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Vorrichtung zur ungleichförmigen und mit der Fahrtrichtung umkehrbaren
Verteilung der Bremskraft auf die beiden Achsen von zweiachsigen Wagen oder Drehgestellen
Den Gegenstand der Erfindung bildet eine Vorrichtung zur ungleichförmigen und mit
der Fahrtrichtung umkehrbaren Verteilung der Bremskraft auf die beiden Achsen von
zweiachsigen Wagen oder Drehgestellen mit zwei mit einer gemeinsamen Bremskraftquelle
verbundenen Bremsvorrichtungen für die beiden Achsen. Es sind zu demselben Zweck
schon Vorrichtungen vorgeschlagen worden, die nur zum Teil zum Stand der Technik
gehören. Von diesen unterscheidet sich der Erfindungsgegenstand grundsätzlich durch
die Verbindung der den beiden Achsen zugeordneten Bremsvorrichtungen mit der gemeinsamen
Bremskraftquelle mittels eines geineinsame.n Bremskraftverteilungsorgans, das je
nach der Fahrtrichtung des Wagens in die eine oder die andere von zwei vorbestimmten
Endlagen eingestellt wird und in der einen und der anderen von diesen beiden Endlagen
eine vorbestimmte Bremskraftverschiebung auf die der einen bzw. der anderen Achse
zugeordnete Bremsvorrichtung bewirkt. In, dem Fall, wo jeder der beiden Achsen ein
besonderer Bremszylinder zugeordnet ist, unterscheidet sich der Erfindungsgegenstand
von den vorbekannten Vorrichtungen, bei denen ein besonderer Druckregler für die
Bremsluft zu jedem der beiden Bremszylinder vorgesehen ist, durch die Verbindung
der beiden Bremszylinder mit ihrer gemeinsamen Bremsluftzufuhrleitung mittels eines
gemeinsämen
Bremskraftverteilungsörgans in Gestalt eines Schieberventils
od. dgl., das je nach seiner mit der Fahrtrichtung des Wagens abwechselnden Endlage
eine vorbestimmte Bremskraftverschiebung auf die eine oder die andere von den beiden
gebremsten Achsen bewirkt. In dem Fall dagegen, wo ein gemeinsamer Bremszylinder
für die beiden gebremsten Achsen vorgesehen ist, unterscheidet sich der Erfindungsgegenstand
von der vorgeschützten Vorrichtung, bei der ein durch die beim Bremsen entstehenden
Bremsklotzreibungskräfte beeinflußter Hebel sowie eire besonderes Verbindungsgestänge
zwischen diesem Hebel und den Bremsklötzen vorgesehen sind; durch die Verbindung
der den beiden Achsen zugeordneten Bremsvorrichtungen mit dem gemeinsamen Bremszylinder
mittels eines gemeinsamen Bremskraftverteilungsorgans in Gestalt eines Waagebalkens
t mit längs versehiebbarern Angriffspunkt für die Bremskraft, wobei dieser verschiebbare
Angriffspunkt je nach der Fahrtrichtung des Wagens in die eine oder die andere von
seinen beiden, Endlagen verschöben wird und in der einen und der anderen Endlage
eine vorbestimmte Bremskraftverschiebung auf die eine bzw. die andere der beiden
gebremsten Achsen bewirkt.
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Die Vorteile der Erfindung liegen. teils in der großen Einfachheit
der erfindungsgemäßen Vorrichtung und in dem Wegfall einiger bei den vorher vorgeschlagenen
Vorrichtungen auftretenden: baulichen und anderen Schwierigkeitex4 teils- in der
zuvierlässigeren Wirkungsweise und in der größeren Sicherheit; die durch die unter
allen Umständen vorbestimmte Verteilung der Bremskraft auf die beiden gebremsten
Achsen erreicht wird.
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Die Erfindung wird in dem. Zeichnungen in verschiedenen Ausführungsformen
erläutert.
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Fig. i zeigt von der Seite, teilweise im Schnitt, das Drehgestell
eines Eisenbahnwagens mit einem besonderen Bremszylinder für jede der beiden Achsen
und mit dem Verteilungsorgan, zur Verteilung der Bremsluft zwischen den beiden Bremszylindern
in der Form eines Schiebers; Fig. 2 und 3 zeigen in derselben Weise wie Fig. i bzw.
von oben ein Drehgestell eines Eisenbahnwagens mit einem für beide Räder gemeinsamen
Bremszylinder und mit dem Verteilungsorgan in der Form eines Waagebalkens mit zwischen
zwei Endlagen verschiebbarem Angriffspunkt für die Bremskraft Fig. 4 und 5 zeigen
einen Schnitt und eine Draufsicht und Fig. 6 im Querschnitt nach der Linie VI-VI
in Fig. 5 die bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 und 3 vorkommende Vorrichtung
für die Verschiebung des Angriffspunktes der Bremskraft auf dem -Waagebalken; Fig.
7 zeigt eine Draufsicht einer anderen Ausführungsform der Vorrichtung für die Verschiebung
des Angriffspunktes der Bremskraft auf dem Waagebalken, und Fig. 8 und 9 zeigen
eine Draufsicht bzw: eine teilweise geschnittene und schematisierte Seitenansicht
einer dritten Ausführungsform dieser Vorrichtung. In Fig. i bezeichnet i und 2 die
beiden Achsen eines Drehgestells eines. Eisenbahnwagens. Zur Achse r gehört eine
Bremsvorrichtung, welche die Bremsklätze3 und ¢ mit ihren Bremsklotzhängeeisen 5
und 6, die zusammengekuppelten Bremshebel 7 und 8 sowie den Bremszylinder 9 umfaßt.
Zur Achse 2 gehört eine ähnliche Vorrichtung, welche die Bremsklötze io und ii mit
ihren Bremsklotzhängeeisen 12 und 13, die zusammengekuppelten Bremshebel 14 und
15 sowie den Bremszylinder 16 umfaßt: Die beiden Bremszylinder 9 und 16 sind jeder
für sich mittels der Leitung 17 bzw. T$ mit dem Verteilungsorgan i9 verbunden, das
in diesem Fall aus einem in einer Schiebekammer zwischen zwei Endlagen verschiebbaren
Schieber besteht. In die Schieberkammer mündet die Leitung 22, durch die Druckluft,
welche die für die beiden Bremsvorrichtungen gemeinsame Kraftquelle darstellt, beim
Bremsen zugeführt wird: Von der Leitung 22 zweigt eine Nebenleitung 2,3 ab, die
über ein Druckreduzierventil 24 und eine Leitung 25 in den Schieberspiegel des Schiebers
21 mündet. In der gezeigten Stellung befindet sich der Schieber in seiner unteren
Endlage, in welcher er durch seine Höhlung z6 die Leitung 2,5 mit der Leitung 17
verbindet, aber dabei. die Leitung i8 in direkter Verbindung mit der Schieberkammer
2o und der Leitung 22 läßt. Mittels der Stange 27 ist der Schieber mit dem Bremsklotzhängeeisen
6 verbunden, welches mit einem Schlitz 28 versehen ist und dadurch die Möglichkeit
hat, sich ein begrenztes Stück senkrecht zu seinem Lagerbolzen 29 zu bewegen.
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Die Vorrichtung arbeitet in folgender Weise: Angenommen, das Drehgestell
bewegt sich nach rechts in der Zeichnung, d. h. mit der Achse 2 zufällig als Vorderachse.
Wenn beim Bremsen Druck-Luft durch die Leitung 22@ zugeführt wird und die Bremsklötze
gegen die Räder zu drücken beginnen, übt Bremsklotz 4 ehre nach unten ziehende Kraft
auf das Hängeeisen 6 aus, so daß der Schieber sofort in seine untere Lage, wenn
er sich nicht schon dort befindet, gezogen wird. In dieser Lage des Schiebers geht
die Druckluft mit vollem Druck von der Leitung 22 durch die Schieberkammer 2o und
Leitung 18 in den Bremszylinder 16, während der Bremszylinder 9 Luft reduzierten
Druckes durch die Leitung 23; das; Reduzierventil 24, die Leitung 25, die Schieberhöhlung
26 und die Leitung 17 erhält. Die Bremsvorrichtung ist dann: zweckmäßig so berechnet,
daß der Bremszylinder 16 mit vollem Druck so viel Bremskraft auf die Achse 2 ausübt,
däß das vergrößerte Adhäsionsgewicht dieser Achse ausgenutzt wird, während das Reduzierventil24
auf eine. solche Reduzierung des zu dem Bremszylinder g durchgelassenen Druckes
eingestellt ist, daß eine Gefahr des Festbremsens der Achse i nicht mehr vorliegt:
Bewegt sich nun der Wagen in der entgegengesetzten Richtung (nach links in der Zeichnung),
dann wird der Bremsklotz 4 beim Bremsen .einen Druck auf das Hängeeisen ausüben,
so daß das Hängeeisen und der Schieber in ihre oberen Endlagen
verschoben
werden. Dadurch wird nun die Leitung 17 in direkte Verbindung mit der Schieberkammer
2o und der Leitung 22 gebracht, während die Leitung 18 durch die Schieberhöhlung
26 und die Leitung 25 mit dem Reduzierventil in Verbindung gesetzt wird. Auch in
diesem Fall erhält also die zufällig vordere Achse i die größere Bremskraft, während
die auf die Achse 2 wirkende Bremskraft reduziert wird.
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Fig. 2 und 3 zeigen von der Seite, teilweise im Schnitt bzw. von oben,
ein zweiachsiges Drehgestell eines Eisenbahnwagens, das für jede der beiden Achsen
eine Bremsvorrichtung besitzt, welche die Bremsklötze 30 mit ihren Hängeeisen
31, die zusammengekuppelten Bremshebel 32 und 33 sowie die die Bremsklötze
mit den Bremshebeln verbindenden Dreiecke 34 umfaßt. Die Bremsvorrichtung der beiden
Achsen i und 2 ist für ihre Bremskraftzufuhr mit einem gemeinsamen, nicht gezeigten
Bremszylinder durch das Verteilungsorgan verbunden, das in diesem Fall aus einem
Waagebalken 35 besteht. Die Bremskraft wird von dem Zylinder durch die zwischen
den beiden Enden des Balkens angreifende Bremsstange 36 dem Balken zugeführt. Von
hier aus wird die Kraft zu den je einer der beiden Achsen i und 2 zugeordneten Bremsvorrichtungen
weitergeführt, welche zu diesem Zweck mit je einem der beiden Enden des Balkens°35
durch die Stangen 38 und 39 verbunden sind. Der Angriffspunkt der Bremsstange 36
auf dem Balken 35 ist längs des Balkens verschiebbar, und zwar zwischen zwei gleichmäßig
vom Mittelpunkt des Balkens entfernten Endlagen. Der gezeigten Ausführung gemäß
greift die Bremsstange 36 den Balken 35 mittels eines Bolzensi 4o an, welcher die
Bremsstange 36 mit einem Würfel verbindet, der in einem Schlitz im Balken verschiebbar
ist. In Fig.3 wird der Bolzen. unnatürlich in der Mittellage gezeigt, normalerweise
nimmt der Bolzen 4o eine der beiden Endlagen 40a oder 400 ein. Wenn der Angriffspunkt
.1.o der Bremsstange 36 sich in der Endlage 40a befindet, wird die durch die Bremsstange
36 zugeführte Bremskraft so verteilt, daß die Bremsstange 38 mehr Bremskraft bekommt
als die Bremsstange 39, d. h. die Achse i wird kräftiger gebremst als die Achse
2, und umgekehrt, wenn der Angriffspunkt in der Endlage 4o0 liegt. Für die Verschiebung
des Angriffspunktes 4o nach einer der Endlagen 4oa oder 4o0 ist die Bremsstange
36 an dem Angriffsbolzen 4o vorbei verlängert. Diese Verlängerung ist gegabelt und
jeder der beiden Arme für sich wieder gegabelt. Die letztgenannten Gabeln. fassen
die Zapfen 42 auf dem Querstück 43, welches, drehbar, aber nicht verschiebbar auf
einer Stellmutter angebracht isst (s. Fig.4). Die Stellmutter 44 ist auf einer Schraubenspindel
45 angebracht, die in zwei von dem Balken 35 hervorstehenden Lagern gelagert ist
und durch ein Schneckengetriebe 46, 47 getrieben wird, dessen Schnecke mit einer
Radachse mittels einer biegsamen Welle 48 verbunden ist. Das Schneckenrad 47 sitzt
nicht direkt auf der Spindel 2, .sondern ist mit dieser mittels einer Reibungskupplung
verbunden. Den gezeigten Ausführungen gemäß besteht diese Reibungskupplung aus zwei
mit dem Schneckenrad 47 zusammenarbeitenden, auf jeder Seite desselben angebrachten
Kupplungsscheiben 49 und 5o, von denen die eine fest an der Spindel angebracht ist,
während die andere verschiebbar auf der Spindel sitzt und von einer Feder 51 beeinflußt
wird. Diese gleitbare Reibungskupplung bildet eine Sicherheitsmaßnahme für den Fall,
daß so früh nach Änderung der Fahrtrichtung gebremst werden sollte, daß die Stellmutter
44 noch nicht Zeit genug gehabt hätte, in die andere Lage geführt zu werden, bevor
ihre weitere Bewegung gegen diese Lage durch die beim Bremsen entstehende Spannung
in dem Bremsgestänge verhindert wird. Dagegen braucht die Rutschkupplung nicht andauernd
zü rutschen während der Fahrt des Wagens nach vollendeter Umstellung der Stellmutter,
die nämlich derart angeordnet ist, daß sie nach der vollendeten Umstellung und bis
zur nächsten Änderung der Fahrtrichtung des Wagens an der Umdrehung der Spindel
teilnimmt. Zu diesem Zweck arbeitet die Stellmutter 44 mittels eines. an ihr angebrachten
Anschlagzapfens 52 zusammen mit einer zwischen den beiden Lagern 6o" 61 der Spindel
angebrachten Anschlagleiste 53, deren Länge etwas kleiner ist als der Abstand zwischen
den beiden Endlagen der Stellmutter 44 (s. Fig. 5 und 6). Solange der Anschlagzapfen
52 sich gegen die Anschlagleiste 53 stützt, kann. die Stellmutter 44 sich nicht
drehen (nicht mehr als ein Teil einer Umdrehung bei geänderter Umdrehungsrichtung
der Spinde145). Die Anschlagleiste 53 hat an, jedem Ende einen Sperrhaken, und diese
Sperrhaken 54 und 55 zeigen nach entgegengesetzten Richtungen, der linke Sperrhaken
in Fig. 5 ist nach oben gerichtet, während der rechte nach unten gerichtet ist.
In der in Fig. 5 und 6 gezeigten Lage befindet sich die Stellmutter 44 mit dem Anschlagzapfen
52 außerhalb des linken Endes der Anschlagleiste 53. Wenn die Stellmutter 44 in
dieser Lage ist und die Spindel sich in der einen Richtung dreht (entgegen dem Uhrzeigersinn,
von dem Schneckengetriebe aus gesehen), nimmt die Mutter 44 an der Umdrehung der
Spindel teil, während der Sperrhaken 54, jedesmal wenn er von dem Anschlagzapfen
52 getroffen wird, ausweicht und den Zapfen vorbeiläßt. Beginnt jedoch die Spindel
4-5 sich nun in der anderen Richtung zu drehen, so bietet der Sperrhaken 54, wie
man in Fig. 6 sehen kann, dem Anschlagzapfen 52 eine Stütze, so daß die Stellmutter
44 daran verhindert wird, an der Umdrehung der Spindel teilzunehmen. Die Mutter
44 bewegt sich dann nach rechts in Fig. 4 und 5 mit dem Anschlagzapfen 52 gegen
die Oberseite der Anschlagleiste 53 gestützt. Wenn der Anschlagzapfen 52 bis außerhalb
des rechten Endes der Anschlagleiste 53 gelangt ist, kann der dort befindliche Sperrhaken
55, welcher dem Sperrhaken 54 entgegengesetzt gerichtet ist, dem Anschlagzapfen
52 keine Stütze bieten, so daß die Stellmutter 44 frei wird und an der Umdrehung
der Spindel unter Beibehaltung ihrer auf der Spindel erreichten Lage teilnimmt.
Jedesmal, wenn. der Anschlagzapfen 52
an dein. Sperrhaken 55 vorbeigeht,
weicht dieser aus und läßt dem Anschlagzapfen freie Bahn. Wenn die Spindel 45 wieder
ihre Umdrehungsrichtung ändert, nimmt die Mutter 44 an der Umdrehung der Spindel
teil, bis der Zapfen 52 den Sperrhaken 55 wieder trifft, wobei der Sperrhaken 55
den Zapfen 52 wieder anhält, so daß die Mutter 44 nach links auf der Spindel mit
dem Zapfen 52 gegen die Unterseite der Anschlagleiste 53 gestützt zu wandern beginnen
muß: Wenn der Zapfen 52 bis. zum linken Sperrhaken 53 gelangt ist, verliert der
Zapfen 52 wieder seine Stütze, so daß die Mutter 44, bis sich wieder die Umdrehungsrichtung
ändert, an der Umdrehung der Spindel teilnimmt. Auf diese Weise braucht die Reibungskupplung
49 bis 5 i normalerweise niemals zu rutschen, wodurch ihre Abnutzung auf das, geringste
Maß gehalten wird. Die Reibungs, kupplung und das Schneckengetriebe können zweckmäßig
von einer gemeinsamen Haube 56 umgeben sein. Auch die Stellmutter 44 und die damit
zizsammenarbeitendenTeile können zweckmäßig durch eine Haube 57, welche mit Schlitzen
für die beiden Zapfen versehen ist, geschützt werden. Die Schlitze können mit Deckeln
58, 59 .(Fig. 4 und 6), die mit dem Querstück 43 verschiebbar sind, geschlossen
werden, so daß die erwünschte Dichtigkeit erzielt wird.
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Eine an und für sich einfachere Ausführung wäre natürlich, die Zapfen
42, anstatt auf dem auf der Stellmutter 44 drehbaren Querstück 43, direkt auf der
Stellmutter anzubringen, die Anschlagleiste 53 und die Sperrhaken 54 und 55 fortzulassen
und die Reibungkupplung 49 bis 51, wenn die Stellmutter in ihre Endlage kommt, rutschen
zu lassen. Die biegsame Welle 48 (s. Fig. 3) wird jedoch in solchem Fall mehr angestrengt
und: die Reibungskupplung mit der Zeit unzuverlässiger, weshalb die gezeigte oder
eine ähnliche Ausführung vorzuziehen ist.
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Fig. 7 zeigt eine Draufsicht von einer anderen Ausführung der Vorrichtung
zur Verschiebung des Angriffspunktes 4o der Bremsstange 36 auf dem Waagebalken 3,5
von der einen Endlage zur anderen je nach der jeweiligen Fahrtrichtung des Wagens.
Dieser Ausführung gemäß umfaßt die selbsttätige Verschiebungsvorrichtung einen Hebel
62, welcher auf dem Balken 35 mittels eines Bolzens, 63 (Fig. 7) gelagert
ist und bei 64 einen Zapfen besitzt, der von der an dem Angriffspunkt 4o vorbeireichenden
Verlängerung 41 der Bremsstange 36 umfaßt wird. Auf dem gegen die Wagenseite hinausragenden
Ende des Hebels 62 ist eine Scheibe 65 ungefähr quer zur " Längsrichtung des Wagens
angebracht. Diese Scheibe wird von dem Fahrtwind beeinflußt und je nach der Fahrtrichtung
des Wagens zu der einen öder- der anderen Endlage -geführt und darin gehalten. In
diesem Fall entsprechen diese Endlagen denen, welche der Angriffspunkt 4o auf der
Bremsstange 36 auf dem Balken 35 einnehmen soll.
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Eine weitere Ausführungsform der selbsttätigen Vorrichtung für die
Verschiebung des Angriffspunktes 40. auf dem Balken 3:5 wird ii Fig. 8 und 9 gezeigt.
Dieser Ausführungsform gemäß wird der Angriffspunkt 40 von der einen Lage zur anderen
mittels zweier auf dem Waagebalken 35 äiigebrachten hydraulischen Zylinder 66 und
67 bewegt, deren Kolbenstangen 68, 69 den Bolzen 4o angreifen. Die Zylinder 66 und
67 sind mit einer Pumpe verbunden, z. B. einer Zahnradpumpe 70, welche von einer
der Radachsen getrieben wird und deren Arbeitsrichtung sich mit der Fahrtrichtung
des Wagens ändert. Die Pumpe treibt eine Flüssigkeit von dem Behälter
71 in das äußere Erde des einen oder des anderen Zylinders 66 oder 67. Die
Vorrichtung ist so eingerichtet, daß, wenn der Kolben in irgendeinem der Zylinder
66, 67 -durch in den Zylinder eingepumpte Flüssigkeit in seine innere Endlage geführt
wird, dieser Kolben eine Öffnung abdeckt, durch welche die während der fortgesetzten
Fahrt des Wagens eingepumpte Flüssigkeit zu dem Behälter 71 zurückfließen
kann: