Bremseinrichtung mit veränderlicher Gestängeübersetzung an Eisenbahnwagen. Die ideale stoss- und zerrungsfreie Ab bremsung eines Zuges ist dann zu erwarten, wenn es bei gleicher prozentualer Abbrem sung eines jeden Wagens gelingt, die Hübe sämtlicher Bremskolben und damit die Zeiten bis zur Erreichung des. Enddruckes in den Bremszylindern gleich zu halten.
Der Erreichung dieses Idealzustandes sieht nun bei den Bremseinrichtungen mit veränderlicher Gestängeübersetzung, auf die sich die Erfindung bezieht, einmal der Um stand im Wege, dass mit bei verschiedener Belastung des Wagens untersehiedlicher Über setzung schon der Teil des Kolbenhubes, der zum Anlegen der Bremsklötze an die Rad reifen dient, verschieden gross ausfällt, und zum andern die Tatsache eines grösseren Kol benhubes beim Anziehen der Bremsklötze bei Lastabbremsung, hervorgerufen durch die durch die grössere Übersetzung bewirkte grö ssere Bremskolbenkraft, die eine stärkere Durchfederung des gesamten Bremsgestänges zur Folge hat als die .geringere Kolbenkraft bei Leerabbremsung.
Bei den bekannten Bremseinrichtungen genannter Art hat man bisher nur den Miss stand des oje nach der eingestellten Über setzung verschieden gross ausfallenden Kol benhubes für das Anlegen der Bremsklötze zu beheben gesucht.
Durch die Erfindung soll nun die Auf gabe gelöst werden, auch die bei der Leer und Lastabbremsung auftretenden, verschie den grossen Durchfederungswerte im Ge stänge auszugleichen, womit erreicht wird, dass - ungeachtet der eingestellten. Über setzungsverhältnisse - ider gesamte Brems kolbenhub am leeren und beladenen Wagen gleich gross ausfällt.
Ein Ausführungsbeispiel der Bremsein richtung ,gemäss der Erfindung sei an Hand der Zeichnung erläutert, auf der in den Fig. 1 und 2 das Schema eines bekannten, z. B. bei der Deutschen Reichsbahn allgemein einge- führten Bremsgestänges mit veränderlicher Übersetzung für die Leer- und Lastabbrem sung dargestellt ist, während die Fig. 3 und 4 das Schema. eines bekannten Bremsgestän ges zeigen. bei dem mittels eines in einer Kulisse verschiebbaren Steines ausser den Stellungen für Leer- und Lastabbremsung noch beliebig viele Zwischenstellungen mög lich sind. Die Fig. 5, 6 und 7 zeigen das Schema des Bremsgestänges des Ausfüh rungsbeispiels.
In den Figuren sind 1 der Bremszylinder, die Kolbenstange des Bremskolbens, 3 und 4 die Bremshebel, 5 und 6 die Mittenzug stangen und 7 die zu dem Achsbremsgestänge führenden Zugstangen.
Zur Erleichterung des Verständnisses der Wirkungsweise der Bremseinrichtungen ist bei allen Figuren die Annahme getroffen, dass die Bremsklötze auf der rechten Seite bereits angezogen sind, d. h. der Angriffs punkt 23 der rechten Zugstange 7 und damit der Bremshebel 4 festliegt.
In der Stellung "Beladen" nach Fig. 1 bleibt. der Lastwechselhebel 8 wirkungslos. Der gesamte Hub ., den der Bremskolben beim Bremen zurücklegt, zerlegt sieh in die. Wege x und y, die für den Weg<I>x,</I> der Bremsstange 7 zum Anlegen der Bremsklötze an die Radreifen und für den Weg y,, der der Durchfederung des Bremsgestänges beim festen Anziehen der Bremsklötze entspricht, verbraucht werden.
Da die Stange 5 infolge der Schleife 9 der Bewegung des Bremshebels 3 widerstandslos folgen kann, gibt der End punkt 10 der Stange 6 den Drehpunkt für den Bremshebel 3 ab; der Bremskolben -,wirkt: während des gesamten Bremshubes mit dem grossen Hebelarm g auf die Zugstange 7 ein.
In der Stellung "Leer" nach Fig. 2 ist der Lastwechselhebel 8 eingeschaltet. Bis zum Anliegen der Bremsklötze, dem ein Weg x des Bremskolbens und ein Weg x, der Stange 7 entspricht, ist wieder der Punkt 10 Drehpunkt des Hebels 3. Inzwischen ist das Spiel s, das zwischen dem Lastwechselhebel 8 und dem Anschlag 11 der Zugstange 5 be stand, verbraucht, so dass nunmehr der Punkt 12 der Zugstange 5 den Drehpunkt für den Bremshebel 3 abgibt und sich die Zugstange 6 infolge ihrer Schleife von dem Bremshebel 4 nach rechts abhebt; der Bremskolben 2 be wirkt sodann mit dem kleinen Hebelarm k das feste Anziehen der Bremsklötze.
In die sem Falle sind der Durchfederungsweg y', des Bremsgestänges und damit der Weg y' .des Bremskolbens 2 erheblich kleiner als die Wege y bezw. y, in der Stellung "Beladen". Der Kolbenhub ,.' ist um die Strecke u klei ner als der Kolbenhub ,y.
Genau so liegen die Verhältnisse bei der Bremseinrichtung nach den Fig. 3 und 4, bei der ein Stein 13, der in einer Kulisse, die von dem Bremshebel 4 und dem die Zugstangen 5 und 6 verbindenden Hebel 14 gebildet wird, in Abhängigkeit von der Last verstellt wird, das wirksame Übersetzungsverhältnis des Bremsgestänges bestimmt.
Da die Hebel 3 und 14 mit den Stangen 5 und 6 ein Paral- lelogramm bilden, ergibt sich für den Fall der Fig. 3, nach der der Stein 13 ohne Spiel in der Kulisse eingeklemmt ist, als Teilungs punkt für den Bremshebel 3 der ideelle Dreh punkt 15.
Für den Fall nach F'ig. 4 erfolgt das An legen der Bremsklötze im Mittel ebenso wie zuvor über den ideellen Drehpunkt 15, wäh rend das Anziehen der Bremsklötze bei auf ge- brauehtem Spiel s, also bei in der Kulisse ein geklemmtem Stein 13 und gestrichelter Lage des Verbindungshebels 14 über den ideellen Drehpunkt 16 erfolgt. Wieder ergibt sich für die Endstellung "Leer" ein um die Strecke zc kleinerer Kolbenhub z' als der Hub z in der Stellung "Beladen".
Gemäss Fig. 5 bis 7 sind beide Zugstan gen 5 und 6 - wie dies für ein Bremsge stänge bereits vorgeschlagen wurde - unmit telbar nur durch .den Verbindungshebel 14 verbunden. In der Stellung "Beladen" nach Fig. 5 ist - wie nach Fig. 3 - der ideelle Drehpunkt 15 der Teilungspunkt für den Bremshebel 3, wobei sich wider x -I- y = z als gesamter Bremskolbenhub ergibt.
In der Stellung "Leer" nach Fig. 6 da gegen folgen bis zur Beseitigung des Spiels w zwischen dem Stein 13 und dem Hebel 14, der durch den Anschlag 20 der Zugstange 5 mitgenommen wird und welchem Spiel der Weg v des Bremskolbens 2 entspricht, die Zugstangen 5 und 6 widerstandslos dem Bremshebel 3. Drehpunkt für den Brems hebel 3 ist hierbei der Punkt 17 der links seitigen Zugstange 7 bezw. des Bremsge stängestellers 18.
Die weiteren Kolbenwege x\ und<I>y'</I> bei einem ideellen Drehpunkt 19 für den Bremshebel 3 werden: - wie in den vorgeschriebenen Fällen - für den Anlege weg x1 und den Durchfederungsweg y', im Gestänge verbraucht. Der genannte Kolben weg v, den man als Vorhub bezeichnen kann und während dessen Zurücklegung der Brems hebel 4 sowie die Stangen 7 und damit die Bremsklötze völlig in Ruhe bleiben, schafft den Ausgleich für die durch die verschieden grossen Kolbenkräfte hervorgerufenen unter schiedlichen Bremsgestängedurchfederungen.
Er ergibt sich deshalb aus der Gleichung <I>x</I> -I- <I>y = x'</I> -I- y' -I- v.
Die Einstellung am Wagen selbst wird in einfachster Weise vorgenommen. Aus gehend von dem gemessenen Hub z bei be ladenem Wagen wird für den leeren Wagen durch Verstellen des Anschlages 20 der Zug stange 5 derselbe Endhub z eingestellt.
Das von der Stellung "Beladen" nach "Leer" von Null auf den Wert w wachsende Spiel zwischen .dem Stein 13 und dem Hebel 14 (vergleiche schraffierte Fläche in Fig. 6) bedingt also einen grösser werdenden Vorhub v des Bremskolbens 2, der die mit der ab nehmenden Übersetzung abnehmenden Kol benwege x und y für das Anlegen und die Gestängedurchfederung zu dem immer gleich bleibenden Gesamtkolbenhub z ergänzt.
Damit die Kraft des Bremskolbens 2 auf beide Zugstangen 7 gleichmässig übertragen wird, muss der Bremshebel 3 in genau dem gleichen Verhältnis geteilt werden, wie der Bremshebel 4 durch den Stein 13 geteilt wird. Hierzu muss das vorerwähnte Parallelo gramm bei jeder Gestängelage - auch trotz Verschleiss von Rad und Klotz und hierdurch veranlasste Einschraubung des Gestängestel- lers 18, die eine Verschiebung des Mitten bremsgestänges nach links zur Folge hat erhalten bleiben. Das wird erreicht durch die Führung des Endpunktes 26 der Zugstange 5 in einer Schleife 21, die mit dem Brems hebel 4 starr verbunden ist.
Die Schleife 21 ist als Teil eines Kreisbogens ausgeführt, dessen Mittelpunkt der Punkt 15' ist, der in der Stellung "Beladen" nach Fig. 5 der Dreh punkt für die ideelle Mittellinie des Hebels 14 ist. Der Radius für den Kreisbogen ist weiterhin so gewählt, dass in der Bremsstel lung ein Kreisbogen berührt wird, der um den Festpunkt 27 mit einem Radius geschla gen wurde, der dem Abstand der Kolben stange 2 von .der Zugstange 5 am Bremshebel 3 entspricht.
In der Stellung "Beladen", in der sich der Hebel 14 bezw. seine ideelle Mittellinie dauernd um den Punkt 15' dreht, wird der Endpunkt 26 der Zugstange 5 zwanglos in der Schleife 21 geführt. Das gleiche gilt auch für alle übrigen Stellungen des Steines 13 bis zur Endstellung "Leer" (Fig. 6.). In die ser hat das Spiel w und der diesem entspre- ehende Kolbenhub v seinen grössten Wert, und da auch während des Kolbenweges x zum Anlegen der Bremsklötze keine wesentlichen Kräfte im Gestänge auftreten, hat die Füh rung des Bolzens am Endpunkt 26 der Zug stange 5 keine Zerrungen im Gestänge zur Folge.
Für den restlichen kurzen Kolbenweg y' aber ist die Abweichung der Bahn. dieses Bolzens von der Bahn der Schleife 21 unbe deutend; es genügt daher ein ganz geringes Spiel in,der Schleife 21 für den Bolzen.
In der Bremsstellung liegen sämtliche Angriffs- und Drehpunkte auf der ideellen Mittellinie der Bremshebel 3 und 4, wie dies bei einem in Vorschlag gebrachten ähnlichen Bremsgestänge auch der Fall ist und eine weitere Vorbedingung zur Erzielung immer gleich bleibender Abbremswerte darstellt.
Nachdem ,die Kolbenwege <I>x</I> bezw. <I>x'</I> für .die Stellungen "Beladen" bezw. "Leer" ver schieden gross ausfallen, kommt für die be schriebene Bremseinrichtung nur ein von dem immer gleich gross ausfallenden KlotzaxLlege- weg x1 her gesteuerter Bremsgestängesteller in Frage.
Nach der Fig. 5 ist das Gestänge mit einer Kolbenrückdruckfeder im Bremszylin der 1 und der aussen liegenden Gestängerück zugfeder 22 versehen. Ist dagegen unter Fort- lassung der Feder 22 nur eine entsprechend stärker ausgeführte, im Bremszylinder 1 be- findliche Kolben- und Gestängerückzugfeder angeordnet, wobei der Bremskolben mit der Kolbenstange 2 durch einen Bolzen verbun den ist (Fig. 6), so muss die Steuerungsstange 24 für den Gestängesteller 18 einen Anschlag 25 besitzen, um in der Lösestellung ein Aus schwingen des mit der Stange 24 verbunde nen Hebels 4 während der Fahrt nach rechts zu verhindern.
Der eingangs erwähnte Idealzustand eines stets gleich grossen Kolbenhubes kann natür lich nur unter Mitwirkung eines doppelt wir kenden Bremsgestängestellers erzielt werden. Im Gegensatz zu den in den Fig. 1 bis 4 be schriebenen Einrichtungen, bei denen der doppelt wirkende Gestängesteller unbedingt vorhanden sein muss, da sonst bei zu kleinem Klotzspiel auch in der Stellung "Leer" die gesamte Bremsung unter Umständen gänzlich über die Laststange 6 erfolgt, ist bei der Ein richtung nach den Fig. 5 bis 7 gegebenenfalls mit einem einfach wirkenden Gestängesteller, der nur für Verkleinerung der Klotzspiel räume sorgt, auszukommen.
Ein zu kleiner Klotzspielraum bedeutet hier lediglich eine Verkürzung der Kolbenwege<I>x'</I> und J', hin gegen führt das Anziehen der Bremsklötze auf keinen Fall zum Überbremsen, da der Kolben immer nur über den durch den Stein 13 eingestellten Hebelarm wirken kann.