Eisenbahnwagenbremse Die Erfindung bezieht sich auf eine Eisenbahn wagenbremse mit Bremszylinder und Bremsgestänge mit einem Bremshebel, der an zwei Kuppelstangen angelenkt ist, von denen die eine ein beim leeren und bis auf ein gewisses Lastgewicht beladenen Wagen verwendetes niedrigeres und die andere ein beim über dieses Lastgewicht beladenen Wagen verwendetes höheres Übersetzungsverhältnis des Bremshebels be stimmt.
In den meisten Druckluft- oder Vakuumbremsen ist es für eine gute Funktion der Bremse erwünscht, dass der Hub des Bremskolbens im Bremszylinder beim Bremsen in allen Bremsvorgängen ungefähr konstant bleibt. Bei Anwendung eines Bremsgestän ges mit mechanischem Lastwechsel wird jedoch der Bremskolbenhub verschieden, je nachdem die Brem sung über das höhere oder das niedrigere Überset zungsverhältnis erfolgt, falls die Klotzspielräume auf einem konstanten Wert gehalten werden.
Bisher hat man diesem Umstand dadurch abgeholfen, dass der selbsttätige Gestängesteller derart gesteuert wurde, dass er beim Bremsen über das höhere Übersetzungs verhältnis, das heisst mit dem Lastwechsel in der Lage Beladen , die Klotzspielräume auf einem Wert hält, der den erwünschten Wert des Bremskolbenhubes er gibt, und dass etwa derselbe erwünschte Wert des Bremskolbenhubes beim Bremsen über das niedrigere Übersetzungsverhältnis dadurch erzielt wird, dass der das niedrigere Übersetzungsverhältnis bestimmenden Bremshebelkuppelstange ein zusätzlicher Leergang über denjenigen hinaus erteilt wird, der beim Um stellen des Lastwechsels in die Lage Leer durch den beweglichen Anschlag des Lastwechsels beschränkt wird.
Dieser zusätzliche Leergang der das niedrigere Übersetzungsverhältnis bestimmenden Bremshebel kuppelstange bewirkt, dass beim Ansetzen der Bremse die genannte Kuppelstange erst dann wirksam wird, wenn der Bremskolben etwa denselben Weg zurück gelegt hat, den er beim Bremsen über das höhere Übersetzungsverhältnis wegen der Klotzspielräume zurücklegen muss, um die Bremsklötze zur Anlage gegen die Räder zu bringen, ehe Bremskraft entwik- kelt wird.
Eine bekannte Ausbildung, bei der dieses Ergeb nis erreicht werden kann, besteht darin, dass die das niedrigere Übersetzungsverhältnis bestimmende Kup pelstange mit einer Vorrichtung versehen ist, die eine Einstellung des zusätzlichen Leerganges der Kuppel stange gestattet. Diese Einstellung muss von Wagen zu Wagen wiederholt werden, und um diese Einstel lung richtig auszuführen, ist beträchtliche Geschick lichkeit erforderlich, und sie nimmt viel Arbeit in An spruch. In der Praxis liegt deshalb die Gefahr vor, dass die Einstellung an irgendeinem Wagen unrichtig ausgeführt wird, was zur Folge hat, dass die Bremse dieses Wagens nicht in der beabsichtigten Weise funk tionieren wird.
Falls der zusätzliche Leergang an einem Wagen zu gross eingeregelt wird, was leicht vorkommen kann, kann dies dazu führen, dass beim Bremsen mit dem Lastwechsel des Wagens in der Lage Leer die das niedrigere Übersetzungsverhält nis bestimmende Kuppelstange zu spät in Wirksam keit tritt, so dass die das höhere Übersetzungsverhält nis bestimmende Kuppelstange nicht nur während der Einholung der Klotzspielräume, sondern auch beider darauffolgenden Entwicklung von Bremskraft wirk sam bleibt. Hierdurch entsteht die Gefahr eines Fest bremsens der Wagenräder, wenn der Wagen leer oder nur wenig beladen ist.
Um die erwähnten Schwierigkeiten und Gefahren zu vermeiden, die mit einer Einstellung des Leer gangs der das niedrigere Übersetzungsverhältnis be stimmenden Kuppelstange von Wagen zu Wagen ver bunden sind, hat man bereits vorgeschlagen, auf die die genannte Einstellung ermöglichende Vorrichtung zu verzichten und dem zusätzlichen Leergang einen fixierten Wert zu verleihen, welcher unverändert an jedem Wagen gebraucht werden kann und welcher hinreichend gross ist, um die unbehinderte Umstel lung des beweglichen Anschlags in bzw.
aus der wirk samen Lage zu gestatten, und gleichzeitig hinreichend klein ist, um jede Gefahr zu beseitigen, dass die das niedrigere Übersetzungsverhältnis bestimmende Kup pelstange beim Bremsen mit dem Lastwechsel in der Lage Leer nicht zur Wirkung kommt. Dieser Vor schlag lässt sich aber in der Praxis lediglich unter der Bedingung verwirklichen, dass andere Mittel vorgese hen sind, um die Anforderung an ungefähr denselben Hub des Bremskolbens im Bremszylinder beim Brem sen über irgendeines der zwei verschiedenen Überset zungsverhältnisse zu erfüllen.
Die Erfindung bezweckt, dieser Anforderung mit tels eines doppeltwirkenden Gestängestellers und durch eine besondere Steuereinrichtung für diesen Gestängesteller zu genügen.
Man hat vorgeschlagen, einen doppeltwirkenden selbsttätigen Gestängesteller derart zu steuern, dass der Gestängesteller nach Einstellung eines der zur Verfügung stehenden Übersetzungsverhältnisse die Klotzspielräume selbsttätig derart verändert, dass der zur Einholung der Klotzspielräume und Anlage der Bremsklötze gegen die Räder erforderliche Brems kolbenhub für die verschiedenen Übersetzungsver hältnisse der gleiche ist.
Dies reicht jedoch nicht aus, um einen bedeutenden Unterschied in dem gesamten Bremskolbenhub beim Vollbremsen über irgendeines der verschiedenen Übersetzungsverhältnisse zu ver meiden, da der gesamte Bremskolbenhub nicht nur denjenigen Teil umfasst, welcher zur Einholung der Klotzspielräume und Anlage der Bremsklötze gegen die Räder erforderlich ist, sondern auch den zusätz lichen Teil, welcher der elastischen Durchbiegung des Bremsgestänges unter der Bremsspannung entspricht. Dieser letztere Teil ist bei den verschiedenen über- setzungsverhältnissen sehr unterschiedlich, und aus diesem Grunde kann gemäss dem gerade erwähnten Vorschlag eine vollständige Gleichheit der Bremskol benhübe beim Vollbremsen über die beiden verschie denen Übersetzungsverhältnisse nicht erreicht werden.
Zum Unterschied von dem Stand der Technik, bei dem die verschiedenen Werte der Klotzspielräume voneinander abhängig sind, da beide nach Massgabe ein und derselben konstanten Länge des Bremskol benhubes geregelt werden, welche zur Einholung der Klotzspielräume und Anlage der Bremsklötze gegen die Räder beim Bremsen über irgendeines der ver schiedenen Übersetzungsverhältnisse nötig ist, be zweckt die Erfindung, eine Bremse zu schaffen, bei welcher jeder der verschiedenen Werte der Klotzspiel räume unabhängig von dem anderen innerhalb ange messener Grenzen gewählt werden kann, so dass die genannten Werte einen vollständigen Ausgleich oder etwa einen erwünschten oder leicht erträglichen Un terschied zwischen den gesamten Bremskolbenhüben beim Vollbremsen über irgendeines der verschiede nen Übersetzungsverhältnisse gewähren.
Diese Bremse ist erfindungsgemäss dadurch ge kennzeichnet, dass im Bremsgestänge ein doppeltwir kender Bremsgestängesteller vorgesehen ist, der eine zweiteilige Bremsstange und ein auf dieser axial ver schiebbares Betätigungsglied aufweist, das in eine normale Endlage im Verhältnis zu dem mit dem Bremshebel verbundenen ersten der beiden zueinan der axial verschiebbaren Teile der Bremsstange in Richtung gegen die Verbindung des besagten ersten Teils mit dem Bremshebel durch Federdruck ge drückt wird und entgegen dem Federdruck durch eine vorgesehene Steuereinrichtung beim Bremsen verschoben werden kann, wobei diese Steuereinrich tung einen Hilfshebel aufweist, der am einen Ende an ein Verankerungsglied angelenkt und zwischen seinen Enden an die das höhere Übersetzungsverhält nis bestimmende Kuppelstange angelenkt ist,
während am anderen Ende des Hilfshebels ein mit dem Betäti gungsglied zu dessen Verschiebung auf der Brems stange zusammenwirkender Anschlag vorgesehen ist, und dass an der das höhere Übersetzungsverhältnis bestimmenden Kuppelstange Vorkehrungen getroffen sind, die dem an diese Kuppelstange gekuppelten Hilfshebel hinsichtlich des genannten Anschlags ledig lich beim Bremsen über das niedrigere Übersetzungs verhältnis einen zusätzlichen Leergang in der Achs richtung der Bremsstange im Verhältnis zum Brems hebel gestatten.
Beispiele der Erfindung werden im folgenden an Hand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 einen Grundriss eines Teils des Brems gestänges einer Druckluftbremse mit einem doppelt wirkenden selbsttätigen Gestängesteller und mit einer Steuereinrichtung, Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II in Fig. 1, Fig. 3 und 4 einen Grundriss bzw. eine entspre chende Seitenansicht eines abgeänderten Einzelteils, Fig. 5 einen schematischen Grundriss des Brems gestänges, das bezüglich Anbringung des Gestänge stellers und dessen Steuereinrichtung abgeändert ist, Fig. 6 einen Grundriss eines Teils einer Vakuum bremse mit einer weiteren Ausführungsform des Bremsgestänges und der Steuereinrichtung, Fig.
7 einen Schnitt nach der Linie VII-VII in Fig. 6 und Fig. 8 einen Schnitt nach der Linie VIII-VIII in Fig. 6.
Fig. 1 zeigt einen Druckluftbremszylinder 1 des üblichen Typs mit einer vom Kolben des Zylinders betätigten Kolbenstange 2 und zwei Ausgleichsbrems hebel 3 und 4, die in verschiedenen Punkten, welche verschiedene Übersetzungsverhältnisse bestimmen, durch Kuppelstangen 5 und 6 verbunden sind. Der Bremshebel 3 ist am einen Ende an der Kolbenstange 2 schwenkbar befestigt, während der andere Brems hebel 4 am einen Ende auf einem Stützorgan am Bremszylinder schwenkbar gelagert ist. An die ande- ren Enden der Bremshebel 3 und 4 sind die Haupt bremszugstangen 7 bzw. 8 angeschlossen, die sich zu den an den beiden Wagenenden vorgesehenen Teilen des zur Betätigung der mit den Wagenrädern zusam menwirkenden Bremsklötze dienenden Bremsgestän ges erstrecken.
Die Kuppelstange 5 bestimmt das höhere Übersetzungsverhältnis, welches dann verwen det wird, wenn der Wagen über ein gewisses Last gewicht beladen ist, während die Kuppelstange 6 das niedrigere Übersetzungsverhältnis bestimmt, welches dann verwendet wird, wenn der Wagen leer oder höchstens bis zu dem genannten Lastgewicht beladen ist. Die Kuppelstange 6 ist mit einer Lastwechselvor richtung 9 versehen, die aus einem Gehäuse besteht, welches mit dem Bremshebel 4 in demselben Punkt wie die Kuppelstange 6 schwenkbar verbunden ist und einen beweglichen Anschläg enthält, der ein- und ausrückbar ist und in eingerückter, das heisst wirk samer Lage einen in der Verbindung der Kuppel stange 6 mit dem Bremshebel 4 vorgesehenen Leer gang vermindert.
Wenn dieser bewegliche Anschlag in unwirksamer Lage ist, ist der genannte Leergang hinreichend, um die Kuppelstange 6 ausser Wirkung zu versetzen und dadurch die Kuppelstange 5 wäh rend des Bremsansetzens zur Wirkung zu bringen. Die Lastwechselvorrichtung 9 kann irgendeines ge eigneten Typs sein, vorzugsweise des in der schwei zerischen Patentschrift Nr. 173966 beschriebenen Typs. Wie aus dieser Patentschrift hervorgeht, ist es bekannt, die Kuppelstange 5 mit einem Schlitz 10 zu versehen, damit sie beim Bremsen über die Kuppel stange 6 keinem Druck ausgesetzt wird.
Die Hauptbremszugstange 7 besteht ganz oder teilweise aus einem doppeltwirkenden Gestängesteller mit einer zweiteiligen Bremsstange, deren beide Stan genteile zueinander axial verstellbar sind, und einem Betätigungsglied 11, das auf der zweiteiligen Brems stange axial verschiebbar ist und unter einem Feder druck steht, welcher das Glied in eine normale End- lage im Verhältnis zu dem einen Teil der zweiteiligen Bremsstange in Richtung gegen die Verbindung dieses Teils mit dem Bremshebel 3 drückt. In der genann ten Hinsicht kann der Gestängesteller irgendwelcher geeigneten Bauart sein, z. B. der in den schweizeri schen Patentschriften Nr. 178937 oder Nr.292635 gezeigten.
Eine Steuereinrichtung ist vorgesehen, um das Be tätigungsglied 11 entgegen dem darauf wirkenden Federdruck zu verschieben, und zwar in Abhängig keit von der Bewegung, die dem Bremshebel 3 beim Bremsansetzen von der Kolbenstange 2 erteilt wird. Diese Steuereinrichtung ist in folgender Weise kon struiert: An dem mit dem Bremshebel 3 verbundenen Ende ist die Kuppelstange 5 mit einer Verlängerung 12 versehen, und ein Lagerzapfen 13 verbindet einen Hilfshebel 14 in einem Punkt zwischen dessen Enden mit dem vorragenden Ende der Verlängerung 12.
Das eine Ende des Hilfshebels 14 ist gabelförmig, wie dies bei 15 in Fig. 2 gezeigt ist, und reitet auf dem einen Teil 16 der zweiteiligen Bremsstange 7 zwischen deren Verbindung mit dem Bremshebel 3 und dem Betätigungsglied 11 und ist mit einem Anschlag 17 zum Zusammenwirken mit dem gegenüberliegenden Ende 18 des Betätigungsgliedes 11 versehen. An dem anderen Ende ist der Hilfshebel 14 mit einem Zapfen 19 auf einem Verankerungsglied schwenkbar gelagert, so dass bei völlig gelöster Bremse ein Abstand oder Leergang zwischen dem Anschlag 17 und dem gegen überliegenden Ende 18 des Betätigungsgliedes 11 be steht, welcher Leergang den erwünschten Klotzspiel räumen beim Bremsen über die das höhere Überset zungsverhältnis bestimmende Kuppelstange 5 ent spricht.
Das Verankerungsglied für den Lagerzapfen 19 des Hilfshebels 14 kann irgendeiner zweckmässigen Ausführung sein. Es kann aus einem den Lagerzap fen 19 mit einem festen Punkt an dem Wagenunter gestell verbindenden Lenker bestehen. Falls ein sol cher Lenker zur Verankerung des Lagerzapfens 19 verwendet wird, muss aber darauf Rücksicht genom men sein, dass eine Änderung der Winkellage der bei den Bremshebel 3 und 4 im Verhältnis zur Achse des Bremszylinders bei gelöster Bremse, wie sie im Laufe der Zeit durch den Verschleiss der Bremsklötze und die entsprechende Verkürzung der Gestängesteller bremsstange 7 verursacht wird, den Abstand zwischen dem Anschlag 17 und dem gegenüberliegenden Ende 18 des Betätigungsgliedes 11 des Gestängestellers ändern wird, sofern nicht der Lagerzapfen 13,
durch den der Hilfshebel 14 mit dem Bremshebel 3 ver bunden ist, den Hilfshebel mit einem Verhältnis zwi schen den Teilen (Armlängen) teilt, das dem Verhält nis zwischen denjenigen Armlängen gleich ist, in wel che der Bremshebel 3 durch seinen Verbindungspunkt mit der Kuppelstange 5 geteilt ist. In diesem Falle wird aber der Lagerzapfen 19, wenn die Verlänge rung 12 mit der Kuppelstange 5 fluchtet, auf der ver längerten Achse des Bremszylinders 1 zu liegen kom men, was wegen der üblichen Handbremsverbindung 20 oft zu Schwierigkeiten Anlass geben würde. Um solche Schwierigkeiten zu vermeiden, kann es er wünscht sein, den Hilfshebel 14 zu verkürzen.
Um dasselbe Verhältnis zwischen den Armlängen des Hilfshebels aufrechtzuerhalten, ist es dann nötig, die Verlängerung 12 mehr oder weniger schräg zur Achse der Kuppelstange 5 zu verlegen, und ferner muss die Schrägstellung der Verlängerung 12 zur Kuppelstange 5 verschieden sein, je nach den verschiedenen Wagen typen mit verschiedenen Anforderungen an Brems kraft in der Beladen -Lage und damit verbundenen verschiedenen Anbringungen der das -höhere überset- zungsverhältnis bestimmenden Kuppelstange 5.
Um es zu ermöglichen, einen Hilfshebel 14, der wesent lich kürzer ist als der Bremshebel 3, und nichtsdesto weniger an jedem Wagen eine Standardkuppelstange 5 mit einer damit fluchtenden Verlängerung 12 zu verwenden, kann die Verankerung des Lagerzapfens 19 in der Weise ausgeführt sein, wie dies in der Zeich nung gezeigt ist, und zwar mittels einer Verbindungs stange 21, die sich frei durch den Bremshebel 3 (wel- eher wie üblich aus zwei im Abstand voneinander angeordneten parallelen Platten besteht) nach einem Punkt 22 auf dem schwenkbar gelagerten Bremshebel 4 erstreckt. Wenn die Bremshebel 3 und 4 von der selben Länge sind, muss der Punkt 22 im wesent lichen in demselben Abstand wie der Lagerungspunkt 19 von der Achse des Bremszylinders liegen.
Die Ver bindungsstange 21 kann mit einer Verschraubung 23 versehen sein, damit die Länge der Stange und somit der Abstand zwischen dem Anschlag 17 und dem gegenüberliegenden Ende 18 des Betätigungsgliedes 11 des Gestängestellers bei gelöster Bremse eingestellt werden kann.
Für die beabsichtigte Arbeitsweise der den Hilfs hebel 14 aufweisenden Steuereinrichtung ist es wich tig, dass der Hilfshebel 14 beim Bremsen über die Leer -Stange 6, dagegen nicht beim Bremsen über die Beladen -Stange 5, einen zusätzlichen Leergang im Verhältnis zu den Bremshebeln 3 und 4 in Achs richtung des Gestängestellers hat. In der dargestellten Ausführungsform ist dieser Leergang in der Verbin dung zwischen der Kuppelstange 5 und dem Brems hebel 4 geschaffen, und zwar dadurch, dass die Kup pelstange 5 einen Schlitz 24 von zweckentsprechender Lage und Länge zur Aufnahme des die Kuppelstange 5 mit dem Bremshebel 4 verbindenden Zapfens 25 aufweist. In der Löselage der Bremse erstreckt sich dieser Schlitz 24 nach innen von dem Zapfen 25.
Beim Bremsen über das höhere Übersetzungsverhält nis wird die Kuppelstange 5 auf Zug beansprucht, und ihre Verbindungszapfen 25 und 26 befinden sich an den äusseren Enden der bezüglichen Schlitze 24 und 10, so dass diese Schlitze die Funktion des Brems gestänges nicht beeinflussen und auch nicht die Funk tion der Steuereinrichtung des Gestängestellers.
Beim Bremsen über die Leer -Stange 6 bewegt sich aber der Verbindungszapfen 26 nach innen im Schlitz 10, und somit kann die Kuppelstange 5 und ihre Verlän gerung 12 keine feste Stütze für den Zapfen 13 bil den, bis die vom Bremszylinder abgekehrten Enden der Bremshebel 3, 4 so weit gegeneinander bewegt worden sind und/oder die Kuppelstange 5 so weit nach rechts in Fig. 1 verschoben worden ist (dadurch, dass der Hilfshebel 14 durch das federbelastete Be tätigungsglied 11 geschwenkt wird), dass der Verbin dungszapfen 25 am inneren Ende des Schlitzes 24 zu liegen kommt.
Es ist offensichtlich, dass die Länge des Schlitzes 24 den Grad der Vergrösserung des Abstan des oder Leerganges zwischen dem Anschlag 17 und dem ihm zugekehrten Ende 18 des Betätigungsgliedes 11 bestimmt, welche Vergrösserung lediglich beim Bremsen über die Leer -Stange 6 zustande kommt. Da der Abstand oder Leergang zwischen dem An schlag 17 und dem ihm zugekehrten Ende 18 des Betätigungsgliedes 11 den Grad der dem Gestänge steller erteilten Nachstellbewegung steuert, leuchtet es ein, dass jede erwünschte Vergrösserung der Klotz spielräume zur Verlängerung des sonst zu kurzen Bremskolbenhubes beim Bremsen über die Kuppel stange 6 durch zweckmässige Wahl der Länge des Leerganges erreicht werden kann, der in der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform durch den Schlitz 24 ge schaffen ist.
Es sei darauf aufmerksam gemacht, dass in Fig. 1 die Bremshebel 3 und 4 in der Löselage der Bremse als parallel gezeigt sind. Diese ungewöhnliche Anord nung der Bremshebel hat viele praktische Vorteile. Einer dieser Vorteile ist, dass beide Kuppelstangen 5, 6 von Standardlänge sein können, unabhängig davon, dass die Teilung der Bremshebel durch die Kuppel stangen bei verschiedenen Wagentypen verschieden gewählt wird zwecks Anpassung der Übersetzungsver hältnisse der Bremshebel an die verschiedenen Wa gentypen.
Die Erfindung ist nicht auf die in Fig. 1 und 2 gezeigte und in ihren Einzelheiten beschriebene Aus führungsform beschränkt. Einige Beispiele von Ab änderungen sind in Fig. 3 bis 5 gezeigt. Fig. 3 und 4 zeigen, wie der Schlitz 24 durch eine Leergangver bindung zwischen dem Lagerzapfen 13 und dem Ver bindungszapfen 26 der Kuppelstange 5 ersetzt sein kann. Die Lagerzapfen 13 und 26 sind mittels einer Stange 27 verbunden, die in einer axialen Bohrung der Verlängerung 12 verschiebbar ist und einen Kopf 28 besitzt, durch welchen der Zapfen 13 hindurch geht, wogegen das andere Ende der Stange 27 sich lose gegen den Lagerzapfen 26 abstützt, wobei der Leergang durch ein Spiel zwischen dem Kopf 28 und dem vorragenden Ende der Verlängerung 12 geschaf fen ist.
Fig. 5 zeigt, wie der Gestängesteller in der mit dem schwenkbar gelagerten Bremshebel 4 verbun denen Bremszugstange 8 angebracht sein kann.
Fig. 6 bis 8 zeigen beispielsweise, wie die Bremse als Vakuumbremse ausgebildet sein kann. In diesem Falle wird die Bremskraft vom Bremszylinder 1 auf das eine Ende des Bremshebels 3 mittels einer Welle 29 übertragen, die im Wagenuntergestell drehbar ge lagert und mit zwei Armen 30 und 31 versehen ist, wobei der Arm 30 von der Bremskolbenstange 32 betätigt wird und der Arm 31 durch einen Lenker 33 mit dem genannten Ende des Bremshebels 3 verbun den ist.
Die Verbindungen der beiden Ausgleichs bremshebel 3 und 4 zur Erzielung von verschiedenen Übersetzungsverhältnissen, die Anordnung des dop peltwirkenden selbsttätigen Gestängestellers mit dem axial beweglichen, federbelasteten Betätigungsglied 11 und die Anordnung der Steuereinrichtung für den Gestängesteller sind im wesentlichen so, wie sie an Hand der Fig. 1 beschrieben sind.