DE952270C - Bremseinrichtung mit einer Vorrichtung zur Verhinderung von Gleitbewegungen zwischen Rad und Laufbahn - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AM 15. NOVEMBER 1956

W14238II120 f

Die Räder eines Fahrzeuges sollen nach Möglichkeit bei allen Betriebsbedingungen eine reine Rollbewegung auf ihrer Laufbahn ausführen. Gleitbewegungen zwischen der Lauffläche eines Rades und seiner Laufbahn verringern sprunghaft die Reibungskräfte zwischen beiden Teilen. Das ist besonders bei Fahrtgeschwindigkeitsänderungen nachteilig, während eines Bremsvorganges sogar meistens gefährlich. Nur wenn alle Räder auch beim Bremsen reine Rollbewegungen ausführen, kann die dem aufgebrachten Bremsmoment entsprechende Verzögerung des Fahrzeuges erreicht werden. Auftretende Überbremsungen einzelner Räder, die ein Gleiten und schließlich Blockieren verursachen, müssen deshalb möglichst schnell rückgängig gemacht -werden.

Es sind Regelvorrichtungen bekannt, durch die auf die Bremsanlage ein Steuerimpuls im Sinne des Lösens der Bremse ausgeübt wird, wenn die Drehgeschwindigkeitsverkleinerung der Räder einen ao vorher feststehenden Wert überschreitet. Hierbei wird die Größe der an einem Rad auftretenden Winkelbeschleunigung zur Beeinflussung der Bremsanlage benutzt. Diese Regelvorrichtungen verwenden als Steuerglied entweder eine auf Winkelbeschleunigung eines Rades ansprechende

Trägheitsscheibe, oder sie enthalten Fliehgewichte, die mit einer den Zeitfaktor erfassenden Zusatzeinrichtung zusammenwirken. Diese bekannten Regler erfüllen die an eine solche Vorrichtung gestellte Aufgabe insofern nicht, als ihre Wirkungsweise stets von einem fest eingestellten Verzögerungswert der Drehbewegung abhängt, aber nicht die verschiedenen Einflußgrößen, welche Gleitbewegungen zwischen Rad und Laufbahn ver-Ursachen oder begünstigen können, mit berücksichtigen.

Besonders offensichtlich wird die Unzulänglichkeit dieser bekannten Vorrichtungen, wenn man sich vorstellt, daß beispielsweise ein Schienenfahrzeug, das mit Magnetschienenbremsen zusätzlich ausgerüstet ist, eine Notbremsung durchführt. Durch die Radbremsen erfahren die Räder eine negative Winkelbeschleunigung, die dem mit dieser Einrichtung optimal erreichbaren Bremsmoment ao entsprechen möge. Außerdem wird durch die Wirkung der Magnetschienenbremse von der Schiene her zusätzlich eine Bremsung und damit eine Verzögerung der Räder bewirkt, also eine weitere negative Winkelbeschleunigung hervorgerufen. Da die Gesamtverzögerung der Drehbewegung des Rades mit Sicherheit jetzt den fest eingestellten, aus den untenstehenden Gründen begrenzten Wert der- Regelvorrichtung überschreitet, wird der Regler einen im Sinne des Lösens der Radbremsen wirkenden Impuls auf die Bremsanlage ausüben. Die Folge davon ist eine Verkleinerung des Bremsmomentes und eine dementsprechende Verlängerung des Bremsweges, obwohl eine Gleitbewegung zwischen Rad und Schiene nicht eingetreten war.

Würde man den für das Ansprechen der Regelvorrichtung maßgebenden Dreh verzögerungswert so groß wählen, daß bei dem vorstehend beschriebenen Betriebszustand ein selbsttätiges Lösen der Radbremse nicht bewirkt wird, dann könnte die Vorrichtung ein Gleiten und Festbremsen der Räder bei Betriebsbedingungen mit kleinen Reibwerten zwischen Rad und Schiene nicht verhindern. Das ist ein Nachteil der bekannten Gleitschutzeinrichtungen.

Die Bewegungsverhältnisse zwischen einem Rad und seiner Laufbahn sind charakterisiert durch eine Drehung des Rades um seine Achse und eine fortschreitende Bewegung seiner Achse, die hierzu gleich der fortschreitenden Bewegung eines nicht drehenden Punktes des Fahrzeuges gesetzt werden kann, gegenüber der Laufbahn des Rades. Der Rollbewegung eines Rades kann sich eine Gleitbewegung überlagern. Diese kann bei aufhörender Drehung des Rades schnell anwachsen, so daß schließlich das festgebremste Rad nur auf seiner Laufbahn gleitet. Bei reiner Rollbewegung eines Rades ist die Umfangsgeschwindigkeit an der Radlauffläche gleich der Fahrgeschwindigkeit der Radachse. Ebenfalls steht eine dann vorhandene Winkelbeschleunigung eines Rades in einem festen, nur vom Rollradius abhängigen Verhältnis zur Fahrgeschwindigkeitsänderung. Es sind also stets zwei physikalische Größen bei der Bestimmung des Bewegungszustandes eines rollenden Rades zu berücksichtigen. Die Erfindung beruht auf der Nutzbarmachung dieser Überlegungen für eine Vorrichtung zur Verhinderung des Gleitens zwischen Rad und Laufbahn.

Erfindungsgemäß wird durch die neue Regelvorrichtung auf die Bremsanlage eines Fahrzeuges ein Impuls ausgeübt, der von einem Unterschied in der Stellung zweier Steuerglieder bewirkt wird, wobei die Stellung des einen Steuergliedes von dem Bewegungszustand eines Rades, bezogen auf seine Drehachse, und die Stellung des anderen Steuergliedes von dem Bewegungszustand eines nicht drehenden Fahrzeugteiles gegenüber der Laufbahn des Rades abhängig ist.

Beispielsweise wird unabhängig von einem vorher bestimmten Verzögerungswert für die Drehbewegung eines Rades bei allen in Frage kommenden Geschwindigkeiten und allen während einer Bremsung praktisch auftretenden Verzögerungen in den Bremsvorgang selbsttätig im Sinne des Lösens der Bremse eingegriffen, wenn eine Gleitbewegung zwischen Rad und Laufbahn in Richtung der Fortschreitbewegung des Fahrzeuges eintritt.

Der Erfindungsgedanke kann mittels zweier Geschwindigkeksmessungen verwirklicht werden. _go

Die Drehbewegung eines zu überwachenden gebremsten Rades wird dann mit der Drehbewegung eines Rades, auf das vom Fahrzeug her weder ein Bremsmoment noch ein Antriebsmoment ausgeübt wird, verglichen. Der Unterschied zwischen den _g5 beiden ermittelten Umfangsgeschwindigkeiten ist ein Maß für einen auf die Bremsanlage auszuübenden Steuerimpuls. Da bei neuzeitlichen Fahrzeugen alle Räder gebremst werden, wird die Verwirklichung des Erfindungsgedankens mit diesen Mitteln praktisch nicht ausgeführt werden, es sei denn, man läßt ein besonderes Meßrad am Fahrzeug mitlaufen.

Eine Abwandlung für die Verwirklichung des Erfindungsgedankens mittels zweier Geschwindigkeitsmessungen besteht beispielsweise bei Schienenfahrzeugeinheiten mit einer größeren Zahl von Rädern darin, daß als Vergleichswert für die Umfangsgeschwindigkeit der einzelnen zu überwachenden Räder der Mittelwert der Umfangsgeschwindigkeit aller vorhandenen Räder benutzt wird. Auf elektrischem Wege läßt sich diese Mittelwertbildung verhältnismäßig einfach durchführen.

Auch mittels zweier Beschleunigungsmessungen erhält man auf einfache Weise die benötigten Vergleichsgrößen.

Durch die Reaktion einer Trägheitsscheibe, die mit einem zu überwachenden Rad gleichachsig gekoppelt ist, wird ein Maß für eine am drehenden Rad auftretende Winkelbeschleunigung gegeben. Die Verstellung der Trägheitsscheibe gegenüber dem Rad wird auf ein Schaltglied übertragen, das einen Impuls auslösen kann.

Außerdem gibt ein am Fahrzeugrahmen aufehängtes Pendel — wobei diese Bezeichnung ganz

allgemein verstanden sein soll, gegebenenfalls auch ein beliebiges Feder-Masse-System bedeuten kann — durch Auslenkung aus seiner der gleichförmigen Bewegung entsprechenden Mittellage ein Maß für Fahrgeschwindigkeitsänderungen an. Die Auslenkung des Pendels dient zur Verstellung eines zweiten Schaltgliedes, das mit dem von der Trägheitsscheibe beeinflußten Schaltglied zusammenarbeitet. -

ίο Beide Verstellungen sind den auftretenden Beschleunigungen (oder Verzögerungen) proportional. Wenn die Winkelbeschleunigung (Verzögerung) und die Fahrbeschleunigung (Verzögerung) einander entsprechen, führt das Rad eine reine RoIlbewegung aus. Beide Schaltglieder arbeiten derart zusammen, daß in diesem Falle durch ihre Verstellung ein Steuerimpuls nicht ausgelöst wird.

Ein Unterschied zwischen den beiden Beschleunigungswerten und den durch sie veranlaßten Verstellungen an den Schaltgliedern ist ein Maß für die Gleitbewegung eines Rades auf seiner Laufbahn. Sobald ein solcher Unterschied eintritt, der die Ansprechempfindlichkeit der Regelvorrichtung überschreitet, bewirken die Schaltglieder einen .Steuerimpuls auf die Bremsanlage.

Eine weitere Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes besteht aus einer selbsttätigen drehrichtungsabhängigen Umschalteinrichtung. Entsprechend der jeweiligen Drehrichtung des Rades wird eines der beiden Schaltglieder so mit der Bremsanlage verbunden, daß ein Steuerimpuls während eines Bremsvorganges nur dann ausgelöst werden kann, wenn die negative Winkelbeschleunigung des Rades größer ist, als der Faforverzögerung entspräche, daß dagegen eine ungewollte nochmalige Unterbrechung der Bremsung während der Wiederbeschleunigung nicht eintritt. Diesen Nachteil haben die bekannten Gleitschutzvorrichtungen. Eine drehrichtungsabhängige Umschalteinrichtung bedeutet also auch für diese eine wesentliche Verbesserung.

Durch eine drehrichtungsabhängige Umschalteinrichtung ist weiterhin die Möglichkeit gegeben, eine derartige Regelvorrichtung auch zur Einschaltung einer Schleuderbremse für Schienentriebfahrzeuge zu verwenden. Es ist dann nötig, die Umschalteinrichtung so arbeiten zu lassen, daß ein Impuls auf die entsprechende Bremse ausgeübt wird, wenn die positive Winkelbeschleunigung des Rades größer ist, als es der Fahrgeschwindigkeitszunahme entspricht. In diesem Falle muß der Steuerimpuls jedoch im Sinne des Anlegens der Bremse auf die Bremsanlage dös Triebfahrzeuge«· wirken. Eine zweite, die Schaltglieder beeinflussende Umschalteinrichtung ermöglicht es so, die gleiche Regelvorrichtung wahlweise zum Gleitschutz beim Bremsen oder zum Schleuderschutz beim Anfahren einzusetzen.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung werden die an einer drehenden Trägheitsscheibe, die über eine gefesselte Feder mit dem zu überwachenden Rad gekoppelt ist, und die an einem am Fahrzeug aufgehängten Pendel durch Massenkräfte hervorgerufenen Verstellungen auf Schaltglieder übertragen, die zur Auslösung eines Steuerimpulses auf die Bremsanlage dienen.

In einer zweiten Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes dient ein Planetengetriebe dazu, das Massenmoment einer Trägheitsscheibe und das Massenmoment eines Pendels miteinander zu vergleichen. Eine Differenz beider Momente bewirkt gegen das Moment einer Federkraft eine Verstellung der Schaltglieder, durch die ein Steuerimpuls auf die Bremsanlage ausgeübt wird.

Weitere Einzelheiten des Erfmdungsgegen-Standes sind aus den beiden nachfolgend näher beschriebenen Ausführungsbeispielen zu entnehmen. In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele für Regelvorrichtungen für Schienenfahrzeuge schematisch dargestellt. Es zeigt

Fig. ι eine Regelvorrichtung in einem lotrechten Mittelschnitt,

Fig. 2 die Schaltglieder nach Fig. 1 in einer Teildraufsicht, . -

Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie A-B der Fig. i,

Fig. 4 ein Prinzip- und Schaltschema zu den Fig. ι bis 3,

Fig. 5 eine zweite Ausführungsform für eine Regelvorrichtung in einem lotrechten Mittelschnitt,

Fig. 6 einen Schnitt nach der Linie C-D der Fig. 5 und

Fig. 7 ein Prinzip- und Schaltschema zu Fig. 5 und 6.

In die zentrische Bohrung 8 einer mitlaufenden Achse oder eines Radkörpers ist der Reglerfuß 9 eingesetzt und mit ihr fest verbunden. Auf der Hohlwelle 10 des Reglerfußes 9 ist die Trägheitsscheibe 11 drehbar, doch axial nicht verschieblich, und die Schaltscheibe 12 durch Längsnut und Feder gegen Verdrehung gesichert, aber axial verschiebbar gelagert. Durch einen Mitnehmer 14 ist die Trägheitsscheibe 11 mit einer im Reglerfuß 9 in Richtung einer Sehne angeordneten gefesselten Feder 15 elastisch gekoppelt. Ein mit der Schaltscheibe 12 fest verbundener Arm 16 trägt auf seinem freien Ende eine Laufrolle 17, die in einer im mantelförmigen Teil 19 der Trägheitsscheibe 11 angebrachten Kulisse 18 geführt ist. Die Anordnung und Form der Kulisse 18 bewirken, daß bei Drehbewegungen der Trägheitsscheibe 11, 19 gegenüber dem Reglerfuß 9 die Schaltscheibe-12 proportionale Axialbewegungen auf der Hohlwelle 10 ausführt.

In der Hohlwelle 10 des Reglerfußes ist der hohle Zapfen 20 gelagert, der an beiden Seiten aus diesem Bauteil herausragt. Das äußere (linke) Ende des Zapfens 20 ist mit dem ebenfalls hohlen Bügel 21 verbunden, der den Zapfen 20 gegen Drehung sichert. Zu diesem Zweck ist der Bügel 21 derart mit dem Fahrzeugrahmen oder dem Drehgestell verbunden, daß auch bei Federungsbewegungen zwischen Radsatz und Fahrgestell der Bügel seine Neigung, bezogen auf die Schiene, nicht ändert. Er wird beispielsweise senkrecht nach

oben geführt und ist mit einem Gelenk versehen, dessen Achse parallel zur Längsachse des Fahrzeuges liegt. Auch kann der Bügel 21 mit dem Bügel des Reglers der zweiten Achse eines Drehgesteiles verbunden werden, wodurch mit Sicherheit -Drehungen des Zapfens 20 vermieden werden. In der Darstellung ist der Bügel 21 willkürlich in die Zeichnungsebene gelegt.

Auf dem inneren (rechts) aus der Hohlwelle 10 herausragenden Teil trägt der Zapfen 20 ein Pendel 22, das in der Fahrrichtungsebene schwingen, jedoch keine Axialverschiebung ausführen kann. Auf dem Ende des Zapfens 20 ist weiterhin ein Querträger 28 befestigt, an dessen unterem Arm das Pendel 22 über eine Feder 29 elastisch gekoppelt ist. Eine Lasche 23 des Pendels 22 enthält eine Kulisse 24, die die Führungsrolle 25 des Schaltgliedes 26 aufnimmt. Das Schaltglied 26 ist axial verschiebbar, jedoch gegen Drehung geao sichert, auf dem Zapfen 20 angeordnet.

Das Schaltglied 26 trägt zwei Kontaktbügel 30 und 32, die die Schaltscheibe 12 so umfassen, daß bei Axialverschiebung der beiden Schaltglieder, 12 und 26 relativ zueinander entweder die Kontakte 3 i_a und 33_a oder die Kontakte 31_& und 33₆ vermittels des ringförmigen Kontaktbleches 13 der Schaltscheibe 12 leitend verbunden werden können. Die Kontakte 3i_ß und 31₆ sind durch die Leitung 34 an das durch den hohlen Zapfen 20 und den Bügel 21 nach außen führende Kabel 37 angeschlossen. Von den Kontakten 33_O und 33₆ führt je eine Leitung 35_a bzw. 35_& zu den Kontakten der beiden Anschläge 39 bzw. 40 eines Umschalters, der am oberen Arm des Querträgers 29 angebracht ist. Ein Gleitstück 38 ist ständig mit der zum Kabel 37 führenden elektrischen Leitung 36 in Verbindung. In der Zeichnung sind die Steuerglieder 11, 22 und die Schaltglieder 12, 26 in einer Lage gezeigt, die sie bei Stillstand oder bei gleichförmiger RoIlbewegung des zu überwachenden Rades einnehmen. Dabei sind die mit dem Radkörper umlaufenden Teile 9, 11, 12 unter einem solchen Winkel dargestellt, daß der die Schaltscheibe 12 und die Trägheitsscheibe 11 verbindende Arm 16 und der Mitnehmer 14 in der Zeichnungsebene liegen.

Die Trägheitsscheibe 11, 19 befindet sich relativ zum Reglerfuß 9 in ihrer Mittellage. Daher ist auch die Führungsrolle 17 in der Mitte der Bahn der Kulisse 18, so daß dementsprechend die Schaltscheibe 12 in einer mittleren Stellung ihres axialen Verschiebungsbereichs gehalten wird. Das Pendel 22 ist ebenfalls in seiner Mittellage, so daß auch das durch die Kulisse 24 und die Führungsrolle 25 von ihm abhängige Schaltglied 26 seine mittlere Stellung einnimmt. Die Kontakte der beiden Bügel 30 und 32 haben dabei mit dem Kontaktblech 13 der Schaltscheibe 12 keine Berührung.

Wenn die Rollbewegung des Rades beschleunigt oder verzögert wird, wirken sowohl auf die Trägheitsscheibe 11 wie auch auf das Pendel 22 Massenkräfte, die in einem bestimmten, nur vom Rollradius des Rades abhängigen Verhältnis zueinander stehen. Durch die Größe der Massen 11 und 22, die Rückstellkraft der Federn 15 und 29, die Steigung und Länge der Kulissenbahnen 18 und 24 sowie die wirksamen Radien, unter denen die Führungsrollen 17 und 25 auf die Schaltglieder einwirken, wird erreicht, daß die Axialverschiebungen beider Schaltglieder in der gleichen Richtung erfolgen und daß sie normalerweise beide gleich groß sind.

Die Schaltscheibe 12 bleibt dann in einer Mittellage zwischen den beiden Bügeln 30 und 32, so daß ihre Kontakte nicht geschlossen werden.

Durch die Veränderung einer der die Kopplung zwischen den Steuergliedern und den Schaltgliedern beeinflussenden Größen kann die Regelvorrichtung für ein Rad mit anderem Rollradius eingestellt werden.

Wenn die Rollbewegung des Rades durch eine Gleitbewegung zwischen Rad und Schiene gestört wird, entsprechen die an der Trägheitsscheibe 11 und dem Pendel 22 wirkenden Massenkräfte nicht mehr einander. Folglich sind auch die davon abhängigen Axialverschiebungen der beiden Schaltglieder nicht mehr einander gleich.

Dieser Unterschied bewirkt, daß entweder die Schleifkontakte 3I₀ und 33_O oder die Kontakte 3I₆ und 33& über die Kontaktscheibe 13 verbunden werden. Durch den so geschlossenen Stromkreis wird über das Kabel 37 beispielsweise ein Elektromagnetventil verstellt, das den Druck im Radbremszylinder derart beeinflußt, daß der Bewegungszustand des Rades wieder in eine reine Rollbewegung zurückgeführt wird.

Aus einer in Fig. 4 wiedergegebenen Schaltstellung ist erkennbar, daß entsprechend der Drehrichtung des Rades die Leitung 36 mit der Leitung 35_& durch das Gleitstück 38 der Umschalteinrichtung verbunden ist. Bei Verzögerung der Bewegung verschieben sich die Kontaktscheibe 12 und die Bügel mit den Kontakten 3I₀, 3I₆, 33_a und 33₆ nach rechts. Wenn bei einem Bremsvorgang die-Winkelverzögerung infolge Gleitens des Rades größer ist, als der Fahrtverzögerung entspricht, legt sich die Scheibe 12 gegen die Kontakte 31₆ und 33₆, und der Stromkreis ist geschlossen. Die Bremse wird gelöst, so daß die Winkelgeschwindigkeit des Rades anschließend wieder zunimmt. Diese Wiederbeschleunigung des Rades hat eine no Verschiebung der Kontaktscheibe 12 nach links zur Folge. Sobald der Stromkreis unterbrochen ist, wird die Bremse wieder angelegt. Es kann aber trotzdem die Wiederbeschleunigung, des Rades anhalten und so groß sein, daß die Scheibe 12 sich gegen die Kontakte 3i_a und 33_a legt. Jedoch erfolgt hierbei ein nochmaliges Lösen der Bremsen, das bei diesem Bewegungszustand unerwünscht wäre, nicht, da die Stellung des Gleitstückes 38 verhindert, daß der Stromkreis geschlossen wird.

Bei der anderen Drehrichtung des Rades verbindet das Gleitstück 38 die Leitung 3S_a mit der Leitung 36. Die Regelvorrichtung arbeitet dann bei sinngemäßer Umkehr der Kräfte und Bewegungen an den einzelnen Gliedern in gleicher Weise, wie vorher beschrieben ist.

Soll die Vorrichtung zur Steuerung einer Schleuderbremse verwendet werden, so sind lediglich die beiden Leitungen 35_a und 35_& über Kreuz an die Kontakte 33_& und 33_a anzuschließen. Natürlieh muß zu diesem Zweck ein über das Kabel yj gesteuertes Magnetventil den Bremszylinder belüften.

Mach einer zweiten in den Fig. 5 bis 7 dargestellten Ausfühxungsform des Erfindungsgegenstandes

ίο ist in der zentrischen Bohrung 8 eines Radkörpers ein Reglerfuß 43 fest eingesetzt, in dem ein sich nicht mitdrehendef hohler Zapfen 44, der alle übrigen Teile der Regelvorrichtung trägt, gelagert ist. Ein Bügel 21 verbindet den Zapfen 44 wie bei der Ausführung nach Fig. 1 mit dem Fahrgestell des Fahrzeuges. Auf dem Zapfen 44 sitzt drehbar die Trägheitsscheibe 45, die mit dem das angetriebene Innenrad eines Planetengetriebes bildenden Zahnrad 46 fest verbunden ist. Das antreibende, mit Innenverzahnung versehene Außenrad 47 des Planetengetriebes ist in die Bohrung 8 fest eingesetzt. Der nicht mitlaufende Steg 50 trägt auf seinen Achsstummeln 49 die Zwischenräder 48. Er ist ebenfalls auf dem Zapfen 44 drehbar angeordnet, wird aber durch die vorgespannte Feder 53, die zwischen ihm und einem mit dem Ende des Zapfens 44 fest verbundenen Querträger 54 angeordnet ist, elastisch in einer Mittelstellung gehalten. Mit einem in dieser Lage des Steges 50 nach oben stehenden Schenkel 51 ist eine Pendelmasse 52 verbunden.

Abweichend von der dargestellten Ausführungsform kann auch ein einarmiger Steg mit nur einem Zwischenrad verwendet werden. Die Masse dieser beiden Bauteile kann dann gleichzeitig als Pendelmasse dienen.

Ein elastisches Schaltglied 55 des Steges 50 befindet sich bei dieser Stellung des Steges in der Mitte zwischen den beiden Kontaktblechen 56 und 57, die am Querträger 54 angebracht sind. Die Kontakte 55_a und 55₆ des Schaltgliedes sind durch die Leitung 58 ständig an das durch den hohlen Zapfen 44 und den Bügel 21 nach außen führende Kabel 37 angeschlossen. Eine zweite Leitung 59 verbindet das Kabel 37 mit dem Gleitstück 60 einer am Querträger 54 angebrachten drehrichtungsabhängigen Umschalteinrichtung. Abhängig von der durch die jeweilige Drehrichtung des Radkörpers beeinflußten Stellung des federbelasteten Gleit-Stückes 60 hat die Leitung 59 entweder mit dem Kontakt des Bügels 56 oder dem des Bügels 57 Verbindung.

Gemäß der Anordnung des Planetengetriebes läuft die Trägheitsscheibe 45 mit einem der Drehrichtung des Rades entgegengesetzten Drehsinn und mit ins Schnelle übersetzter Drehzahl um.

Bei gleichförmiger Rollbewegung des durch die Regelvorrichtung überwachten Rades wirkt auf den die Zwischenräder 48 tragenden Steg 50 lediglich ein geringes durch Reibungsverluste an Lagern und Verzahnungen bedingtes Moment, das von der Feder 53 auf den Querträger 54 abgeleitet wird. Die entsprechend vorgespannte gefesselte Feder verhindert eine Auslenkung des Steges 50 aus seiner Mittellage durch dieses Moment. Da Beschleunigungen der Fortschreitbewegung nicht vorhanden sind, übt die Masse 51, 52 kein Verstellmoment auf den Steg 50 aus. In diesem Betriebszustand, ebenso auch bei Stillstand des Fahrzeuges, befindet sich demzufolge das Schaltglied 55 in seiner Mittellage zwischen den Kontaktblechen 56 und 57.

Wenn die Rollbewegung des Rades beschleunigt oder verzögert wird, wirkt auf den Steg 50 ein von der Winkelgeschwindigkeitsänderung der Trägheitsmasse 45 hervorgerufenes Moment. Die entsprechende Fahrgeschwindigkeitsänderung erzeugt eine Massenkraft, derzufolge die Masse 52 ebenfalls ein um den Zapfen 44 wirkendes Moment ausübt. Die Drehrichtungen dieser beiden Momente sind entsprechend der Anordnung der Pendelmasse 52 am oberen Schenkel 51 des Steges einander entgegengesetzt. Die Größe des vom Planetengetriebe mit der Trägheitsmasse 45 herrührenden Reaktionsmomentes am Steg 50 steht in einem bestimmten, nur vom Rollradius des Rades abhängigen Verhältnis zur Größe der auf die Pendelmasse 51,

52 wirkenden Massenkräfte. Die Größe und Anordnung der Massen 45, 46 und 51, 52 sowie das Übersetzungsverhältnis des Planetengetriebes sind so gewählt, daß bei jeder Rollbewegung des Rades Momentengleichgewicht am Steg 50 besteht. Das Schaltglied 55 bleibt also bei Rollbewegung des Rades stets in seiner Mittellage zwischen den beiden Blechen 56 und 57, so daß ein Stromkreis über die Kontakte nicht geschlossen werden kann.

Das Momentengleichgewicht am Steg 50 ist jedoch gestört, wenn die Rollberwegung des Rades durch eine Gleitbewegung zwischen Rad und Schiene gestört ist. Dann wird der Steg 50 durch das Differenzmoment gegen die Wirkung der Feder

53 auf dem Zapfen 44 gedreht. Je nach Drehrichtung dieses Verstellmomentes berührt das Schaltglied 55 den einen oder den anderen der Kontaktbügel 56, 57, so daß die entsprechenden elektrischen Leitungen miteinander verbunden werden,

In dem Schaltbild Fig. 7 ist durch die drehrichtungsabhängige Umschalteinrichtung 60 die Leitung 59 mit dem Kontakt 61 verbunden, der durch die Leitung 63 an den Kontakt des Bügels 56 angeschlossen ist. Wenn beim Bremsen infolge 11& Gleitens des Rades die Winkelverzögerung der Trägheitsscheibe 45 größer ist, als der Fahrgeschwindigkeitsverkleinerung entspricht, wird durch das am Steg 50 wirksame Differenzmoment der Kontakt 5S₀ ,des Schaltgliedes 55 gegen den Kontakt 56 gelegt. Der Stromkreis zwischen den Leitungen 58 und 59 ist dann geschlossen, wodurch über das Kabel 37 ein das Lösen bewirkender Im puls auf die Bremsanlage ausgeübt werden kann.

Nachdem die Bremse so gelöst ist, wird das Rad wieder beschleunigt, und die Verbindung der Kontakte 55_a und 56 wird durch das Rückdrehen des Schaltgliedes 55 in seine Mittellage wieder unterbrochen. Die Bremsung wirkt demzufolge wieder verstärkt. Wenn durch eine trotzdem andauernde Winkelbeschleunigung des Rades das

Schaltglied 55 sich über seine Mittellage hinaus bewegt und den Kontakt 57 berührt, wird ein neuer Steuerimpuls auf die Bremsanlage nicht hervorgerufen, da der Kontakt 57 infolge der Schaltstellung des Drehrichtungsschalters 60 keine Verbindung mit der Leitung 59 hat.

Diese Regelvorrichtung bietet die gleiche Verwendungsmöglichkeit als Schleuderbremse wie das zuerst beschriebene Ausführungsbeispiel.

Der von den Schaltgliedern ausgelöste Steuerimpuls kann statt mit der beschriebenen elektrischen auch mit anderen, zum Beispiel pneumatpischen Mitteln auf die Bremsanlage übertragen werden. Ebenso kann die Beeinflussung der Schaltglieder durch die Steuerglieder außer auf mechanischem Wege elektrisch oder pneumatisch ausgeführt werden. Eine räumliche Trennung der Glieder zur Überwachung der Raddrehung und der Glieder zur Überwachung der Fortschreitbewegung des Fahrzeuges, die beispielsweise bei Verwendung einer elektrischen Brückenschaltung zwischen beiden Teilen der Regelvorrichtung ausgeführt werden kann, gibt die Möglichkeit, für jedes Fahrzeug oder für jede Fahrzeugeinheit nur ein Überwachungsorgan für die Fortschreitbewegung des Fahrzeuges anzuordnen. Dieses kann den Vergleichswert für alle Überwachungsorgane für die Drehbewegung der einzelnen Räder oder Radsätze geben. Es kann an irgendeiner geeigneten Stelle des Fahrzeuges angeordnet sein.

Die drehende Trägheitsscheibe mit den von ihr abhängigen Schaltorganen kann -man derart elastisch aufhängen, daß diese Teile selbst ein auf den Zustand der Fortschreitbewegung ansprechendes Feder-Masse-System bilden.

Claims (9)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   I. Bremseinrichtung, insbesondere für Schienenfahrzeuge, mit einer Vorrichtung zur Verhinderung von Gleitbewegungen zwischen Rad und Laufbahn, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung durch einen Impuls gesteuert wird, der von einem Unterschied in der Stellung Ziweier beweglich gelagerter Steuerglieder bewirkt wird, wobei die Stellung des einen .Steuergliedes von dem Bewegungszustand eines Rades, bezogen auf seine Drehachse, und die Stellung des anderen Steuergliedes von dem Bewegungszustand eines sich nicht drehenden Fahrzeugteiles gegenüber der Laufbahn des Rades abhängig ist.
2. 2. Bremseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eines- der beiden Steuerglieder von einem Rade verstellt wird, auf das ein Brems- oder Antriebsmoment vom Fahrzeug her nicht ausgeübt wird.
3. 3. Bremseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von zwei zusammenwirkenden Schaltgliedern (12, 26) das eine (12) durch die Reaktion einer mit einem zu überwachenden Rade (8) umlaufenden Trägheitsscheibe (11) und das andere (26) durch eine am Fahrzeug aufgehängte pendelnde Masse (22) beeinflußt wird.
4. 4. Bremseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Massenmoment einer Trägheitsscheibe (45) und das Massenmoment eines Pendels (52) in entgegengesetztem Sinne auf ein Planetengetriebe (46 bis 50) einwirken, das bei einer Differenz dieser Momente derart verstellt wird, daß es einen Steuerimpuls auf die Bremsanlage hervorruft.
5. 5. Bremseinrichtung nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellungen der Trägheitsscheibe (11) und des Pendels (22) auf elektrischem Wege kombiniert werden, so daß die Trägheitsscheibe und das Pendel räumlich getrennt sein können.
6. 6. Bremseinrichtung nach den Ansprüchen 1,3 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von je einem Rade oder Radsatz des Fahrzeuges zugeordneten Trägheitsscheiben (11) mit einem einzigen Pendel (22) zusammenwirken.
7. 7. Bremseinrichtung, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine die Impulse zur Bremse leitende Verbindung (36, 59) eine drehrichtungsabhängige Umschalteinrichtung (38, 60) enthält.
8. 8. Bremseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehungen der Trägheitsscheibe (11) in axiale Bewegungen eines Schaltgliedes (12) und die Ausschwingungen des Pendels (22) in axiale Bewegungen eines mit dem Schaltglied (12) zusammenwirkenden zweiten Schaltgliedes (26) umgesetzt werden, derart, daß die beiden Schaltglieder miteinander Kontakt geben, wenn die Bewegungszustände einander nicht mehr entsprechen.
9. 9. Bremseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägheitsscheibe mit den von ihr abhängigen Schaltgliedern derart elastisch aufgehängt ist, daß diese Teile selbst auch eine pendelnde Masse bilden, die auf den Zustand der Fortschreitbewegung anspricht.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   ©509630/65 1.56 (609 682 11.56)