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Selbsttätige Einstellvorrichtung der Druckluftbremsen zweier Fahrzeugradsätze
in Abhängigkeit von der Radreibung Den Gegenstand des: Hauptpatents 927 446 bildet
ganz allgemein ein auf einer Welle gelagerter Bremsregler, bestehend aus, drei Getriebescheiben,
zwei Kupplungen und: zwei Nockenscheiben, von denen die eine beim übermäßigen Rutschen.
einer Radachse mit den. entsprechenden Nocken der anderen Nockenscheibe derart zusammenarbeitet,
daß der Bremsregler sich in axialer Richtung dehnt und dadurch das Öffnen. eines
Entlüftungsventils der Bremszylinder sowie die selbsttätige Verminderung der Bremskraft
bewirkt. Gemäß dem Hauptpatent ist die Anordnung derart getroffen, daß die eine
Radachse weniger gebremst wird als die andere, damit sie beim Anziehen der Bremsen
weiter läuft, während die stärker gebremste Radachse bereits: zu rutschen beginnt.
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Gemäß dem Hauptpatent sollen die beiden Rada:chsen gleich gebremst
werden, und das dabei entstehende Kippmoment des Drehgestelles soll zum Überlasten
der Vorderachse dieses Gestelles dienen.
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Gemäß dem Hauptpatent verstellen sich: die Getriebeteile dies Bremsreglers
gegenseitig beim Fahrtrichtungswechsel
derart, daß stets: die Vorderachse,
in der Fahrtrichtung gesehen, beim Bremsen. durch dass. Kippmoment des Drehgestelles-
stärker gebremst wird.
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Im Hauptpatent isst ferner angegeben, daß es bei Anordnung zweier
gleicher Getriebe auf einem gleichen Fahrgestell und bei gleichem Bremsen der beiden.
Randachsen, möglich ist, nicht nur das. Entlasten der Bremszylinder bei normalem
Arbeiten durch Überlasten der- Vorderachse mit Hilfe des Kippmomentes beim Bremsen
zu :erzielen, sondern das Entlasten der Bremszylinder auch dann zu bewirken, wenn
die Vorderachse über eine ölige Stelle läuft oder weniger an den Fahrschienen haftet.
Im ersten Fall wirkt das, eine der Getriebe, im zweiten Fall greift unter ungewöhnlichen
Verhältnissen das zweite Getriebe ein. Es ergibt sich aus einer solchen. Doppelanordnung,
daß das Unterbremsen der einen Radachse beseitigt werden kann, das die Wirksamkeit
der Fahrzeugbremsen vermindert.
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Die Erfindung betrifft die Anordnung gemäß dem Hauptpatent, d. h.
das gleichstarke Bremsen beider Radachsen und die Anwendung des Kippmomentes beim
Bremsen zum Überlasten der Vorderachse, in der Fahrtrichtung gesehen.
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Bei normaler Fahrt läuft stets die stärker belastete Vorderachse auf
den Fahrschienen weiter, wogegen die weniger belastete Hinterachse zu rutschen beginnt.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsart gemäß dem Hauptpatent und der
Erfindung haben die drei Getriebescheiben wachsende Durchmesser, und die Nocken
der Nockenscheiben arbeiten mit Schrägflächen beiderseits der mittleren Getriebescheibe
zusammen. Rutscht die weniger stark belastete Hinterachse über einen vorbestimmten
Wert hinaus; so steigen die Nocken auf der zugehörigen Schrägfläche und bewirken
dadurch die Dehnung des Getriebes, durch welche das Entlastungsventil der Bremszylinder
betätigt und das Klemmen. der Räder verhindert wird.
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Wie bereits, erwähnt, können bei der Fahrt ungewöhnliche Zustände
auftreten. Das Bremsen kann z. B. dann erfolgen, wenn die Räder über eine Stelle
mit geringerem Reibwert laufen. Es besteht dann die Gefahr, daß das gewünschte Ergebnis
nicht erzielt wird.
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Erfindungsgemäß kann das gewünschte Ergebnis unter allen. Verhältnissen
erzielt werden, wenn zum Entlasten der Bremszylinder zwei Auslaßöffnungen vorgesehen
werden, wobei das Entlasten durch die eine Öffnung erfolgt, wenn ein Nocken auf
der zugehörigen Schrägfläche aufgleitet, nachdem der andere Nocken bereits das:
obere Ende seiner Schrägfläche erreicht hat (axiales Dehnen des Getriebes). Dieses
Entlasten kann jedoch auch durch die andere Öffnung erfolgen, wenn bei nicht normalem
Arbeiten der eine Nocken abgleitet, nachdem der andere Nocken bereits das untere
Ende seiner Schrägfläche erreicht hat (axiales Schrumpfen des. Getriebes).
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Der selbsttätige Bremsregler, der stets gemäß dem Hauptpatent drei
Getriebescheiben e, f, g, Nockenscheiben 9 und 13 sowie Rutschkupplungsscheiben
14 und 14 umfaßt, kennzeichnet sich erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch, daß
er mit einem Ventil mit zwei Auslaßöffnungen, zusammenarbeitet und daß die Getriebeteile
derart ausgebildet sind und derart zusammenarbeiten, daß beim Bremsen selbsttätig
eine axiale Dehnung oder eine axiale Verkürzung des Bremsreglers stattfindet, durch
welches die Bremszylinder sofort entlastet werden, wenn. die eine Radachse mehr
als vorbestimmt auf den Fahrschienen rutscht.
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Die Erfindung ist in der nachfolgenden Beschreibung an Hand der Zeichnung
erläutert.
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Fig. I und 2 zeigen eine Anordnung ähnlich derjenigen der Fig. 14
und 15 des Hauptpatents; Fig. 3 zeigt eine Anordnung ähnlich derjenigen der Fig.
I und 2, jedoch mit Laufkugeln zwischen den Schrägflächen der Nockenscheiben und
der mittleren Getriebescheibe; Fig. 4 ist eine Teilansicht mit Teilschnitt einer
praktischen Ausführung ähnlich derjenigen gemäß Fig. 9 des Hauptpatents, die jedoch
erfindungsgemäß verbessert worden ist.
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Die Fig. I und 2 zeigen die mittlere Getriebescheibe f, die auf beiden
Seiten mit Schrägflächen Ioo und IoI versehen ist.
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Oben sind die Schrägflächen Ioo und IoI jeweils durch Anschläge Io2
und 104 begrenzt. Das untere Ende ist durch Anschläge 103 und Io5 gebildet.
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Die Nocken Io6 und 107 sitzen an den Getriebescheiben 9. und 13. Die
Rutschkupplungsscheiben Io und 14 befinden sich einerseits zwischen der Getriebescheibe
e und der Nockenscheibe 9, anderseits zwischen der Getriebescheibe g und der Nockenscheibe
13.
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Wie bei der Anordnung gemäß den Fig. I2 und 13 des Hauptpatents, wird
die mittlere Getriebescheibe f durch die eine Radachse in Drehung versetzt, wogegen
die Getriebescheibe e kleineren Durchmessers und die Getriebescheibe g größeren
Durchmessers durch die andere Radachse in Drehung versetzt werden.
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Das Gehäuse des. neuen Entlastungsventils ist mit I3o bezeichnet.
Es steht an einem Ende durch eine Öffnung z3 r und am anderen Ende durch eine Öffnung
132 mit der Außenluft in Verbindung.
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Das Gehäuse 130 ist innen mit zwei Bohrungen 133 und 134 versehen.
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In beiden Bohrungen 133 und 134 sind. Kolbenschieber 135 und 136 gelagert,
die durch eine Stange 137 fest miteinander verbunden sind.
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Im mittleren Teil zwischen den beiden Kolbenschiebern 135 und
136 ist das Gehäuse 130 durch eine Rohrleitung 138 mit den Bremszylindern
oder mit einem geeigneten Relais verbunden.
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Eine Stange 139 befindet sich; zwischen dem Schieber 135,
136 und der äußeren Seite der Getriebescheibe g. Die äußere Seite der anderen
Getriebescheibe e steht mit einem feststehenden Anschlag 140 in Berührung.
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Bei freier Fahrt ohne Bremsen und für jede Fahrtrichtung befindet
sich der eine der Nocken roh, 107 am oberen Ende der zugehörigen Schrägfläche,
während
der andere auf dem unteren Ende seiner Schrägfläche ruht. Dies ist die neutrale
Lage, weil die Anordnung derart getroffen ist, daß der Bremsregler axial gedehnt
ist, wenn die beiden Nocken sich am oberen Ende ihrer Schrägflächen befinden, und
daß dieser Bremsregler axial verkürzt ist, wenn die beiden Nocken sich am unteren
Ende ihrer Schrägflächen befinden. Diese neutrale Lage ist in Fig. 3 veranschaulicht,
welche eine etwas. abweichende Anordnung darstellt.
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Die mittlere Getriebescheibe f wird von der einen Radachse in Drehung
versetzt, und die beiden anderen Getriebescheiben g und e werden von der anderen
Radachse angetrieben, so daß bei der freien Fahrt ohne Bremsen alle Scheiben, e,
f, g im gleichen Sinne laufen. Bei der Fahrt in Richtung des Pfeiles F hat die Scheibe
f eine kleinere Winkelgeschwindigkeit als die kleinere Scheibe e, so daß der Anschlag
Io4 mit dem Nocken. Io6 der Nockenscheibe 9 in Berührung gebracht, wird. Hat die
Scheibe f dagegen eine größere Winkelgeschwindigkeit als die größere Scheibe g,
so wird ihr Anschlag I03 mit dem Nocken 107 der Nockenscheibe I3 in Berührung gebracht.
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In den Fig. I und 2 ist die neutrale Lage nicht dargestellt. Jedoch
ist in Fig. I strichpunktiert die neutrale Lage des Nockens 107 angegeben, für welche
der Bremsregler axial his zur neutralen, Lage verkürzt wird. In dieser letzteren
Lage sind die beiden Auslaßöffnungen durch die Kolbenschieber I35 und I36 geschlossen.
Eine solche neutrale Lage ist in den Fig. 3 und 4 dargestellt.
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Fig. I zeigt die Lage der Teile des Bremsreglers, wenn beim Bremsen
in der Fahrtrichtung F die hintere Radachse über den vorbestimmten Wert hinaus rutscht.
Die mittlere Getriebescheibe f wird dann in bezug auf die Scheibe I3 verzögert,
so daß der Nocken 107 auf der zugehörigen Schrägfläche Ioo aufgleitet, während der
andere Nocken Io6, sich am. oberen Ende seiner Schrägfläche IoI in Berührung mit
dem Anschlag 104 befindet.
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Diese .Lage entspricht der normalen Arbeitsweise, bei welcher beide
Radachsen mit im wesentlichen gleicher Reibung auf den Fahrschienen laufen, wobei
das Kippmoment des Drehgestelles zum Überlasten der vorderen Radachse dient. Der
Bremsregler ist also axial gedehnt, und die Stange I39 hat den Schieber I35, I36
(auf der Zeichnung) nach unten gedrückt. Die Auslaßöffnung I3I ist deshalb durch
den Kolben I36 geöffnet.
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Tritt nun ein ungewöhnlicher Zustand auf, haftet z. B. die weniger
belastete Hinterachse als Vergleichsachse weniger an den Fahrschienen, so gleitet
der Nocken Io6 auf seiner Schrägfläche IoI bis zum Anschlag Io5 der mittleren: Getriebescheibe
f ab, während der andere Nocken Io7 sich am unteren Ende seiner Schrägfläche Ioo
befindet.
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In dieser Lage, die in Fig. 2 dargestellt ist, befinden sich die beiden
Nocken gleichzeitig am unteren Ende ihrer Schrägflächen. Der Bremsregler wird unter
der Einwirkung des Druckmittels durch die Stange I39 axial verkürzt, weil dieses
Druckmittel stärker auf den Kolben, größeren Durchmessers 135 einwirkt. Dieser Kolben
öffnet somit die Auslaßöffnung I32. Die Wirkungsweise des Schiebers mit unterschiedlichen
Kolben wird näher an Hand der Fig. 4 beschrieben.
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Bei der Anordnung gemäß Fig. 3 ersetzen die Kugeln I4o die Nocken
Io6 und Io7 zum axialen Dehnen und Verkürzen des Bremsreglers. Diese Kugeln. befinden
sich zwischen den beiderseitigen Schrägflächen Ioo und IoI der Getriebescheibe f
und den zugehörigen. Schrägflächen 141 und I42 der Scheiben I3 und 9.
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Die auf dieser Figur dargestellte Lage ist die sogenannte neutrale
Lage. Der Bremsregler ist weder gedehnt noch verkürzt, eine Kugelreihe I4o befindet
sich am oberen Ende der Schrägflächen, wogegen die andere Kugelreihe sich am unteren
Ende der Schrägflächen 142 befindet. Die Schieber I35, I36 hält die beiden Auslaßöffnungen
I3I und I32 geschlossen.
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Erfolgt das Bremsen mit einer solchen Kraft, daß die eine Radachse
mehr als zulässig gebremst wird, so erfolgt das Dehnen oder Kürzen des Bremsreglers
in der an Hand der Fig. I und 2 beschriebenen Weise.
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Fig. 4 zeigt teilweise ein praktisches Ausführungsbeispiel ähnlich
demjenigen der Fig. g des Hauptpatents, mit der großen Getriebescheibe g, die durch
einen nicht dargestellten Doppelriemen von der Radachse angetrieben wird, welche
die mittlere Getriebescheibe nicht antreibt.
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Der Körper 72 ist in Ansicht dargestellt, und im Schnitt sieht man
die beiden Kugelkränze 85, die durch die Feder i I gegen die Scheibe g gedrückt
werden, wodurch der erforderliche Druck auf die nicht dargestellten Rutschkupplungen
Io und I4 ausgeübt wird. Der Hebel 89 mit dem gerundeten Ansatz 96 steht mit dem
mittleren Ring des Kugeldrucklagers 85 in Berührung.
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Das. im Längsschnitt dargestellte Ventilgehäuse 5o weicht von demjenigen
der Fig. 9 des. Hauptpatents ab. Erfindungsgemäß hat dieses. Gehäuse zwei Bohrungen
I33 und I34 ungleicher Weite. In der einen arbeitet das, große Ventil I35, in: der
am deren das kleine Ventil I36. Die beiden Ventile sind axial miteinander durch
die Stange I37 verbunden.
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Die Bohrung I33 ist durch. einen Deckel I43, die Bohrung I34 durch
einen anderen Deckel I44 geschlossen.
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In der Nähe der Deckel I43 und I44 sind in: der Seitenwand Auslaßöffnungen
145 und 146 vorgesehen.
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Die Ventile 135 und 136 arbeiten nicht unmittelbar mit Ventilsitzen
in den, Bohrungen 133 und 134 zusammen. Die Sitze 147 und 148 sind in den lose verschiebbaren
Kolben, vorgesehen, deren normaler Abstand. durch eine Feder 149 aufrechterhalten
wird, welche die Kolben auch gegen die Ventile 135 und 136 drückt.
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Das Gehäuse 5o ist mit einem Anschlußstutzen 150 mit Innengewinde-
versehen, der zum Anschließen der nicht dargestellten Rohrleitung 138 dient, durch
welche das Druckmittel zugeführt wird.
Die Kolben 147 und 148 sind
mit Dichtungsringen 151 und 152 versehen.
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Sprengringe 153 und 154 dienen zur Begrenzung der Hübe der Kolben
147 und 148 nach außen hin. Der Deckel 143 besitzt eine axiale Bohrung zur Führung
der Stange 139, zwischen dem Schieber 135, 136 und der Rolle 88, die drehbar auf
dem Zapfen 94 am, oberen Ende des Hebels. 89 sitzt.
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Die in Fig. 4 dargestellte Lage des. Bremsreglers ist die neutrale
Lage 'bei nicht angezogenen Bremsen.
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Während des Bremsens, und solange eine Radachse nicht mehr als zulässig
rutscht, verbleiben. die Teile in der dargestellten Lage. Das Druckmittel wirkt
stärker auf das große Ventil des Schiebers 135, 136, der somit gegen die Stange
139 gedrückt wird, welche mit Hilfe des Hebels 89 den Bremsregler in der neutralen
Lage hält, in welcher er weder axial gedehnt mich verkürzt ist.
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Arbeitet der Regler beim Bremsen in normaler Weise, so befinden sich
die Nocken beim Überschreiten der zulässigen Grenze gleichzeitig am oberen Ende
der zugehörigen Schrägflächen. Der Bremsregler wird axial gedehnt und verdrängt
durch den Hebel 89 und die Stange r39 den Schieber. Die Kolben 147 und 148 folgen
sofort dieser Bewegung.
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Der Kolben 148 stößt gegen den Sprengring 150, und da der Schieber
weitergleitet, wird das Ventil 136 von seinem Sitz abgehoben, so daß die Bremszylinder
entlastet werden.
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Tritt nun beim Bremsen ein Gleiten des einen Radsatzes, ein, dann
befinden. sich die Nocken gleichzeitig am, unteren Ende der zugehörigen Schrägflächen.
Der Bremsregler wird axial verkürzt. Das Druckmittel, welches: stärker auf das große
Ventil einwirkt, verschiebt den Schieber nach rechts. Der Kolben 147 stößt gegen
den Sprengring 153, und da der Schieber weitergleitet, wird das Ventil 135 von seinem
Sitz abgehoben, so daß die Bremszylinder durch die Öffnungen 145 entlastet werden.
Die Bewegung des Schiebers nach der rechten Seite hin wird durch die Tiefe der Schrägflächen
des. Bremsreglers begrenzt.