskolben 5, der
mit der auf denselben stützenden Kolbenstange 6 an dein einen mittels eines schwenkbar
gelagerten Führungsarmes 7 geführten Ende des Bremshebels i angreift, welches die
auf denselben von der Bremskolbenstange ausgeübte Kraft in gegenüber derselben umgekehrter
Richtung auf eine mit dem anderen Ende des Hebels i verbundene Bremszugstange .8
überträgt. Diese kann zur Verteilung der Bremskraft auf die Bremsklötze an den beiden
Enden des Fahrzeuges auf den einen von ein paar Ausgleichbrenisliebeln einwirken.
In
der in Fig. 1 gezeigten gelösten Lage der Bremse sowie bis zum Erreichen eines gewissen
Bremshubes beim Ansetzen der Bremse wird der Bremshebel i in einem ein niedriges
Übersetzungsverhältnis bestimmenden Drehpunkt durch eine Stütze io festgehalten,
die mit einer mit dem Bremshebel i verbundenen Anschlagrolle 9 zusammenwirkt und
eine mit einer Abbiegung versehene Rollbahn i i zum Zusammenwirken mit der Anschlagrolle
9 aufweist. Die Anschlagrolle 9 bewegt sich während des Verlaufes der Bremsansetzbewegung
die Rollbahn i i entlang und gelangt zu der Abbiegung derselben beim Erreichen eines
gewissen Bremshubes, wie aus Fig. 2 zu erkennen ist. Während der hiernach fortgesetzten
Bremsansetzbewegung bewegt sich die Anschlagrolle 9 wenigstens im Anfang längs des
abgebogenen Teiles der Rollbahn i i, wie in Fig. 3 gezeigt wird, und bewirkt dadurch,
daß sich der Bremshebel .i ruhig, d. h. ohne Schläge, an das mittlerweile eingestellte
verschiebbare Stützglied 2 anlegt, welches das beim Bremsen schließlich wirksame
Hebelarmverhältnis des Bremshebels i bestimmt, wie aus Fig.4 hervorgeht, die die
Bremse in der Vollbremsungslage zeigt. In dieser soll der Bremshebel i eine zu der
Längsachse des Bremszylinders im wesentlichen senkrechte Lage, einnehmen, was oft
eine zu der Längsachse des Bremszylinders stark schräge Lage des Bremshebels i bei
gelöster Bremse bedingt. Die gerade beschriebene Anordnung der mit der Rollbahn
ii auf der Stütze io. zusammenwirkenden Anschlagrolle 9 ist getroffen, damit eine
durch den Bremshebel ungehinderte :Möglichkeit erreicht wird, das verschiebbare
Stützglied 2 in jede beliebige Lage in dessen Einstellbereich während der Ansetzbewegung
der Bremse einzustellen und es umgekehrt während der Bremslösebewegung unter gleichzeitigem
Erreichen verhältnismäßig großer Klotzspielräume bei gelöster Bremse zurückzuführen.
Die Stütze ,io ist derart angeordnet, daß sie bei einem eventuellen Auftreten einer
unnormalen Belastung auf ihrer Rollbahn durch die Anschlagrolle 9 entgegen der Wirkung
der Feder 12 nachgeben kann. Das verschiebbare Stützglied 2 nimmt normalerweise,
d. h. bei gelöster Bremse, eine dem niedrigsten Wert des beimBremsen schließlich
wirksamenübersetzungsverhältnisses entsprechende Ausgangslage ein (Fig. i). Die
Bewegung des Stützgliedes 2 aus dieser Ausgangslage in die erwünschte Lage während
der Ansetzbewegung der Bremse sowie die Rückführung des Stützgliedes 2 in die Ausgangslage
während der Breinslösebewegung erfolgt unter Zuhilfenahme eines in einem festen
Punkt bei 13 gelagerten zweiarmigen Hebels, der mit seinem einen Arm 14 (las Stützglied
2 beispielsweise durch Vermittlung eines Lenkers 14a angreift und mit seinem anderen
Arm 15 mit der Anschlagrolle 9 auf dem Bremshebel i in der Weise zusammenwirkt,
daß dieselbe bei der Bremslöse-,bewegung den Hebel 14, 15 in Richtung einer Rückführung
des Stützgliedes 2 aus seiner beim Bremsen eingenommenen Lage in die Ausgangs-Jage
schwenkt. In der entgegengesetzten Richtung wird der Rückführhebel 14= 15 von einer
zwischen demselben und einem festen Punkt 16 eingespannten Feder 17 betätigt, die
während der Ansetzbew@egung der Bremse, wenn die Anschlagrolle eine Bewegung des
Rückführhebels 15 gestattet und sich von demselben entfernt, das Stützglied 2 bis
in die Lage zu verschieben vermag, die dem höchsten Wert des. beim Bremsen schließlich
wirksamen Übersetzungsverhältnisses entspricht für den Fall, (iaß ihm von der im
folgenden beschriebenen Einstelleinrichtung hierzu Gelegenheit gegeben wird, welche
dazu dient, die durch die Feder 17 bewirkte Verschiebung des Stützgliedes 2 in der
erwünschten Lage anzuhalten, die der Fahrzeugbelastung entsprechen soll und zweckmäßig
selbsttätig in Abhängigkeit von derselben eingestellt wird.
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Die hierzu dienende Einstelleinrichtung besteht aus einer Federvorrichtung,
die proportional zu der Fahrzeugbelastung oder zu dem kleinsten auf den Fahrzeugrädern
an irgendeinem Ende des Fahrzeuges ruhenden Teil der Fahrzeugbelastung belastet
ist, und aus einem mittels dieser Federvorrichtung einstellbaren Stoppanschlag 18
für die durch die Feder 17 verursachte Verschiebung des Stützgliedes 2. Der einstellbare
Stoppanschlag 18 wirkt für diesen Zweck mit einem mit dem Stützglied 2 verbundenen
Anschlag i9 zusammen, der bei der während des Ansetzens der Bremse erfolgenden Verschiebung
des Stützgliedes 2 dem einstellbaren Stoppanschlag 18 entgegengeht und diesen trifft.
Bei der gezeigten Ausführungsform wird der mit dem Stützglied 2 verbundene Anschlag
i9 von einem Anschlagstift auf dem ebenfalls mit der Anschlagrolle 9 zusammenwirkenden
Arm i i des Rückführhebels gebildet, welch letzterer also auch als ein beim Anhalten
der Verschiebung des Stützgliedes 2 in der je nach der Fahrzeugbelastung erwünschten
Lage wirksamer Anschlaghebel wirkt. Der einstellbare Stoppanschlag 18 ist längs
einer Führung 20 für denselben verschiebbar angeordnet und derart eingerichtet,
daß er, wenn er von dem. mit demselben zusammenwirkenden Anschlag i9 auf dem Rückführ-
und Anschlaghebel 14, 15 getroffen wird, in der Einstellage, die er dabei einnimmt,
durch Druckbetätigung desselben durch den Anschlag i9 selbsttätig verriegelt wird.
Die Einrichtung zum Bewirken dieser selbsttätigen Verriegelung des einstellbaren
Stoppanschlages kann in verschiedener Weise ausgeführt werden. Ganz besonders einfach
ist es, die Verriegelung, wie bei der auf den "Zeichnungen gezeigten Ausführungsform,
durch eine von dem Druckeinfluß des Anschlages 19 hervorgerufene Verkeilung des
einstellbaren Anschlages 18 gegenüber der Führung 20 für denselben erfolgen zu lassen.
Für diesen Zweck besteht die Führung 2o nach der in Fig. i bis 4 gezeigten Ausführung
aus einem fest angebrachten, glatten Führungszapfen, während der einstellbare Anschlag
18 die Form eines am Führungszapfen 20 verschiebbar gelagerten Armes hat, der sich
in der
Hauptsache senkrecht von dem Führungszapfen 2o aus in die
Bewegungsb4hn des Anschlagstiftes i9 hinein erstreckt, so daß der Anschlagarm 18
in einem bedeutenden senkrechten Abstand von dem Führungszapfen 2o durch den Anschlagstift
i9 getroffen wird und infolgedessen sich gegenüber dem Führungszapfen 2o verkeilt.
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Die den einstellbaren Stoppanschlag 18 selbsttätig in Abhängigkeit
von der Fahrzeugbelastung einstellende Federvorrichtung kann auf die verschiedensten
Weisen ausgeführt sein. Wie aus Fig. 5 am besten hervorgeht, kann sie zweckmäßig
aus einer bogenförmigen Feder 21 bestehen, die in ihrer Längsrichtung durch die
von den Tragfederdrücken des Fahrzeuges abgeleiteten und diesen proportionalen Kräften
gestreckt wird, die auf Zugstangen 22 und 23 wirken, welche an den Enden der Feder
angekuppelt sind (vgl. Patentschrift 756663). Der Stoppanschlag 18 erhält
seine Verschiebung auf dem Führungszapfen 2o in Abhängigkeit von dem Grade der Streckung,
die die bogenförmige Feder 21 unter der Einwirkung der dieselbe streckenden Kräfte
erfährt, mit Hilfe eines in einem festen Punkt 24 in spielfreien Lagern gelagerten
zweiarmigen Hebels, dessen einer Arm ganz oder teilweise aus ein paar mit ihren
freien Enden an entgegengesetzten Seiten einer in der Mitte der Feder 21 befestigten
Platte 25 od. dgl. anliegenden Federblättern 26 besteht und dessen anderer Arm 27
mit seinem kugelförmig ausgebildeten freien Ende in eine so nahe dem Führungszapfen
2 angeordnete Ausnehmung in dem Anschlagarm i8 eingreift, daß die auf denselben
von dem Hebel 26, 27 ausgeübte Stellkraft keine verriegelnde oder auch nur trägen
Gang verursachende Verkeilung des Anschlagarmes 18 gegenüber dem Führungszapfen
2o veranlaßt. Die den Stoppanschlag 18 einstellende Federvorrichtung muß mit Dämpfung
versehen sein, damit durch Schienenverbindungen usw. verursachte Stöße oder Schaukelungen
des Fahrzeuges während der Fahrt keinen störenden Einfluß auf die Einstellung des
Stoppanschlages ausüben können. Die erforderliche oder erwünschte Dämpfung kann
auf mancherlei Weise erreicht werden. Eine einfache Art, die Dämpfung bei der in
Fig. i bis 5 veranschaulichten Ausführungsform zu erreichen, ist, den Anschlagarm
18 mit einem Klumpen i8a in dem freien Ende auszubilden, wodurch er eine so große
11 -lasse und einen derart verlegten Schwerpunkt erhält, daß er sich infolgedessen
durch Verkeilung gegenüber dem Führungszapfen 2o einer schnellen Änderung seiner
Einstellage widersetzt und sich also gegenüber etwaigen schnellen Änderungen in
der Streckung der bogenförmigen Feder 21 gedämpft 'verhält. Derartige schnelle Bewegungen
werden dabei von den Federblättern 26 des Einstellhebels 26, 27 aufgehoben. Weitere
Dämpfmittel können vorgesehen werden, wenn dies erwunscht ist.
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Gemäß der in Fig.6 und 7 gezeigten Abänderung der Einrichtung für
die selbsttätige Verriegelung des Stoppanschlages 18 ragt dieser Anschlag in Form
eines Armes od. dgl. von einer Mutter 28 auf dem in diesem Falle als eine mit Gewinde
versehene und mittels Spitzenlagerpfannen 29 od. dgl. an beiden Enden leicht drehbare,
aber spielraumfrei gelagerte Spindel 2oa ausgebildeten Führungszapfen vor. Die Gewindesteigung
der Mutter und der Spindel ist hinreichend groß, um nicht selbsthemmend zu sein.
Der die Mutter 28 einstellende Einstellhebelarm 27 ist an dem freiem. Ende gabelförmig
ausgebildet, wobei die Gabelschenkel ihrerseits gabelförmig sind und Führungen für
Würfel 3oa mit Lagerbohrungen für sich diametral gegenüberliegende Zapfen 30 auf
der Mutter 28 bilden. Wenn diese durch den Einstellhebelarm 27 verschoben wird,
wird die Spindel 20a dazu gebracht, sich zu drehen. Diese Drehung macht ein auf
der Spindel angebrachtes Schwungrad 3,1 mit, das sich infolge seiner Trägheit schnellen
Änderungen in der Einstellage der Mutter widersetzt und dadurch auf die Einstelleinrichtung
dämpfend rückwirkt. Die Verriegelung des Stoppanschlages 18 in der Einstellage,
die er einnimmt, wenn er von dem Anschlagstift i9 getroffen wird, erfolgt durch
Verkeilung der Mutter 28 gegenüber der Spindel 20a infolge der in einem senkrechen
Abstand von derselben durch den Anschlag i9 ausgeübten Druckbetätigung des .Anschlagarmes
18. Zur Erzielung dieser verriegelnden Verkeilung braucht der gerade erwähnte Abstand
nicht besonders groß und mithin auch der Anschlagarm 18 nicht besonders lang zu
sein.
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Die Erfindung ist nicht unbedingt darauf begrenzt, daß die Einstellung
des einstellbaren Stoppanschlages, der die Verschiebung des Stützgliedes für den
Hebel beim Anziehen der Bremse begrenzt, durch eine Federvorrichtung oder sonstwie
selbsttätig in Abhängigkeit von der Fahrzeugbelastung erfolgen soll, denn auch wenn
die Erfindung ihre größten Vorteile in einem solchen Zusammenhang aufweist, so kann
sie jedoch gewisse Vorteile auch in dem Falle mit sich bringen, wenn die Einstellung
des einstellbaren Stoppanschlages von Hand geschieht.