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Scheibenbremse, insbesondere für Schienenfahrzeuge Die Erfindung bezieht
sich auf Scheibenbremsen, wie sie besonders bei schnell fahrenden Schienenfahrzeugen
zur Anwendung kommen, und betrifft die Ausbildung einer solchen Bremse in der Weise,
d!aß sich deren Bremskraft mit einfachen Mitteln der wechselnden Belastung des Fahrzeuges
anpaßt. Gerade bei schnell fahrenden Schienenfahrzeugen ist eine Höchstabbremsung
in jedem Belastungsfall für die Einhaltung erträglicher Bremswege von großer Bedeutung,
so d-aß die selbsttätige Lastabb remsung hier unbedingt erforderlich ist.
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Bekannte Konstruktionen weisen Scheibenbremsen auf, bei denen die
Bremsscheiben auf der ungefederten Achse gelagert und die Bremsbacken am gefederten
Rahmen aufgehängt sind, so daß bei einer Durchfederung des Wagenrahmens infolge
Erhöhung der Fahrzeugbelastung die Bremsbacken gegenüber der Bremsscheibe eine Vertikalbewegung
ausführen. Versuche ergaben, daß durch manche dieser bekannten Konstruktionen eine
fühlbare Vergrößerung des Bremsmomentes bei vergrößerter Fahrzeugbelastung nur sehr
unvollkommen erzielt werden kann. Das Haupthindernis besteht hierbei in der Tatsache,
daß die Bremsbacken zur wirksamen Vergrößerung ihres Abstandes von der Radachse
so weit in vertikaler Richtung auswandern müßten, d@aß sie bereits mit einem Teil
ihrer Bremsfläche über die Bremsscheibe herausragen, wobei sich dann wiederum die
wirksame Bremsfläche verkleinert, so daß im Gesamtergebnis kaum eine
Bremsmomentvergrößerung
gewonnen ist. Die Bremsenkonstrukteure waren bestrebt, den eben beschriebenen Nachteil
zu vermeiden, indem sie mittels Ausgleichsgestängen Einrichtungen schufen, welche
die Bremsbacken auch bei steigender Fahrzeugbelastung auf ein und demselben horizontalen
Niveau gegenüber der Bremsscheibe hielten und damit also die Durchbiegung der Wagenfeder
kompensierten.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, die bisherigen Vorurteile bezüglich
starker Lageveränderungen der Bremsbacken gegenüber der Bremsscheibe zu beseitigen,
was erfindungsgemäß dadurch geschieht, d.aß am Achslager gelenkig befestigte Spreizhebel
angeordnet sind, die an den die Bremsbacken tragenden Hebeln so angreifen, daß bei
der Senkung des Rahmens unter zunehmender Belastung eine dem reinen Federweg gegenüber
wesentlich vergrößerte Verschiebung der Bremsbacken in etwa horizontaler Richtung
nach der Außenseite der Scheibe hin erfolgt, so daß mit der Bewegung der Bremsbacken
gegenüber der Bremsscheibenachse bei Beladungsänderungen auch eine wirksame Änderung
des Übersetzungsverhältnisses verbunden ist, mit welchem der Bremskolben an den
Backen angreift.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
in schematischer Weise in zwei Figuren dargestellt, wobei Fig. i die Einrichtung
bei entladenem und Fig. 2 bei beladenem Wagen zeigt.
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Gemäß Fig. i ist am Rahmen i eines nicht näher gezeigten Schienenfahrzeuges
ein Lanzfrad 3 mittels eines Lagers 5 unter Zwischenschaltung einer Federung 7 in
der üblichen Weise gelagert. Das Rad läuft auf der Schiene g. Die beiden Seitenflächen
des Rades 3 sind als Bremsscheiben ausgebildet, von welchen jeweils eine (i i) in
den Abbildungen zu sehen ist. Die Bremsscheiben könnten auch einem besonderen Drehkörper
zugeordnet sein. An diesen Scheiben greifen Bretnsbackenpaare 25 und 27 in symmetrischer
Anordnung an und sind an Hebeln 29 bzw. 31 befestigt, die ihrerseits bei 33 bzw.
35 am Wagenrahmen i schwingend aufgehängt sind. Spreizhebel 37 und 39 sind einerseits
an diesen Hebeln 29 und 31 angelenkt und stützen sich andererseits im Punkt 41 des
Achslagers 5 oder des Federbundes gelenkig ab. Die Kolben in den Bremszylindern
4.3 und :15 wirken über zangenartig ausgebildete Gestänge -.7 bzw. 49 auf die Bremsbacken
25 und 27 zwecks Anpressens der letzteren an die Scheibenfläche ii, wobei jedoch
das zangenförmige Gestänge und die Bremsbacken nicht formschlüssig miteinander verbunden
sind, so daß gegenseitige Bewegungen möglich sind. Der Bremszylinder und mit ihm
das Gestänge 47, 49 sowie die Backen 25, 27 werden, wie schematisch angedeutet,
mittels Armen ig vom Wagenrahmen i getragen.
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Beim unbeladenen Fahrzeug nehmen die Teile eine Lage gemäß Fig. i
der Zeichnung ein. Es besteht zwischen der Achse des Laufrades 3 und dem Wagenrahmen
i ein durch die Spannung der Federn 7 bedingter Abstand, bei welchem die Bremsbacken
25,27 ungefähr auf gleicher Höhe mit der Radachse liegen, in welcher Lage
die Bremsbecken in nur geringer Entfernung vom Scheibenmittelpunkt angreifen, so
daß im Falle einer Bremsung die Bremsbacken mit diesem verhältnismäßig kleinen Hebelarm
auf die Scheibe i i einwirken und die Bremskraft nur die für den leeren Wagen zulässige
Höhe annimmt.
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Wird dagegen der Wagen beladen, so werden die Federn 7 zusammengedrückt,
und der Wagenrahmen i rückt in der aus Fig. z ersichtlichen Weise mehr an die Achse
des Rades 3 bzw. der Bremsscheibe I i heran. Diese Abwärtsbewegung machen auch die
an den Trägern ig gelagerten Bremsteile mit, so daß die Bremsbacken 25,27
nunmehr unterhalb des Lagers 5 zu liegen kommen. Gleichzeitig spreizen sich die
Hebel 37 und 39 infolge dieser Relativbewegung, und die Schwinghebel 29,
31 werden unter Vergrößerung des radialen Abstandes der Bremsbacken 25, 27 von der
Drehachse der Scheibe nach außen geschwenkt. Damit ist der Angriffshebelarm der
Bremsbacken auf einen der Beladung ,entsprechenden Wert vergrößert, und die Bremswirkung
steigt höher an.
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Beim Ausschwenken der Bremsbacken -25, -27 gleiten diese in
dem zangenförmigen Betätigungsgestänge des Bremskolbens mit der Folge, daß damit
auch die Kolbenkraft mit einem vergrößerten Übersetzungsverhältnis an den Backen
angreift, was ebenfalls zur Erhöhung der Bremswirkung beiträgt.
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Umgekehrt verringert sich beim Entladen des Fahrzeuges nicht nur der
radiale Abstand zwischen Bremsbacken und Scheibenachse, sondern darüber hinaus wird,
wie aus der Zeichnung ohne weiteres entnommen werden kann, auch das Übersetzungsverhältnis,
mit welchem der Bremskolben über die Zange an den Bremsbacken angreift, im Sinne
der Verkleinerung der Bremskraft geändert.
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Die nur für ein Rad gezeigte Scheibenbremsanordnung wiederholt sich
auch an den übrigen Rädern des Wagens, so daß jedes einzelne Rad entsprechend der
auf ihm ruhenden Belastung abgebremst wird, wobei auch die Mehrbelastungen der Vorderachse
während des Bremsvorganges berücksichtigt