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Mechanisch wirkende Stoßdämpfeinrichtung für Schienenfahrzeuge zum
Schutz des Ladegutes gegen in Längsrichtung der Fahrzeuge auftretende Aufprallstöße
Die Erfindung bezieht sich auf eine mechanisch wirkende Stoßdämpfeinrichtung für
Schienenfahrzeuge zum Schutz des Ladegutes gegen in Längsrichtung der Fahrzeuge
auftretende Aufprallstöße, bei der das die Zug- und Stoßvorrichtungen tragende,
die Längsstöße aufnehmende Fahrzeugteil gegenüber dem das Ladegut tragenden Fahrzeugteil
bzw. der Ladeplattform aus einer Mittelstellung in beide Fahrzeuglängsrichtungen
verschiebbar ist und zwischen den beiden Fahrzeugteilen eine Bremsvorrichtung vorgesehen
ist, die eine vom Gewicht des Ladegutes abhängige Bremskraft zum Abbremsen der Längsbewegung
aus der Mittellage heraus erzeugt, während sie beim Rücklauf des die Längsstöße
aufnehmenden Fahrzeugteils in dessen Mittelstellung keine Bremswirkung ausübt, wobei
die Rückstellfedern mit einer nur für die Rückverschiebung dieses Fahrzeugteils
in die Mittelstellung bemessenen, auf dem gesamten Federweg etwa gleichbleibenden
Federkraft versehen sind.
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Bei Schienenfahrzeugen treten während ihres Rangierens und Aussortierens
auf den Bahnhöfen, insbesondere an Ablaufbergen, Längsstöße auf, die oft so stark
sind, daß sie zu Beschädigungen des Ladegutes oder bei schwerem, jedoch unempfindlicherem
Ladegut zu Beschädigungen der Fahrzeuge führen. So werden Längsstöße mit Beschleunigungen
oder Verzögerungen von 7,5 m/sec- als noch zulässig angesehen, da bei ihnen das
Ladegut noch keinen Schaden erleidet. Beim Rangieren und Aussortieren der beladenen
Eisenbahnwagen, insbesondere an Ablaufbergen, sind jedoch Auflaufgeschwindigkeiten
von 8 bis 14 km/h nicht selten, wobei das Ladegut in den jetzt normalen Güterwagen
mit Hochleistungspuffern und einem Gesamtgewicht von je etwa 40 t Längsstöße mit
einer Beschleunigung oder Verzögerung von rund 18 bis 33 m/sec- erhält, was natürlich
viele Ladegutarten ohne Schäden nicht überstehen.
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Es ist bekannt, zur Verhinderung von Schäden am Ladegut durch Längsstöße
der Schienenfahrzeuge einen in dem Fahrzeugrahmen längsverschiebbar gelagerten,
an seinen Enden die Kupplungen tragenden Stoßbalken oder Stoßrahmen als das die
Längsstöße aufnehmende Fahrzeugteil vorzusehen und mit Rückstellfedern, die den
Stoßbalken oder -rahmen in einer Mittelstellung dem Fahrzeugrahmen gegenüber halten,
sowie mit mechanischen oder hydraulischen Einrichtungen zur Dämpfung der gegenseitigen
Längsverschiebungen auszurüsten. Die meisten dieser bekannten hydraulischen oder
mechanischen Stoßdämpfeinrichtungen erzeugen jedoch eine vom Gewicht des Ladegutes
unabhängige und meist mit der Stoßkraft bzw. mit der Stoßgeschwindigkeit des auflaufenden
Wagens steigende Beschleunigungs- und Verzögerungskraft. Das hat den Nachteil, daß
je nach der Auslegung der Stoßdämpfeinrichtung entweder ein leichtes Ladegut eine
zu starke Beschleunigung oder Verzögerung erfährt oder bei schwerem Ladegut das
die Längsstöße aufnehmende Fahrzeugteil hart an den Endanschlägen der seine Längsverschiebbarkeit
begrenzenden Vorrichtung anschlägt, was meist doch zu Schäden am Ladegut führt.
Somit erfüllen diese bekannten Stoßdämpfeinrichtungen nicht voll die an sie gestellte
Aufgabe, und zwar die dem Fahrzeug vermittelten Längsstöße, unabhängig von der Stoßkraft
und dem Gewicht des Ladegutes, mit einer das zulässige Maß nicht überschreitenden,
gleichbleibenden Beschleunigung oder Verzögerung auf das Ladegut zu übertragen.
Da aber in den letzten Jahren empfindliches Ladegut beim Transport mit der Eisenbahn
meist beschädigt ankam und daher immer mehr Lastwagen zum Transport eingesetzt wurden,
muß die Eisenbahnverwaltung ihre Güterwagen so ausrüsten, daß auch empfindlichstes
Ladegut ohne Schäden seinen Bestimmungsort erreichen kann.
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Bei den bekannten hydraulischen Stoßdämpfeinrichtungen stellt sich
bei Längsstößen automatisch eine dem Gewicht des Ladegutes entsprechende Abbremsung
der gegenseitigen Längsverschiebungen der zwei Fahrzeugteile und damit auch eine
dem Gewicht des Ladegutes proportionale Beschleunigung oder Verzögerung ein. Die
Abbremsung der gegenseitigen Längsverschiebungen erfolgt bei derartigen hydraulischen
Stoßdämpfeinrichtungen dadurch, daß in einem Zylinder eine Flüssigkeit über Drosselbohrangen
gepreßt
wird, durch deren Querschnittsänderung der Bremswiderstand verändert wird. Um nun
den Bremswiderstand vom Gewicht des Ladegutes abhängig zu machen, ist bei diesen
.Stoßdämpfeinrichtungen ein die Querschnitte der Drosselbohrungen veränderndes Ventil
über ein Zahnrad- und Hebelsystem mit der Federung des Schienenfahrzeuges derart
verbunden, daß das Maß der Durchfederung als Steuergröße für das Ventil dient.
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Bei bekannten, rein mechanisch wirkenden Stoßdämpfeinrichtungen wird
die Ladeplattform mit Rollen auf von einer Mittelstellung in beide Längsrichtungen
ansteigenden Rollbahnen des die Längsstöße aufnehmenden Fahrzeugteiles abgestützt,
um bei entsprechender Steigung der Rollbahnen eine vom Gewicht des Ladegutes abhängige
Rückstellkraft zu erreichen. Um Auflaufstöße, die mit größerer Geschwindigkeit erfolgen,
aufnehmen zu können, müßte erstens die Steigung der Rollbahnen sehr groß gewählt
werden. Den bei Längsstößen durch die Ladegutmasse an den ansteigenden Rollbahnen
erzeugten senkrechten Druck würde dann aber die Fahrzeugfederung nicht aushalten.
Zweitens müßte der erforderliche Verschiebeweg des die Längsstöße aufnehmenden Fahrzeugteils
nicht vertretbare Maße annehmen.
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Bei einer den Gegenstand eines älteren Patents bildenden Stoßdämpfeinrichtung
ist die Ladeplattform über Rollen auf in Fahrzeuglängsrichtung verlaufenden Rollbahnen
des die Längsstöße aufnehmenden Fahrzeugteils abgestützt, wobei zwischen diesen
zwei Fahrzeugteilen deren Mittelstellung bewirkende Rückstellfedern sowie Bremsvorrichtungen
mit während der gegenseitigen Längsverschiebungen der Fahrzeugteile selbsttätig
einsetzender, vom Druck des Ladegutes abhängiger gleitender Reibung zum Stoßverzehr
vorgesehen sind, bei denen die Rollbahnen nach beiden Seiten hin ansteigen und die
Bremsvorrichtungen bei der Längsverschiebung der beiden Fahrzeugteile aus der Mittelstellung
die Bremswirkung ausüben. Bei diesem System wird bei der Rückverstellung in die
Mittelstellung keine Bremswirkung ausgeübt, und die Rückstellfedern sind mit einer
über den gesamten Federweg nahezu gleichbleibenden, nur die Rückstellung in die
Mittelstellung bewirkenden Federkraft versehen. Mit zum Gegenstand dieses älteren
Patents gehört auch eine Ausführung, bei der die Bremsvorrichtungen als auf der
Rollbahn oder daneben gleitende, mit einem Bremsbelag versehene Bremsschuhe ausgebildet
sind, die durch Federkraft bei gegenseitiger Bewegung der Fahrzeugteile aus der
Mittelstellung heraus wirksam, beim Rücklauf der Fahrzeugteile aber unwirksam sind.
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Weiter ist bekannt, zur Dämpfung der Längsstöße die Ladeplattform
mittels mit Bremsbelag versehener Gleitstücke auf Bremsflächen des die Längsstöße
aufnehmenden Fahrzeugrahmens gleiten zu lassen. Auch bei dieser Stoßdämpfeinrichtung
könnte eine dem Gewicht des Ladegutes proportionale Abbremsung der Längsstöße erfolgen.
Da hierbei die Längsverschiebung der zwei Fahrzeugteile in die Mittelstellung gebremst
wird, müssen sehr starke Rückstellfedern vorgesehen sein, die aber eine vom Gewicht
des Ladegutes unabhängige starke Beschleunigung oder Verzögerung auf das Ladegut
ausüben, so daß das Ladegut gegen Beschädigungen nicht ausreichend geschützt ist.
Im Hinblick darauf, daß hydraulische Stoßdämpfeinrichtungen bezüglich ihrer Abdichtung
oftmals zu Beanstandungen Anlaß geben und einer erhöhten Wartung bedürfen, wird
bei der Erfindung von einer rein mechanisch wirkenden Stoßdämpfeinrichtung ausgegangen,
wobei die zu lösende Aufgabe darin besteht, eine derartige Stoßdämpfeinrichtung
so auszubilden, daß durch sie bis zu Auflaufgeschwindib keiten von etwa 14 km/h,
unabhängig von der Stoßgeschwindigkeit und von dem Gewicht des Ladegutes, auf dieses
eine annähernd konstant bleibende, für alle Ladegutarten verträgliche Beschleunigung
und Verzögerung einwirkt und noch bei Auflaufgeschwindigkeiten von 14 bis 20 km/h,
die zwar auch für den Wagen gefährlich sind und nur durch Fahrlässigkeit verursacht
werden, die Längsstöße noch so weit gedämpft werden, daß der Wagen und die meisten
Ladegüter nicht beschädigt werden.
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Die Erfindung löst diese Aufgabe bei der eingangs genannten Stoßdämpfeinrichtung
dadurch, daß die Bremsvorrichtung, wie bekannt, durch Längsverschiebbarkeit innerhalb
ihres Gehäuses in Tätigkeit setzbar ist und daß mit ihr eine aufprallgeschwindigkeitsabhängige
Vorrichtung in Verbindung steht, die die Bremskraft der Bremsvorrichtung von einer
bestimmten Aufprallgeschwindigkeit ab erhöht. Der die Längsstöße aufnehmende Fahrzeugteil
ist, wie bekannt, als im hohlen Mittellängsträger des Untergestelles in einem festgelegten
Bereich längsverschiebbarer Stoßbalken ausgebildet und nimmt, wie ebenfalls bekannt,
an seinen Enden über waagerecht breite Stirnträger, die über Winkelstücke mit dem
Stoßbalken verbunden sind, die Zug- und Stoßvorrichtungen auf. Die Bremsvorrichtung
ist am Untergestell befestigt und bremst, sobald sie in Tätigkeit tritt, mittels
zweier, sich gegen eine am Stoßbalken befestigte Bremsschiene anlegender Bremsschuhe.
Die beiden Bremsschuhe stehen durch zwei Finger miteinander führend in Verbindung.
Durch Druckrollen im Bremsgehäuse der Bremsvorrichtung, die bei Bewegung des Stoßbalkens
durch Pufferstoß über ansteigende Rollflächen laufen, wird der Anpreßdruck der Bremsschuhe
gegen die Bremsschiene erzeugt. Beim Rücklauf des Stoßbalkens werden die Druckrollen
mittels Federn in einer nicht belasteten Mittelstellung gehalten. Die Stoßdämpfeinrichtung
als Ganzes arbeitet abhängig vom Beladezustand und von der Aufprallgeschwindigkeit
des Fahrzeuges. Wie in der Beschreibung eines Ausführungsbeispieles noch näher dargelegt
ist, erfüllt diese mechanische Stoßdämpfeinrichtung voll die gestellte Aufgabe.
Diese Stoßdämpfeinrichtung überträgt die Stoßkräfte derart gut gedämpft von dem
die Längsstöße aufnehmenden Fahrzeugteil auf die Ladeplattform bzw. auf das Ladegut,
daß das Ladegut, unabhängig von der Stoßgeschwindigkeit und vom Ladegutgewicht,
bei Auflaufgeschwindigkeiten bis 14 km/h eine annähernd immer gleichbleibende Beschleunigung
oder Verzögerung von etwa 5 m/sec2 erfährt, die sich bei Auflaufgeschwindigkeiten
von 14 bis 20 km/h auf nur ungefähr 15 m/sec2 erhöht.
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Der die Längsstöße aufnehmende Stoßbalken kann je nach Bedarf an den
Stirnseiten Zughaken mit Seitenpuffern oder Mittelpufferkupplungen aufnehmen: Durch
eine Rückstellfeder, die im Verhältnis zu dem erforderlichen Federweg lang gewählt
ist, um dadurch auf dem ganzen Federweg eine möglichst wenig ansteigende Federkraft
zu erhalten, wird der
Stoßbalken in einer Mittelstellung gegenüber
dem Fahrzeugrahmen gehalten. Ungefähr in der Längsachse des hohlen Stoßbalkens und
mit diesem fest verbunden ist eine flache Bremsschiene angebracht, die von unten
durch eine öffnung in dem Stoßbalken von der Bremsvorrichtung umfaßt ist. Diese
Bremsvorrichtung besitzt in einem Bremsgehäuse zwei mit Bremsbelag versehene Bremsschuhe,
die von beiden Seiten (einer von oben und einer von unten) an der flachen Bremsschiene
anliegen und dabei deren Längsverschiebungen und damit auch die Längsverschiebung
des Stoßbalkens gegenüber der Ladeplattform abbremsen.
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Die Bremsschuhe sind in Längenmitte an der dem Bremsbelag abgekehrten
Rückseite mit ansteigenden Rollflächen versehen und derart zwischen zwei verzahnten
Druckrollen im Bremsgehäuse gelagert, daß sie bei einer Längsbewegung der Bremsschiene
aus der Mittelstellung heraus, wobei sie auch kurz in die Verschiebungsrichtung
mitgenommen werden, von den auf den ansteigenden Rollflächen anlaufenden Druckrollen
gegen die Flächen der Bremsschiene angedrückt werden. Beim Rücklauf der Bremsschiene
bzw. des Stoßbalkens in die Mittelstellung werden die Bremsschuhe mittels Federn
in ihre Mittelstellung gebracht, wo sie nicht mehr gegen die Fläche der Bremsschiene
angedrückt sind. Somit bremsen die Bremsschuhe nur die Längsverschiebungen des Stoßbalkens
aus der Mittelstellung heraus, die Verschiebungen in die Mittelstellung erfolgen
dagegen ohne Bremswiderstand, so daß die Kraft der Rückstellfeder nicht hoch zu
sein braucht.
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Die Stützfläche der unteren Druckrolle im Bremsgehäuse ist auf einem
Ende eines axial senkrecht zu der Stützfläche stehenden, im Bremsgehäuse axial verschiebbaren
Bolzen angeordnet, dessen anderes, aus dem Bremsgehäuse herausragendes Ende mit
einer Druckfläche versehen ist. Auf diese Druckfläche wirken derart mit der Federung
des Fahrzeuges in Verbindung stehende Hebel, daß sie den senkrechten, auf die Federung
ausgeübten Druck des Ladegutes über den axial verschiebbaren Bolzen und über die
Druckrolle als Bremsdruck auf die Bremsschuhe übertragen. Der Abstand der Stützfläche
der unteren Druckrolle von der Bremsschiene ist aber durch Anschlag der am äußeren
Ende des axial verschiebbaren Bolzens angeordneten Druckfläche so festgelegt, daß
in der Mittelstellung der Bremsschuhe die Druckrollen keinen Druck gegen die Bremsschuhe
ausüben. Erst bei einer Längsverlagerung der Bremsschuhe aus der Mittelstellung
heraus, wobei die auf den ansteigenden Rollflächen anlaufenden Druckrollen die Bremsschuhe
an die Bremsschiene drücken und dabei den aus dem Bremsgehäuse herausragenden Bolzen
vom Anschlag abheben, erhalten die Bremsschuhe über diesen Bolzen einen direkt dem
senkrechten Druck des Ladegutes auf die Federung des Fahrzeuges entsprechenden Bremsdruck.
Somit entspricht die Bremskraft der mit der Ladeplattform fest in Verbindung stehenden
Bremsvorrichtung dem Gewicht des Ladegutes. Sie ist so gewählt, daß die bei einem
Längsstoß über die Bremsvorrichtung von dem Stoßbalken auf die Ladeplattform ausgeübte
mitnehmende Kraft nur eine Beschleunigung oder Verzögerung von annähernd 5 m/sec2
ausübt, und zwar unabhängig von der Stoßgeschwindigkeit, die bis etwa 14 km/h betragen
kann. Bei einer Auflaufgeschwindigkeit von 14 bis 20 kmlh, die oft durch fahrlässiges
Handeln des Bahnpersonals beim Rangieren verursacht wird, reicht der für eine Geschwindigkeit
bis zu etwa 14 km/h erforderliche Verschiebeweg des Stoßbalkens aus der Mittelstellung
heraus in beide Längsrichtungen nicht mehr aus. Durch den hieraus bedingten harten
Endanschlag des Stoßbalkens treten Schäden am Wagen und am Ladegut auf. Um das zu
vermeiden, ist gemäß der Erfindung an der Bremsvorrichtung eine zusätzliche, von
einer bestimmten Auflaufgeschwindigkeit ab die Bremswirkung der Bremsvorrichtung
erhöhende Vorrichtung vorgesehen. Diese Vorrichtung ist außerhalb des Bremsgehäuses
an der Bremsvorrichtung angeordnet und wird mittels Kurvenbahnen und Nocken des
Stoßbalkens nach einem kurzen Verschiebeweg desselben aus der Mittelstellung betätigt.
Dabei erhält die Stützfläche der unteren Druckrolle zu dem Bremsdruck des Ladegutes
einen der Stoßgeschwindigkeit entsprechenden zusätzlichen Bremsdruck, der die Bremskraft
der Bremsvorrichtung derart erhöht, daß eine Beschleunigung oder Verzögerung von
etwa. 15 m/sec2 erzielt wird.
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Die geschwindigkeitsabhängige Vorrichtung wirkt wie folgt: Nach einem
kurzen Weg des Stoßbalkens aus der Mittelstellung heraus wird mittels eines Nockens
des Stoßbalkens eine Sperrklinke der Vorrichtung betätigt, die einen quer zur Längsverschiebung
des Stoßbalkens verschiebbaren, unter der Kraft einer gespannten Feder stehenden
Zeitmeßschieber freigibt, aus der einen Endstellung in die andere Endstellung verschoben
wird. Kurz nach Auslösen des Zeitmeßschiebers wird durch eine Kurvenbahn des Stoßbalkens
ein auf eine schräge Fläche des Schiebers zur Auflage kommender Hebel so betätigt,
daß er den Schieber in seiner Längsbewegung anhält. Die Masse des Zeitmeßschiebers,
die Kraft der diesen axial verschiebenden Feder und der Abstand zwischen dem den
Zeitmeßschieber auslösenden Nocken und der Steigung der den Hebel betätigenden Kurvenbahn
sind so gewählt, daß der Schieber bei einem der Auflaufgeschwindigkeit bis etwa
14 km/h entsprechenden Längsstoß durch die Feder in seine andere Endstellung gebracht
wird, bevor der Hebel ihn anhält. Bei einer Auflaufgeschwindigkeit von mehr als
14 km/h erfolgt jedoch die Betätigung des Hebels durch die Nockenbahn schneller,
so daß der Hebel den Zeitmeßschieber in einer der Stoßgeschwindigkeit entsprechenden
Zwischenstellung anhält und auf der schrägen Fläche des Schiebers in einer bestimmten
Höhe stehenbleibt. Der Zeitmeßschieber ist mit seinem Gehäuse fest an einem, um
eine gemeinsame Achse mit dem vorher erwähnten Hebel drehbaren Steuerhebel derart
angebracht, daß die Verschiebestellung des Schiebers bzw. dessen schräge Fläche
die Winkelstellung des ersten Hebels zu dem Steuerhebel bestimmt. Mit dem freien
Ende ist der Steuerhebel gelenkig mit einem flachen, gabelförmigen Keil verbunden,
der zwischen einem feststehenden Führungsteil des Gehäuses der Bremsvorrichtung
und einer unter der Stützfläche der unteren Druckrolle angeordneten Feder eingeführt
werden kann. Die Feder ist so bemessen, daß sie bei herausgezogenem Keil keinen
zusätzlichen Druck auf die Stützfläche ausübt und nur bei den Zwischenstellungen
sowie in der Endstellung des vollkommen hereingeschobenen Keiles einen entsprechenden
zusätzlichen
federnden Bremsdruck den Bremsschuhen vermittelt.
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Somit ist die durch die Bremsvorrichtung bei Längsverschiebungen des
Stoßbalkens auf die Ladeplattform ausübende Mitnehmerkraft bei Auflaufgeschwindigkeiten
bis etwa 14 km/h dem Gewicht des Ladegutes entsprechend, was bei allen in diesem
Bereich der Auflaufgeschwindigkeiten liegenden Längsstöße eine gleichbleibende Beschleunigungs-oder
Verzögerungskraft erzeugt, die für jede Art des Ladegutes erträglich ist. Bei Auflaufgeschwindigkeiten
von etwa 14 bis 20 km/h wird die Mitnehmerkraft der Bremsvorrichtung durch den zusätzlichen
Bremsdruck der geschwindigkeitsabhängigen Vorrichtung erhöht, und zwar so, daß sie
für viele Arten des Ladegutes, auch für den Wagen, nicht schädlich ist.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung sind an Hand eines in der Zeichnung
dargestellten Ausführungsbeispieles erläutert. Es zeigt F i g. 1 eine zum Teil schematische
Seitenansicht eines Plattform-Schienenfahrzeuges mit sichtbar gemachter Bremsvorrichtung,
F i g. 2 die Draufsicht auf das Schienenfahrzeug nach F i g. 1 mit sichtbar -gemachtem
Stoßbalken, Rückstellfeder und Bremsvorrichtung, F i g. 3 einen Querschnitt des
Schienenfahrzeuges nach Linie 111-11I der F i g.1 und 2, F i g. 4 einen Schnitt
durch die Bremsvorrichtung nach Linie IV-IV der F i g. 5, F i g. 5 die Draufsicht
auf die Bremsvorrichtung mit einem Teilausschnitt nach Linie V -V der F i g. 6,
F i g. 6 einen Querschnitt der Bremsvorrichtung nach Linie VI-VI der F i g. 4, F
i g. 7 einen Querschnitt durch den Stoßbalken nach Linie VII-VII der F i g. 4, F
i g. 8 die Draufsicht auf die geschwindigkeitsabhängige Vorrichtung im Schnitt nach
Linie VIII-VIII der F i g. 9, F i g. 9 einen Querschnitt nach Linie IX-IX der F
i g. 8, F i g. 10 einen Querschnitt nach Linie X-X der F i g.11, F i g. 11 einen
Längsschnitt nach Linie XI-XI der F i g. 9 und F i g. 12 einen Längsschnitt nach
Linie XII-XII der F i g. 9 der in F i g. 8 gezeigten Vorrichtung.
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Der Rahmen bzw. das Untergestell 1 des Schienenfahrzeuges (F i g.
1) ist mit einem breiten viereckigen, nach unten zum größten Teil offenen Mittellänge-
, träger 2 versehen. In dem Mittellängsträger 2 ist längsverschiebbar ein Stoßbalken
3 gelagert, der an seinen Enden waagerecht breite, durch Winkelstücke mit dem Stoßbalken
starr verbundene Stirnträger 4 zur Aufnahme der Zug- und Stoßvorrichtungen besitzt.
Der Stoßbalken 3 ist ebenfalls vierkantig, hohl und in dem Mittellängsträger 2 mit
genügend Spiel gelagert, wobei seine Stirnträger 4 so ausgebildet sind, daß sie
entweder Zughaken und Seitenpuffer 5 oder Mittelpufferkupplungen aufnehmen können.
Dem Mittellängsträger 2 sowie dem Untergestell 1 gegenüber ist der Stoßbalken 3
um so viel länger ausgebildet, daß er von einer Mittelstellung in beide Längsrichtungen
um annähernd 800 mm verschoben werden kann. Um den Stoßbalken 3 in seiner Mittelstellung
zu halten, ist eine Rückstellfeder 6 vorgesehen. Die Rückstellfeder 6 ist in einem
nach oben offenen länglichen Federgehäuse 7 mit Vorspannung gegen im Federgehäuse
7 längsverschiebbare Anschlagplatten 8 anliegend gelagert, das mit dem Untergestell
1 fest in Verbindung steht und durch eine längliche öffnung 9 in der unteren Fläche
des hohlen Stoßbalkens 3 in diesen .eingeführt ist. In dem Stoßbalken 3 sind von
oben nach unten ragend zwei Anschläge 10 so angeordnet, daß sie ohne Spiel von außen
gegen die durch die Rückstellfeder 6 gegen Anschläge im Federgehäuse 7 angedrückten
Anschlagplatten 8 anliegen. Um eine möglichst gleichbleibende Federkraft auf dem
gesamten Verschiebeweg des Stoßbalkens 3 aus der Mittelstellung heraus zu erreichen;
ist dem Verschiebeweg gegenüber eine verhältnismäßig lange Rückstellfeder 6 gewählt
und im Federgehäuse 7 entsprechend vorgespannt.
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Zur Bremsung der Verschiebungen des Stoßbalkens 3 aus der Mittelstellung
heraus und zur gleichzeitigen Mitnahme des Untergestells 1 unter Stoßdämpfung ist
ungefähr in der Längenmitte des Stoßbalkens 3 etwa in seiner Längsachse, an ihren
Enden fest mit dem Stoßbalken 3 verbunden, in diesem eine Bremsschiene 11 angeordnet.
Durch die längliche Öffnung 9 ist in den Stoßbalken 3 eine Bremsvorrichtung 12 eingeführt,
die fest mit dem Untergestell 1 in Verbindung steht und in dem Stoßbalken 3 die
Bremsschiene 11 umfaßt. Die Bremsschiene 11 ist aus einem flachen Profil gebildet
und waagerecht im Stoßbalken 3 angeordnet. An den Flächen dieser Bremsschiene 11
liegen innerhalb der Bremsvorrichtung 12 von oben und von unten je ein Bremsschuh
13 an, die an ihrer gegen die Bremsschiene 11 gerichteten Fläche mit Bremsbelägen
14 versehen sind. Da gemäß der Erfindung die Bremsvorrichtung 12 nur die Längsverschiebungen
des Stoßbalkens 3 aus der Mittelstellung heraus bremst, der Rücklauf in die Mittelstellung
jedoch ohne Bremswiderstand erfolgen soll, sind die Bremsschuhe 13 in Mittelstellung
des Stoßbalkens 3 ohne Bremsdruck an den Flächen der Bremsschiene 11 anliegend im
Gehäuse 15 der Bremsvorrichtung 12 angeordnet (F i g. 4).
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Zur Erzeugung eines Bremsdruckes sind im Bremsgehäuse 15 für jeden
Bremsschuh 13 eine an der dem Bremsbelag 14 des betreffenden Bremsschuhes 13 gegenüberliegenden
Seite, in seiner Längenmitte axial quer zu den Längsbewegungen des Stoßbalkens 3
liegende Druckrollen 16 und 17 vorgesehen, die sich gegen an der Rückseite der Bremsschuhe
13 in deren Längenmitte angeordnete Rollflächen 18 und 20 anlegen. Die Druckrolle
16 des oberen Bremsschuhes 13 ist zwischen einer parällel zu der Bremsfläche der
Bremsschiene 11 verlaufenden Rollfläche 18 dieses Bremsschuhes 13 und einer zu dieser
Rollfläche 18 parallel verlaufenden Stützfläche 19 im Bremsgehäuse 15 angeordnet,
wobei der Abstand der Stützfläche 19 im Bremsgehäuse 15 von der Bremsfläche der
Bremsschiene 11 so gewählt ist, daß der obere Bremsschuh 13 ohne Druck gegen die
Bremsschiene 11 anliegt. Die Druckrolle 17 des unteren Bremsschuhes 13 ist ebenfalls
zwischen einer Rollfläche 20 des Bremsschuhes 13 und einer parallel zu der Bremsfläche
verlaufenden Stützfläche 21 im Bremsgehäuse 15 angeordnet, jedoch ist die Rollfläche
20 dieses Bremsschuhes 13 nicht parallel zur Bremsfläche, sondern von einer Mittelstellung
aus in beide Längsrichtungen ansteigend ausgebildet. Auch für den unteren Bremsschuh
13 ist der Abstand der Stützfläche 21 im Bremsgehäuse 15 von der Bremsfläche der
Bremsschiene 11 so gewählt, daß in
Ruhestellung bzw. in der Mittelstellung,
in der die Druckrolle 17 in der Mitte, d. h. in der tiefsten Stelle der in beide
Richtungen ansteigenden Rollfläche 20
des unteren Bremsschuhes 13 steht, diesen
ohne Druck gegen die Bremsschiene 11 anlegt. Damit die Druckrollen 16 und 17 immer
in der richtigen Stellung den Roll- und Stützflächen 18 bis 21 gegenüberstehen,
sind sie an ihren beiden Enden radial mit Zähnen 22 versehen, die in Zahnleisten
23 auf den Roll- und Stützflächen 18 bis 21 eingreifen (F i g. 4 und 6).
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Es ist auch möglich, falls es für zweckmäßig erachtet wird, beide
Bremsschuhe 13 mit von der Mitte ansteigenden Rollflächen zu versehen.
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Damit die zwei Bremsschuhe 13 immer richtig gegeneinander stehen und
sich zusammen in Längsrichtung verlagern, ist der untere Bremsschuh 13 in seiner
Längenmitte beiderseits der Bremsschiene 11 mit je einem breiten, nach oben ragenden
Finger 24 versehen, die in entsprechende Nuten des oberen Bremsschuhes 13 greifen
und somit die richtige Gegeneinanderstellung der Bremsschuhe 13 erzwingen. In den
zwei Fingern 24 des unteren Bremsschuhes 13 sind, gegen die schmalen Seitenflächen
der Bremsschiene 11 gerichtet, je ein unter Federdruck stehender Einraststift 25
angeordnet, die in der Mittelstellung des Stoßbalkens 3 in je eine Nut 26 der Bremsschiene
11 einrasten. Die Nuten 26 sowie das einrastende Ende der Ei.nraststifte 25 sind
nicht mit parallel, sondern schräg gegeneinander verlaufenden Seiten ausgebildet,
um ein Ausrasten der Einraststifte 25 bei einem bestimmten, durch die Nuten
26 erfolgenden Seitendruck der Bremsschiene 11
gegen die Einraststifte
25 zu ermöglichen. Um die Bremsschuhe 1.3 in ihrer Mittelstellung zu halten oder
in diese zu bringen, sind im Bremsgehäuse 15, gegenüber den Enden des oberen Bremsschuhes
13, Federn 27 vorgesehen, die mittels Stifte 28 gegen die Enden dieses Bremsschuhes
13 drücken. Die Stützfläche 21 der unteren Druckrolle 17 ist starr an einem Ende
eines Bolzens 29, quer zu dessen Längsachse, angebracht, der axial verschiebbar
in einem Führungsteil 30 des Bremsgehäuses 15 gelagert ist. Am anderen, aus dem
Bremsgehäuse 15 herausragenden Ende des Bolzens 29 ist als Anschlag und Druckfläche
fest ein scheibenartiges Endteil 31 aufgeschraubt.
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Mit seiner gegen das Bremsgehäuse 15 gerichteten Fläche bildet das
Endteil 31 einen die Axialverschiebung des Bolzens 29 im Bremsgehäuse 15 begrenzenden
und damit auch den Abstand der Stützfläche 21 von der Bremsfläche der Bremsschiene
11 bestimmenden Anschlag. Die nach außen gerichtete Fläche des Endteiles 31. bildet
die Druckfläche, gegen die mit ihrem freien Ende zwei drehfest mit einem Ende je
einer Welle 32 in Verbindung stehende Hebel 33 wirken. An dem anderen Ende jeder
dieser beiden Wellen 32 ist drehfest und etwa im rechten Winkel zu dem Hebel
33 ein weiterer, senkrecht nach oben stehender Hebel 34 angebracht, der mit
seinem freien Ende jeweils über eine Zugstange 35 an dem freien Ende eines dritten
Hebels 36 angelenkt ist (F i g.1 und 2). Jeder der zwei dritten Hebel
36 ist drehfest an einem Ende einer Welle 37 befestigt, die mit ihrem anderen
Ende drehfest mit einem im rechten Winkel zum ersten Hebel 33 stehenden vierten
Hebel 38 in Verbindung steht. Jeder dieser beiden vierten Hebel 38 ist in einem
Federbock 39 zweier diagonal gegenüberliegender Räder des Fahrzeuges derart angeordnet,
daß die Schake 40 des betreffenden Endes der Achsfeder 41 an dem freien Ende des
vierten Hebels 38 angelenkt ist und damit den senkrechten Druck des Ladegutes bzw.
die Achsfederdurchbiegung über die Hebel 38, 36, 34, Wellen 37, 32 und Zugstangen
35 auf die Hebel 33 überträgt.
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Infolge des auf ein tragbares Maß von etwa 300 mm begrenzten Verschiebeweges
des Stoßbalkens 3 in beide Längsrichtungen können bei Beschleunigungen oder Verzögerungen
von etwa 5 m/sec2 nur Auflaufgeschwindigkeiten bis zu etwa 14 km/h aufgenommen werden.
Für Auflaufgeschwindigkeiten von 14 bis etwa 20 km/h ist an dem Bremsgehäuse 15
eine zusätzliche, den Bremsdruck der Bremsschuhe 13 von der Stoßgeschwindigkeit
abhängig erhöhende Vorrichtung vorgesehen. Diese stoßgeschwindigkeitsabhängig arbeitende
Vorrichtung besitzt einen auf einer waagerecht quer zur Länge des Stoßbalkens 3
liegenden Welle 42 drehbar gelagerten Hebel 43, der durch eine Feder 44 mit seinem
freien Ende und einem daran angeordneten Röllchen 45 gegen eine Kurvenbahn 46 des
Stoßbalkens 3 angedrückt wird. Auf der Welle 42 ist außerdem ein Steuerhebel 47
drehbar gelagert, der zu dem ersten Hebel 43 im spitzen Winkel steht und zwischen
sich und dem ersten Hebel 43 ein mit ihm fest verbundenes Gehäuse 48 mit einem zu
der Welle 42 parallel verschiebbaren Zeitmeßschieber 49 trägt. Der Zeitmeßschieber
49 ist an dem dem Hebel 43 gegenüberliegenden Ende so mit einer schrägen Fläche
50 versehen, daß die Winkelstellung des Hebels 43 gegenüber dem den Zeitmeßschieber
49 tragenden Steuerhebel 47 durch die Verschiebestellung des Zeitmeßschiebers 49
mit dessen schräger Fläche 50 bestimmt wird. In dem Zeitmeßschieber 49 ist eine
Längsbohrung vorgesehen, in der eine Zugfeder 51 angeordnet ist, die den Zeitmeßschieber
49 in die Endstellung verschiebt, sofern der Hebel 43 an der schrägen Fläche 50
nicht zur Anlage kommt. An dem der schrägen Fläche 50 gegenüberliegenden Ende ist
der Zeitmeßschieber 49 mit einem Röllchen 52 versehen, gegen das in der Mittelstellung
des Stoßbalkens 3 ein an diesem fest angeordneter Nocken 53 wirkt und den Zeitmeßschieber
49 gegen die Kraft der Zugfeder 51 in die andere Anfangs-Stellung verschiebt. Um
den Zeitmeßschieber 49 in dieser Anfangsstellung bei gespannter Zugfeder 51 festzuhalten,
ist am Gehäuse 48 des Zeitmeßschiebers 49 eine Sperrklinke 54 mit Feder 55 vorgesehen,
die mittels Nocken 56 an dem Stoßbalken. 3 während dessen Längsverschiebung ausgelöst
wird,. Der Zeitmeßschieber 49 ist nach unten mit einer keilförmigen Längsrippe 57
versehen, die in einer entsprechenden Nut 58 des Gehäuses 48 liegt, wobei die Längsrippe
57 und die Nut 58 eine solche Form aufweisen, daß ein geringer senkrechter Druck
des Hebels 43 gegen den Zeitmeßschieber 49 zum Klemmen der Längsrippe 57 in der
Nut 58 und Anhalten des Zeitmeßschiebers 49 führt.
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Damit der Zeitmeßschieber 49 bei seinen Längsverschiebungen ohne einen
senkrechten Druck des Hebels 43 nicht klemmt, sind unten im Gehäuse
48
zwei nach oben gegen die Längsrippe 57 des Zeitmeßschiebers 49 mit
Kugeln 59 wirkende Federn 60
vorgesehen. Der Steuerhebel 47 wird mittels
einer Feder 61 so gegen den Hebel 43 geschwenkt, daß dieser an der höchsten Stelle
des Zeitmeßschiebers 49
leicht anliegend, durch die Feder 44 mit
seinem Röllchen 45 gegen die Kurvenbahn 46 an dem Stoßbalken 3 angedrückt wird.
An seinem freien Ende ist der Steuerhebel 47 über ein Zwischenglied 62 an einen
flachen gabelförmigen Keil 63 derart angelenkt, daß er den Keil 63 je nach der Stellung
des Hebels 43 auf der schrägen Fläche 50 des Zeitmeßschiebers 49 mit Hilfe der Kurvenbahn
46 mehr oder weniger in das Bremsgehäuse 15 hineinschiebt. Der Keil 63 ist an einer
abgeschrägten Fläche des Führungsteiles 30 des Bremsgehäuses 15 zwischen dieser
und einer auf einer Führungshülse 64 des Führungsteiles 30 verschiebbar gelagerten
Scheibe 65 angeordnet, so daß er je nach seiner Eindringtiefe in das Führungsteil
30 die Scheibe 65 der Höhe nach auf der Führungshülse 64 verschiebt. An der anderen,
dem Keil 63 gegenüberliegenden Seite der Scheibe 65 sind auf der Führungshülse 64
Tellerfedern 66 angeordnet, die beim Einschieben des Keiles 63 zwischen das Führungsteil
30 und die Scheibe 65 in axialer Richtung des Bolzens 29 gegen die rückwärtige Seite
der Stützfläche 21 der unteren Druckrolle 17 federnd wirken und damit den Bremsdruck
erhöhen. Die Höhe der Tellerfedern 66 ist jedoch so ausgewählt, daß sie in herausgezogener
Stellung des Keiles 63 die rückwärtige Seite der Stützfläche 21 nicht berühren.
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Die Funktion der Bremsvorrichtung 12 bei einem durch Auflaufen des
Fahrzeuges hervorgerufenen Längsstoß ist wie folgt: Bei geringen Auflaufgeschwindigkeiten
wird der Stoß hauptsächlich durch die Stoßvorrichtungen des Fahrzeuges aufgenommen,
wobei die Längsverschiebbarkeit des Stoßbalkens 3 kaum zur Wirkung kommt. Erst bei
höheren Auflaufgeschwindigkeiten wird der Stoßbalken 3 aus seiner Mittelstellung
in eine dem Stoß entsprechende Längsrichtung in dem Untergestell 1 verschoben, wobei
auch die Bremsschiene 11 in der Bremsvorrichtung 12 aus der Mittelstellung heraus
verschoben wird und dabei die Bremsschuhe 13 mitnehmen. Die Bremsschuhe 13 werden
hierbei durch die Einrast- , stifte 25 und durch den durch Anlaufen der unteren
Druckrolle 17 auf die ansteigende Rollfläche 20 des unteren Bremsschuhes
13 erzeugten Bremsdruck und die Bremsreibung mit der Bremsschiene 11 aus ihrer Mittelstellung
heraus gegen den Druck einer der Federn 27 mitgenommen. Die Bremsschuhe 13 werden
so weit mitgenommen, bis sie an dem Bremsgehäuse 15 zum Anschlag kommen, wobei die
Einraststifte 25 aus den Nuten 26 der Bremsschiene 11 herausspringen. Trotz des
Ausrastens der Einraststifte 25 werden die Bremsschuhe 13 durch die mitnehmende
Bremsreibung mit der Bremsschiene 11 so lange in dieser ihrer Endstellung gehalten,
solange sich die Bremsschiene 11 in dieser Längsrichtung durch die Bremsvorrichtung
12 bewegt. Da nun in dieser Endstellung der Bremsschuhe 13 durch das dabei erfolgende
Auflaufen der unteren Druckrolle 17 auf die ansteigende Rollfläche 20 auch die Stützfläche
21 dieser Druckrolle 17 in axialer Richtung des Bolzens 29 nach außen gedrückt wird,
hebt sich das Endteil 31 von seinem Anschlag auf dem Führungsteil 30 ab. Dadurch
kommt der von den Hebeln 33 dem Gewicht des Ladegutes entsprechend auf das Endteil31
ausgeübte Druck über den Bolzen 29, die Stützfläche 21 und die untere Druckrolle
17 bei den Bremsschuhen 13 als Bremsdruck zur Wirkung. Somit erfolgt bei einer Längsverschiebung
des Stoßbalkens 3 aus der Mittelstellung heraus an der Bremsschiene 11 eine dem
Druck des Ladegutes entsprechende Bremsung, die auch die Mitnahme des Untergestells
1 und somit auch der Ladeplattform hervorruft. Diese Mitnahmekraft der Bremsvorrichtung
12 ist so bemessen, daß sie auf dem gesamten Verschiebeweg des Stoßbalkens 3 aus
der Mittelstellung heraus eine Beschleunigung oder Verzögerung von annähernd nur
etwa 5 m/sec= erzeugt, die jedes Ladegut ohne Schaden übersteht. Nach Verzehr der
Stoßenergie wird der Stoßbalken 3 durch die Rückstellfeder 6 in die Mittelstellung
zurück verschoben. Bei dieser Verschiebung werden auch die Bremsschuhe 13 durch
die vorerst noch bestehende Bremsreibung mit der Bremsschiene 11 und gleichzeitig
durch die Feder 27 in ihre Mittelstellung gebracht. In dieser Stellung der Bremsschuhe
13 ist die Druckrolle 17 wieder in der tiefsten Stellung der Rollfläche 20, so daß
das Endteil 31 wieder auf dem Führungsteil 30 anliegt und auf die Bremsschuhe 13
kein Bremsdruck ausgeübt wird. In der Mittelstellung des Stoßbalkens 3 rasten auch
die Einraststifte 25 wieder in die Nuten 26 der Bremsschiene 11 ein, und die Bremsvorrichtung
12 ist zur Dämpfung eines nächsten Stoßes bereit.
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Die zusätzliche Bremskraft der von der Stoßgeschwindigkeit abhängigen
Vorrichtung 42 bis 66 wirkt erst bei Längsstößen, die durch Auflaufgeschwindigkeiten
von etwa 14 km/h und mehr erzeugt werden. Der Zeitmeßschieber 49 der Vorrichtung
ist in der Mittelstellung des Stoßbalkens 3 durch den Nocken 53 über das Röllchen
52 in seine Anfangsstellung mit gespannter Zugfeder 51 verschoben und mittels Sperrklinke
54 in dieser Stellung verriegelt. Nun sind die Masse des Zeitmeßschiebers 49 und
die Kraft der Zugfeder 51 so bemessen, daß sie bei einer Bewegung des Stoßbalkens
3 aus der Mittelstellung heraus und Freigabe durch die nach einem kurzen Weg des
Stoßbalkens 3 mittels eines der Nocken 56 betätigte Sperrklinke 54 die Aufgabe einer
Zeitmeßvorrichtung erfüllen. Die durch die Federkraft und durch die Masse des Zeitmeßschiebers
49 bestimmte Verschiebegeschwindigkeit dieses Schiebers ist derart, daß bei Stoßgeschwindigkeiten,
die einer Auflaufgeschwindigkeit bis ungefähr 14 km/h entsprechen, der Zeitmeßschieber
49 durch die Zugfeder 51 in seine Endstellung verschoben wird, bevor die Kurvenbahn
46 den Hebel 43 beaufschlagt. Dadurch legt sich der Hebel 43 nur noch auf die tiefstliegende
Stelle der schrägen Fläche 50 des Zeitmeßschiebers 50, und der Steuerhebel 47 und
damit auch der Keil 63 werden aus ihrer durch die Feder 61 gegebenen Grundstellung,
d. h. mit herausgezogenem Keil 63, nicht verschoben. Bei Stoßgeschwindigkeiten,
die durch Auflaufgeschwindigkeiten von etwa 14 bis 20 km/h hervorgerufen werden,
erfolgt jedoch die Betätigung des Hebels 43 durch die Kurvenbahn 46 viel schneller,
so daß der Hebel 43 auf der schrägen Fläche 50 des Zeitmeßschiebers 49 zur Auflage
kommt, noch bevor der von der Sperrklinke 54 freigegebene Schieber in seine Endstellung
gelangt. Durch den, der Stoßgeschwindigkeit entsprechend, auf der schrägen Fläche
50 des Zeitmeßschiebers 49 zur Auflage kommenden Hebel 43 wird der Schieber nach
unten gedrückt und dabei mit der Längsrippe 57 in dem Gehäuse 48 in einer dementsprechenden
Stelle seines Verschiebeweges verklemmt. Nun wird von dem Hebel 43, der erreichten
Höhe auf der schrägen Fläche 50 entsprechend, über
den Zeitmeßschieber
49 und den Steuerhebel 47 der Keil 63 zwischen das Führungsteil 30 und die Scheibe
65 eingedrückt und damit mittels der Tellerfedern 66 ein zusätzlicher Bremsdruck
auf die Bremsschuhe 13 ausgeübt. Dieser zusätzliche Bremsdruck wird der Auflaufgeschwindigkeit
entsprechend auf die Bremsschuhe 13 übertragen und erhöht die Bremskraft der Bremsvorrichtung
12 derart, daß die dadurch hervorgerufene Beschleunigung oder Verzögerung das Fahrzeug
schont und eine Beschädigung mancher Ladegutarten noch vermeidet.