DEP0023977DA

DEP0023977DA - A device consisting of a spring balance for the automatic adjustment of the brake depending on the vehicle load

Info

Publication number: DEP0023977DA
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Bruhn
Original assignee: Knorr Bremse GmbH
Current assignee: Knorr Bremse GmbH
Publication date: 1950-11-09

Description

Die neuzeitliche Entwicklung im Schienenfahrzeugbau zielt dahin, bei kleinstem Eigengewicht des Fahrzeuges die Tragfähigkeit und die Fahrgeschwindigkeit erheblich zu steigern. Die bekannte zweistufige Abbremsung mit Handumstellung erfüllt dann nicht angenähert mehr die sichere bremstechnische Beherrschung derartiger Fahrzeuge.The modern development in rail vehicle construction aims to increase the load capacity and the travel speed considerably with the smallest dead weight of the vehicle. The well-known two-stage braking with manual switching then no longer approximately fulfills the safe braking control of such vehicles.

Die schon bekanntgewordenen Bremseinrichtungen mit veränderlicher Übersetzung des Bremsgestänges haben eine mehrstufige Abbremsung mit Handumstellung, deren grosser Nachteil in einer nur teilweisen bremstechnischen Lösung und in der Unsicherheit der richtigen Bedienung liegt.The already known braking devices with variable translation of the brake linkage have multi-stage braking with manual adjustment, the major disadvantage of which is that the braking solution is only partial and that the correct operation is not reliable.

Selbsttätige Umstellungen der Gestängeübersetzung oder des Bremsluftdruckes gingen bisher von der Durchbiegung der Achsfedern aus, deren schnell eintretende Ermüdung aber bald eine entsprechend falsche Einstellung ergaben. Eine schon bekanntgewordene Einrichtung, zwischen dem Anlenkungspunkt einer Achsfeder und dem Wagenrahmen eine Waage als Einstellvorrichtung einzuschalten, ergab bisher besonders bei Drehgestellwagen eine vielteilige und unübersichtliche Anordnung.Automatic changes in the linkage ratio or the brake air pressure were previously based on the deflection of the axle springs, but their rapid fatigue soon resulted in a correspondingly incorrect setting. A device that has already become known to switch on a scale as an adjustment device between the articulation point of an axle spring and the carriage frame has so far resulted in a multi-part and confusing arrangement, particularly in the case of bogie wagons.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Mängel zu beheben, d.h. eine Einstellvorrichtung zu schaffen, welche während des Betriebes unabhängig von Fehleinstellungen bewirkenden Einflüssen bleibt, insbesondere unabhängig von schlagartig auftretenden Stössen sowie von Drehgestellausschlägen. Gleichzeitig wird angestrebt, die Einstellvorrichtung auf kleinstmöglichen Raum zu beschränken.The invention is based on the object of remedying these deficiencies, i.e. creating an adjustment device which remains independent of influences causing incorrect settings during operation, in particular independent of sudden impacts and bogie deflections. At the same time, the aim is to limit the adjustment device to the smallest possible space.

Erfindungsgemäss ist eine zwischen Fahrzeugabfederung und Fahrzeugrahmen geschaltete, an sich bekannte Federwaage zur selbsttätigen Einstellung der Bremse in Abhängigkeit von der Fahrzeugbelastung mit einem Flüssigkeitsstossdämpfer vereinigt, welcher die Einrichtung gegen schlagartig auftretende Stösse unempfindlich macht. Dabei ist der am Drehgestell angeordnete Stossdämpfer mit der am Fahrzeugrahmen vorgesehenen Übertragung kraftschlüssig oder durch flexible Organe, z.B. ein in einen biegsamen Rohr geführtes Drahtseil, gekuppelt, so dass Drehgestellausschläge ohne Einfluss auf die Bremseinstellung bleiben.According to the invention, a spring balance, known per se, connected between the vehicle suspension and the vehicle frame, for the automatic adjustment of the brake depending on the vehicle load, is combined with a liquid shock absorber, which makes the device insensitive to sudden impacts. The shock absorber on the bogie is the same as that on the vehicle frame envisaged transmission force-locked or coupled by flexible elements, e.g. a wire rope guided in a flexible tube, so that the bogie deflections do not affect the brake setting.

Die Abbildungen 1, 2 und 3 zeigen drei Ausführungsbeispiele für die Verbindung zwischen dem am Drehgestell angeordneten Stossdämpfer und der am Fahrzeugrahmen vorgesehenen Übertragung.Figures 1, 2 and 3 show three exemplary embodiments for the connection between the shock absorber arranged on the bogie and the transmission provided on the vehicle frame.

Abbildung 4 zeigt den Stossdämpfer vergrössert im Mittelschnitt.Figure 4 shows the shock absorber enlarged in the middle section.

Gemäss Abbildung 1 ist der Wiegehebel 1 in dem Tragfederlagerbock gelagert und mit dem einen freien Ende an der Tragfeder 2, mit dem anderen an der Druckstange 4 des Stossdämpfers angelenkt, der gleichzeitig die Wiegefeder 6 und die Einrichtung zum vollständigen Auffangen der Schienenstösse und Wagenlauferschütterungen einschliesst, und an der Druckstange 4 die Lauffläche 7 besitzt. Im Lagerbock 8 am Wagenrahmen 9 ist der Winkelhebel 10 gelagert, der an dem unteren Schenkel die Rolle 11 trägt, durch die Feder 15 in jeder Lage auf der Lauffläche 7 gehalten wird und damit jeder Veränderung der Druckstangenlage nach unten und oben folgt. An dem oberen Schenkel des Winkelhebels 10 greift die Übertragungsstange 19 an. Bei einem Drehgestellausschlag läuft die Rolle 11 auf der Lauffläche 7 in der einen oder anderen Richtung entlang, ohne dass hierbei die Winkelhebellage verändert wird. Auch das sogenannte Nicken des Drehgestelles während der Fahrt beeinflusst die Einstellvorrichtung nicht, da die Einstellung in der seitlichen Mitte am Drehgestellrahmen 16 übertragen wird.According to Figure 1, the rocker arm 1 is mounted in the bearing spring bearing block and one free end is hinged to the bearing spring 2 and the other to the push rod 4 of the shock absorber, which at the same time includes the rocker spring 6 and the device for completely absorbing the rail bumps and carriage vibrations, and has the running surface 7 on the push rod 4. In the bearing block 8 on the carriage frame 9, the angle lever 10 is mounted, which carries the roller 11 on the lower leg, is held by the spring 15 in every position on the running surface 7 and thus follows every change in the push rod position up and down. The transmission rod 19 engages the upper leg of the angle lever 10. In the event of a bogie deflection, the roller 11 runs along the running surface 7 in one direction or the other without the angle lever position being changed in the process. Even the so-called pitching of the bogie while driving does not affect the setting device, since the setting is transferred to the bogie frame 16 in the lateral center.

Eine ähnliche Übertragung zeigt Abbildung 2. Die Rolle 11 befindet sich am Ende einer Stange 12, die am Lager 13 geführt wird und die Bewegung des Winkelhebels 1 auf den Winkelhebel 14 und von diesem auf die Übertragungsstange 19 überträgt, wobei der Winkelhebel die Rolle 11 über die Stange 12 durch die Feder 15 fest gegen die Lauffläche 7 drückt.A similar transmission is shown in Figure 2. The roller 11 is located at the end of a rod 12 which is guided on the bearing 13 and transfers the movement of the angle lever 1 to the angle lever 14 and from this to the transmission rod 19, the angle lever over the roller 11 the rod 12 presses firmly against the running surface 7 by the spring 15.

Eine völlig neue Übertragung zeigt Abbildung 3. Die Bewegungsübertragung erfolgt hier mittels Drahtseilzug 17 in einem biegsamen Rohr 18. Das untere Ende des biegsamen Rohres ist mit dem Stossdämpfer am Drehgestellrahmen unmittelbar verbunden, das obere Ende mit dem Wagenrahmen 9. Das darin laufende Drahtseil 17 ist mit der Übertragungsstange 19 verbunden, wobei die Feder 15 diese bei Aufwärtsbewegung der Druckstange 4 im Sinne des Seilstreckens bewegt.A completely new transmission is shown in Figure 3. The movement is transmitted here by means of a wire cable 17 in a flexible tube 18. The lower end of the flexible tube is directly connected to the shock absorber on the bogie frame, the upper end to the carriage frame 9. The wire rope 17 running in it is connected to the transmission rod 19, the spring 15 moving it when the push rod 4 moves upward in the sense of stretching the rope.

Bei einem Drehgestellausschlag folgen das biegsame Rohr 18 und Seil 17 mit, ohne die Lage der Übertragungsstange 19 zu verändern. Eine in sich vorgespannte Feder 28 ist als nachgiebiges Organ im Seil 17 eingebaut.If the bogie deflects, the flexible tube 18 and cable 17 follow without changing the position of the transmission rod 19. A pretensioned spring 28 is built into the rope 17 as a resilient element.

Wenn das zunächst angebremste Fahrzeug beladen und dadurch die Druckstange 4 nach unten bewegt wird, folgt bei einer Ausführung des Erfindungsgegenstandes nach Abbildung 1 und 2 die Übertragungsvorrichtung 11, 12 und 14 unter der Spannung der Feder 15 dieser Bewegung nach, sobald die Bremse gelöst wird.When the initially braked vehicle is loaded and the push rod 4 is moved downwards, in an embodiment of the subject matter of the invention according to Figures 1 and 2, the transmission device 11, 12 and 14 follows this movement under the tension of the spring 15 as soon as the brake is released.

Bei Ausführung nach Abbildung 3 spannt sich während der Beladung des Fahrzeuges im angebremsten Zustand das Seil 17 unter der Wirkung der bei sich nach unten bewegenden Druckstange 4 entspannenden Feder 28 und zieht beim Lösen der Bremse die Übertragungsstange 19 nach.In the embodiment according to Figure 3, while the vehicle is being loaded, the cable 17 is tensioned in the braked state under the action of the spring 28, which relaxes when the push rod 4 is moving downward, and pulls the transmission rod 19 when the brake is released.

Bei Entladung des zunächst angebremsten Wagens werden nach Abbildung 1 und 2 Wiegeeinrichtung und Übertragungsvorrichtung wirksam, sobald ein Lösen der Bremse stattgefunden hat, während bei der Ausführung des Erfindungsgegenstandes nach Abbildung 3 die Wiegeeinrichtung sich sofort auf den Ladezustand des Fahrzeuges einstellt, die Übertragungsstange hingegen erst nach dem Lösen der Bremse der Bewegung folgt, wenn das Seil 17 durch die Feder 15 gespannt wird.When the initially braked car is unloaded, according to Figures 1 and 2, the weighing device and transmission device take effect as soon as the brake has been released, while in the implementation of the subject matter of the invention according to Figure 3, the weighing device adjusts itself immediately to the loading status of the vehicle, whereas the transmission rod does not adjust until after the release of the brake of the movement follows when the cable 17 is tensioned by the spring 15.

Gemäss Abbildung 4 wird ein Druck oder Zug von der Druckstange 4 auf einen mit ihr fest verbundenen Kolben 20 übertragen, der in einem mit Bremsflüssigkeit gefüllten Zylinder geführt ist und welcher auf der Wiegefeder 6 aufsitzt. Der Kolben 20 ist mit einer Düse 21 versehen, so dass Flüssigkeit von der einen Kolbenseite nach der anderen strömen kann. Bei langsam ansteigendem Druck oder Zug wird die Feder 6 gespannt bzw. entspannt, wobei die im Stossdämpfer befindliche Flüssigkeit durch die Düse 21 über oder unter den Kolben strömt. Bei stossartigem Druck verändert sich die Kolbenlage nach unten infolge der Kleinheit der Düse 21 nicht. Bei stossartigem Zug heben der becherförmig ausgebildete Kolben 20 die über ihm ruhende Flüssigkeit um ein geringes und schliesst damit en sonst durch sein Eigengewicht geöffnetes Ringventil 23 eines Bremsflüssigkeitsreservebehälters 24. In diesen Behälter gelangende, geringe Flüssigkeitsmenge läuft über eine Düse 25 nach unten zurück. Normalerweise, d.h. wenn es sich nicht um stossartig auftretende Zugbeanspruchungen handelt, ist das Ventil 23 infolge seines Eigengewichtes offen. Der Flüssigkeitsausgleich zwischen dem Zylinder des Kolbens 20 und dem Reservebehälter 24 findet dann über dieses geöffnete Ventil 23 statt und zwar in der Weise, dass die Flüssigkeit, wenn der Kolben 20 eintaucht, aus dem Reservebehälter abläuft und, wenn der Kolben nach oben geht in den Reservebehälter zurückströmt. Durch die erfindungsgemässe Anordnung ist die Einstellvorrichtung völlig unabhängig von Drehgestellausschlägen gemacht und ebenso unabhängig von schlagartig auftretenden Beanspruchungen infolge von Schienenstössen beim fahrenden Fahrzeug.According to Figure 4, a pressure or tension is transmitted from the push rod 4 to a piston 20 firmly connected to it, which is guided in a cylinder filled with brake fluid and which rests on the rocker spring 6. The piston 20 is provided with a nozzle 21 so that liquid can flow from one piston side to the other. When the pressure or tension increases slowly, the spring 6 is tensioned or relaxed, the liquid in the shock absorber flowing through the nozzle 21 above or below the piston. In the event of sudden pressure, the downward piston position does not change due to the small size of the nozzle 21. In the event of a sudden pull, the cup-shaped piston 20 lifts the liquid resting above it by a small amount and thus closes the ring valve 23 of a brake fluid reserve container 24, which is otherwise open by its own weight. Usually, i.e. when If it is not a question of sudden tensile stresses, the valve 23 is open due to its own weight. The liquid balance between the cylinder of the piston 20 and the reserve container 24 then takes place via this open valve 23 in such a way that the liquid drains out of the reserve container when the piston 20 is immersed and, when the piston goes up, into the Reservoir flows back. Due to the arrangement according to the invention, the adjustment device is made completely independent of bogie deflections and also independent of sudden stresses caused by rail impacts when the vehicle is moving.

Claims

1.) A device consisting of a spring balance, connected between the vehicle suspension and the vehicle frame, for automatic adjustment of the brake linkage ratio or brake air pressure change depending on the vehicle load, characterized in that the balance is combined with a liquid shock absorber, which makes the device insensitive to sudden impacts (Fig . 4).

2.) Device according to claim 1, characterized in that the rocker spring (6) is supported against a piston (20) connected to the transmission element (4), which piston is guided in a cylinder filled with brake fluid and has a fluid passage nozzle (21) ( Fig. 4).

3.) Device according to claim 1 and 2, characterized in that a liquid reserve container (24) is provided with a valve (23) which is expediently kept open by its own weight, so that on the one hand any liquid losses occurring are compensated, on the other hand the liquid during the loading and unloading piston movements caused by the vehicle can rise up into the reserve tank or flow back out of the same, but the valve (23) closes in the event of a sudden pull (Fig. 4).

4.) Device according to claim 3, characterized in that the piston (20) is designed like a cup on the side facing the reserve container (24) (Fig. 4).

5.) Device according to claim 3, 4, characterized in that the reserve container (24) is connected to the piston cylinder via a nozzle channel (25) (Fig. 4).

6.) Device according to claim 1-5 for bogie vehicles, characterized in that the bumper (5) arranged on the bogie is provided with the one on the vehicle frame (9)

Transmission (19) is only positively connected or coupled by flexible elements, e.g. a wire cable (17) guided in a flexible tube (18), so that the bogie deflections do not affect the brake setting (Fig. 3).

7.) Device according to claim 1-5, characterized in that the bumper (4) of the bumper (5) and the transmission (19) via a tread (7) supported by one part (4) and a non-positively adjacent to the latter , from the other part carried roller (11) interact (Fig. 1, 2).

8.) Device according to claim 7, characterized in that the roller (11) is the end member of a lever mechanism 10, 19 (Fig. 1) or 12, 14, 19 (Fig. 2), which under the action of a non-positive If the roller (11) is in contact with the running surface (7) causing the force (spring 15) (Fig. 1, 2).

9.) Device according to claim 1 - 6, characterized in that a Bowden cable, the flexible tube (18) of which is attached to the bogie and the vehicle frame (9), with its wire rope (17) on the one hand to the under the action of a stretching force (15 ) standing transmission (19), on the other hand, engages the bumper (4) of the bumper (5) and that a pretensioned spring (28) is provided within the cable pull (17) so that the push rod (4) when the brake is applied When the vehicle is loaded, follow the movement of the scales and, after releasing the brake, retighten the transmission (19) (Fig. 3).