DE1605304A1 - Kombinierte druckluft- und hydraulisch gesteuerte Bremseinrichtung - Google Patents

Description

• Kombinierte druckluft- und hydraulischgesteuerte Bremseinrichtung Die Erfindung bezieht sich auf eine kombinierte druckluft- und hydraulisch-gesteuerte Bremseinrichtung für Eisenbahnfahrzeuge, welche einem jeden Fahrzeugrad zugeordnet ist. Die Erfindung bezieht sich namentlich auf Bremseinrichtungen mit einem selbsttätigen Bremsgestängeversteller.
• Bremseinrichtungen dieser Art werden bisher in Schnell zügen und Untergrundzügen verwendet. Diese an sich bekannten Bremaeinrichtungen nehmen einen relativ großen Raum in Anspruch und weisen einen gelenkig gelagerten Betätigungshebel auf, über welchen ein Druckzylinder dadurch eine Kraftverstärkung erhält, daß auf.einen dem Fahrzeugrad zugeordneten Bremsschuh eine Brems kraft ausgeübt wird. Darüber hinaus besitzen derartige Bremseinrichtungen einen selbsttätig arbeitenden, mechanischen Bremsgestängeversteller, der in seinem Aufbau ziemlich kompliziert ist. Dieser Bremsgestängeversteller gewährleistet einen genauen Abstand zwischen dem Bremsschuh und dem Spurkranz des Fahrzeugrades in der Bremslösestellung. Die bislang verwendeten Bremseinrichtungen mit Bremsgestängeverstellern sind in der Herstellung relativ teuer und werfen Einbauprobleme auf, die in erster Linie die Folge der auf Fahrzeugen dieser Art begrenzten Raumverhältnisse sind. Die bekannten Bremseinrichtungen arbeiten in Kombination mit pneumatischen und hydraulischen Betätigungsorganen. Die Gesamtanordnung ist aber ziemlich raumaufwendig, so daß es schwierig ist, diese Aggregate in modernen Eisenbahnfahrzeugen unterzubringen. Aufgabe der Erfindung ist es, eine Bremseinrichtung z schaffen, welche in ihrem Aufbau relativ klein und damit raumsparend und im Gewicht leicht ist, und die die erforderliche Kraftverstärkung erhält, ohne daß auf einen relativ langen Betätigungshebel und auf eine Anordnung zurückgegriffen wird, welche eine Kombination von druckluft- und hydraulischbetätigten Mitteln verwendet, und die zwangsläufig zu einer relativ einfachen, nur wenige Einzelteile aufweisenden Bremsgestänge- Verstelleinrichtung führen. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, däß die Druckluft in die Kammer über eine Drossel eingesteuert wird, welche bei der Entlüftung des pneumatischen Druckzylinders die Entlüftung der Kammer verzögert, so daß zwischen dieser Kammer und der mit Druckmittel gefüllten Kammer des hydraulischen Druckzylinders ein Differenzdruck entsteht, der ein Rückschlagventil öffnet und Druckflüssigkeit in die Druckkammer einspeist derart, daß auch während des Bremslösevorganges und bei Abnutzung des Bremsschuhes dieser an dem Spurkranz des Fahrzeugrades leicht anliegt.
• In weiterer Ausgestaltung des; Erfindungsgedankens steht das Verschlußglied des Rückschlagventiles unter der Einwirkung eines im Schließsinne wirkenden Rückstellgliedes, vorzugsweise einer Feder. Zweckmäßig ist zum Zwecke des Druckausgleiches zwischen der Druckkammer und der anderen Kammer das Verschlußglied des Rückschlagventiles entgegen der Rückstellkraft der Feder in die Offenstellung überführbar. Vorteilhaft erfolgt die manuelle Überführung des Verschlußgliedes des Rückschlagventiles über eine Auslösestange, welche unter der Einwirkung einer die Auslösestange in die Außerbetriebsstellung bewegenden Druckfeder steht. Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung noch etwas ausführlicher erläutert. In dieser zeigen in rein schematischer Weise: Fig. 1 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, der erfindungsgemäßen Bremseinrichtung Fig. 2 einen Teilschnitt durch den Hauptzylinder, wobei diese Darstellung die Zage des Kolbens und der Kolbenstange nach dem Verschleiß des Bremsschuhes als Folge der zahlreichen Bremsvorgänge zeigt. Für ein jedes Fahrzeugrad ist eine hydraulisch und pneumatisch betätigte Bremseinrichtung vorgesehen, welche in geeigneter Weise über Schraubenbolzen und Schraubenmuttern mit dem Rahmen des Eisenbahnwagens verbunden ist. Wie aus der Zeichnung -hervorgeht, besteht die erfindungsgemäße Bremseinrichtung aus einem Gehäuse 1 mit einem Trägerarm 2, welcher mit dem Gehäuse 1 eine Einheit bildet und sich nach oben erstreckt. ES ist ferner ein Bremsklotzhängeeisen 3 vorgesehen, welches die Form eines H bzw. Döppelbügels besitzt und an dem Trägerarm 2 aasgelenkt ist. Das Bremsklotzhängeeisen 3 trägt einen Bremsschuhträger 4, welcher mit dem unteren Ende des Bremsklotzhängeeisens 3 gelenkig verbunden ist. Mit dem Bremskörper steht ein Bremsschuh 5 in Verbindung, der in herkömmlicher Weise mit dem Bremskörper über einen Zapfen 6 verbunden ist. Wie im folgenden noch näher erläutert werden wird, steht der Bremsschuh 5 mit dem Spurkranz des Rades 7 in ständiger Berührung. Das Gehäuse 1 ist in drei Teile unterteilt, nämlich in einen, den hydraulisch betätigten Druckzylinder aufnehmenden Teil 8, einen den pneumatisch betätigten Druckzylinder aufnehmenden Teil 9 und den Sumpf 10 des hydraulisch betätigten Druck zylinders. Der den hydraulisch betätigten Druckzylinder aufnehmende Teil 8 besitzt eine Hauptzylinderbohrung 11, welche in dem Gehäuse 1 vorgesehen ist. Mit 12 ist der Zylinderkopf bezeichnet, @.6 die Hauptzylinderbohrung 11 an dem einen Ende. ver schließt. In der Mitte des Zylinderkopfes 12 ist ein Zager 13 angeordnet. In der Hauptzylinderbohrung 11 ist ein Kolben 14 gleitend geführt, welcher mit einer schalenförmigen Dichtung 15 ausgestattet ist. Mit dieser Dichtung 15 ist eine koaxial gelagerte Bremsstange 16 mittels einer Schraubenmutter 17 fest verbunden, welch letztere auf das verjüngte Ende der Stange 16 auf geschraubt ist. Dieses Ende der Bremsstange 16 trägt ein Gewind und ist durch eine zentrale Bohrung in dem Kolben 14 hindurchgeführt. Die Bremsstange 16 erstreckt sich über die gesamte Länge der Hauptzylinderbohrung 11 und ist durch das in der Mitte gelagerte Lager 13 des Zylinderkopfes 12 hindurchgeführt. Das abgerundete Ende der Bremsstange 16 steht mit einem abgeflachten Teil des Bremsschuhträgers 4 in- Berührung. Der Druckzylinder des pneumatisch betätigten Teiles 9 besteht aus einem Tauchkolben oder Kolben 18, welcher sich durc eine in die Wandung 20 eingearbeitete Bohrung 19 hindurcherstreckt und in die in der Hauptzylinderbohrung 11 vorgesehene Kammer 21 hineinragt. Diese Kammer 21.liegt zwischen dem Kolben 1¢ und der Wandung 20 bzwä der Trennwand. Ein scheibenförmig sich erweite der Teil des anderen Endes des Kolbens 18 steht mit der einen: Seite einer Membran 22 in Verbindung, welche ah ihrem Uaang vor dem Zylinderkopf 23 festgeklemmt wird, so daß eine einwandfreie Abdichtung gegenüber dem Gehäuse 1 verwirklicht wird. Die Mejn,-brav 22 legt sich gegen den Anschlag 23a des Kolbens 18 an. Der Kolben 1 8 ist gegenüber der Wandung 22 mittels Dichtri ragen 2¢ abgedichtet, welche in Hingnuten angeordnet sind, die in die Bohrung 19 der Wandung 2® eingearbeitet sind. In die Kammer 25 des Kolbens j a wird ein a einer geeigneten Quelle stammendes Druckmittel eingesteuert,-welches die eine Seite der Membran 22 beaufschlagt. Das Druahmittel wird de Kammer 25 über einen Kanal 26 zugef°Uhrt, welcher 9-,x2 Kontrolle eines Reglers unterworfen ist. kuf der anderen Seite der Nembr 22 ist eine Kammer 27 vorgesehen, die der Kammer 25 gegenüberliegt und einerseits von der Membran 22, andererseits hingegen von der Wandung 20 begrenzt wird. diese Kammer 27 steht mit der Atmosphäre über einer. Entlüftungskanal 28 in ständiger Verbindung. liegenden Raum wird über die Bohrung 35 Lmd die Drossel 36 über einen geeigneten Regler Druckluft eingesteuert, ebenso wie in den Kanal °26, welcher mit der Bohrung 35 verbimder, ist. Das Druckmittel wird in die Kammer 29 über eine Füll- bohrung 37 eingefüllt, welche in dem Decke. 34 vorgesehen. .ist. Die Füllbohruag 37 wird von einem Schraube topfen 38 verschlossen, welcher in die Füllbohrung 37 eingeschraubt i 2t. Der Schraubstopfen 38 besitzt einen Flanschte-Z-1, dessen innerer fiei-I sich über einen Dichtring 39 gegen den Deckul 34 diehterd erleg gii# Dieser Dichtring 39 liegt in einer Rii #..# t; da 3 in Ji@f unt£ Stirnfläche des -Flanschteiles eingearbe' tet t @t. lm m.:°le. :@ @._ Teil des Schraubstopfens 38 ist eine Bohrung 40 welche sich eine Auslösestvnge 41R_.du@^cl=.zr5reckt. De:sc Aus-,.. -:-#.d#sest#a@,e @-1 durchsetzt die ge#-:idas eine Ende dies er @jislösestange 41 in. des Rü.ckschlagvent.0Llee 31 liegt, dae Im Bor-e-v:@°°-e.` d.er Kammer 29 angeo.-:dnet ist. Die .uslcses t. r=. ."Ic. eines Dichtringes 42 nach außen abgadichet, 40 vorgesehen ist. Zwischen dem F? a,..,:@s@-h.= - a@, w.hrö rY@ mt;-£,xyys 38 und. dem oberen Te°@.l am, äußeren L,Adc@ der A,j1v,;;ges°Lange 41 ist eine klein Feder 43 gelagert;, wele)#°_ ,-- fa:e t#@.e 41 ;n eine tage nac oben drückt, In welcher das iii#@tere de dieser Ausldaestange 41 tit dem Rüchchlagventil 31 -Y 1;'@e. _r". Berf@#,=,,izig steht, so daß da Verschlußglied dieses Ventilen 31 sich g c--,z-,n den ringförmigen itentileitz 33 anlegt. Es soll einmal angenommen werden, daß die Kammer 29 und die Kammer 21 des Gehäuses 1 in geeigneter Weise mit Druckmittel gefüllt worden sind, und daß der Bremsvorgang eingeleitet werden soll. Zur Durchführung des Bremsvorganges bewirkt der in der Zeichnung nicht weiter dargestellte Bremsregler üblicher Ausführung ein Einsteuern eines Druckmittels, z.B. Druckluft, in die Bohrung 35. Die Druckluft strömt dann auch über der Kanal 26 in die Kammer 25 ,, welche auf der einen Seite von der Membran 22 begrenzt wird. Gleichzeitig wird Druckluft über die Drossel 36 in den oberhalb der Druckflüssigkeit liegenden Raum der Kammer 29 eingesteuert, so daß die in dem Sumpf 10 befindliehe Druckflüssigkeit entsprechend unter Druck gesetzt wird. Die auf die eine Seite der Membran 22 wirkende Druckkraft des pneumatischen Druckmittels wird auf den Kolben 18 übertragen, welcher sich in der Ruhestellung gegen. die Bremsstange 16 anlegt Diese Kraft wird über die unter-Druck stehende Druckflüssigkeit in der Kammer 21 auf den Kolben 14 übertragen, und zwar aufgrund der Bewegung des Kolbens 18 in die Kammer 21 hinein und wegen der Verschiebung der darin befindlichen Flüssigkeit proportional zu dem zunehmenden Volumen des Kolbens 1 8 innerhalb der Kammer 21. Die auf den Kolben 14 wirkende Kraft wird über die Bremsstange 16 auf den Bremsschuhträger 4 übertragen., was zur Folge hat, daß der Bremsschuh 5 sich gegen den Spurkranz des Rades 7 anlegt. Es ist klar, daß der Bremsschuh 5 -normalerweise mit dem Spurkranz des Rades 7 in Berührung steht, so daß lediglich eine geringfügige Axialbewegung der Bremsstange 16 erforderlich ist, um auf das Rad 7 eine Bremskraft auszuüben. Nach dem Entlüften der Kammer 25 unter der Kontrolle des Reglers bewirkt der Druck der Druckflüssigkeit in der Kammer: 21, welcher auf das eine Ende des Kolbens 18 einwirkt, eine Rückbewegung der Membran 22 in die Ruhestellung, in welcher sie diese Membran 22 gegen den Anschlag 23a. anlegt (Fig. 1). Der hy- draulische Druck in der Kammer 21, welcher auch auf den Kolben 14 einwirkt, stellt die Anlage der Bremsstange 16 gegen den Bremsschuhtv4ger 4 sicher. Beim Entlüften der Kammer 25 verzögert die Drossel 36 die Entlüftung der Druckluft aus dem Raum oberhalb der Druckflüssigkeit in der Kammer 29. So bleibt bei der Rückbewegung des Kolbens 18 und damit beim Verlassen der Kammer 21 die in der Kammer 29 befindliche Druckflüssigkeit unter Druck, was eine Druckherabsetzung in der Kammer 21 zur Folge hat Zwischen der Kammer 29 des Sumpfes 10 und der Kammer 21 wird auf diese Weise ein Differentialdruck geschaffen, was zur Folge hat, daß das Rückschlagventil 31 in die Offenstellung überführt wird. Durch das Öffnen dieses Rückschlagventiles 31 strömt Druck flüssigkeit aus der Kammer 29 in die Kammer 21, so daß derjenige Raum mit Druckflüssigkeit aufgefüllt wird, welcher durch die Rückbewegung des Kolbens 18 freigeworden ist. Entsprechend bewirkt die Druckflüssigkeit in der Kammer 21 einen leichten Anlagedruck des Bremsschuhes 5 gegen den Spurkranz des Fahrzeugrades 7, wobei dieser Anlagedruck unterhalb des Bremsdruckes liegt,der Anlagedruck also eine Bremsung nicht hervorruft. In diesem Augenblick kann zwischen dem Ende des Kolbens 18 und der Bremsstange 16 ein gewisses Spiel bestehen. Nach wiederholten Bremsbetätigungen unter der Kontrolle des Reglers nutzt sich der Bremsschuh 5 ab. Der Kolben 14 und die Bremsstange 16 üben - in gleicher Weise wie bereits vorstehend angedeutet - auf den Bremsschuh 5 eine Bremskraft aus, wobei der Bremsschuh 5 mit dem Spurkranz des Rades 7 in Berührung bleibt. Die Abnutzung und der Verschleiß des Bremsschuhes 5 werden durch den selbsttätig arbeitenden, hydraulischen Dremsgestän. geversteller des hydraulisch betätigten, den Druckzylinder aufnehmenden Teiles S kompensiert. Wenn sich der Bremsschuh 5 abnutzt, so bewegt sich der Kolben in der Zeichnung fortschreitend; nach links (Fig. 1) in eine nage, wie sie in Figur 2 der Zeichnung angedeutet ist. Wie bereits vorstehend erwähnt, wird das anwachsende Volumen in der Kammer 21 als Folge der fortschreitenden Bewegung des Kolbens 14 nach links über das Rückschlagventil 31 mit Druckmittel aus der Kammer 29 automatisch aufgefüllt, und zwar stets dann, wenn der Kolben 18 beim lösen der Bremsen aus der Kammer 21 herausgefahren wird. Auf diese Weise ist die Kammer 21 mit Druckflüssigkeit stets aufgefüllt, so daß beim wiederholten Eindringen des Kolbens 18 in die Kammer 21 ein jedes Mal eine relativ gleichmäßige Menge an Druckflüssigkeit verschoben wird, wobei nach Maßgabe eines vorbestimmten Flüssig-' keitsdruckes in der Kammer 25 eine im wesentlichen gleichmäßige hydraulische Druckkraft auf den Kolben 14, die Bremsstange 16 @, und den Bremsschuhträger 4 ausgeübt wird. Wenn zu irgendeinem Zeitpunkt eine Notbremsung oder aber ein Ausbau oder Austausch des Bremsschuhes 5 erforderlich j ist, so kann die Auslösestange 41 durch Drücken von Hand betätigt werden. Um das lösen der Bremsen nach einer Notbremsung durchführen zu können, wenn der Eisenbahnwagen beispielsweise auf einem Abstellgleis abgestellt ist, bewirkt ein Herunterdrücken der Auslösestange 41 über das offene Rüekschlagventil 31 einen Druckausgleich in den Kammern 21 und 29. Dies hat zur Folge, daß lediglich eine geringe Kraft auf den Bremsschuhträ.ger 4 und den Bremsschuh 5 über die Bremsstange 16 ausgeübt wird, so daß der Bremsschuh 5 mit dem Spurkranz des Fahrzeugrades 7 in andauernder Berührung steht. Wenn der Bremsschuh im Zuge einer Reparatur ausgebaut oder ersetzt werden muß, hat ein Herabdrücken der Auslösestange 41 einen Druckausgleich in den Kammern 21 und 29-zur Folge. Es ist aber nbtwendig,, die Bremsschuhe von dem Spurkranz-des Fahrzeugrades 7 wegzustemmen, weil die hydraulische Flüssigkeit in der Kammer 21 nicht in die Kammer 29 bewegt werden kann, ohne daß eine Kraft über die Bremsstange 16 von außen auf den Kolben 14 ausgeübt wird. Diese Kraft kann mit einer Brechstange ausgeübt werden, welche zwischen den Spurkranz des Fahrzeugrades 7 un den Bremsschuh 5 eingeführt wird, so daß der Bremsschuh 5 von dem Spurkranz den Fahrzeugrades 7 weggestemmt wird. Hierdurch we -den der Kolben 14 und die Bremsstange 16 in Richtung des Kolbens 18 bewegt,bi;3 die Bremsstange 16 und der Kolben 18 anschlagen (Fig. 1). Es ist klar, daß eine bestimmte Menge an Druckflüssig-1 keit in der Kammer 21 verbleibt. Diese Druckflüssigkeitsmenge wird bei Äusübung der Kraft auch nicht in die Kammer 29 des Sumpfes zurückgeführt, da bei der Berührung des mit einem Gewinde versehenen Endes der Bremsstange 16 mit dem Kolben 18 auf die Flüssigkeit in der Kammer 21 eine weitere Druckkraft - welche einen Hückfluß in die Kammer 29 verursacht - nicht ausgeübt werden kann.
• Obgleich lediglich eine einzige Ausführungsform beschrieben und in der Zeichnung erläutert ist, ist es klar, daß noch weitere zweckmäßige Verwirklichungsformen möglich und denkbar sind, ohne daß hierdurch der Rahmen der Grundkonzeption gesprengt wird.

Claims (1)

1. Patentansprüche 1. Kombinierte druckluft- und hydraulisch-gesteuerte Bremseinrichtung für Eisenbahnfahrzeuge, mit einem die Bremseinrichtung aufnehmenden Gehäuse mit Tragarm, an welchem der Bremsschuhträger mittels eines Bremsklotzhängeeisens angelenkt is , wobei während des. Bremsvorganges der Kolben des pneumatische Druckzylinders auf den Kolben des hydraulischen Druckzylinders einwirkt, und der Kolben des hydraulischen Druckzylinders mit der den Bremsschuhträger berührenden Bremsstange verbunden ist, mit einer im Gehäuse angeordneten und als Aufnahmebehälter für die Druckflüssigkeit dienenden Kammer, welche mit der den pneumatischen Druckzylinder beaufschlagen den Druckluftquelle verbunden ist, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Druckluft in die Kammer (29) über eine Drossel (36) eingesteuert wird, welche bei der Entlüftung des pneumatischen Druckzylinders die Entlüftung der Kammer (29) verzögert, so daß zwischen dieser Kammer (29) und der mit Druckmittel gefüllten Druckkammer(21) des hydraulischen Druckzylinders ein Differenzdruck entsteht der ein Rückschlagventil (31) öffnet und Druckflüssigkeit in die Druckkammer (21) einspeist derart, daß auch während des Bremslösevorganges und. bei Abnutzung des Bremsschuhes (5) dieser an dem Spurkranz des Fahrzeugrades (7) leicht anliegt 2. Einrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß das Verschlußglied des Rückschlagventiles (31) unter der Einwirkung eines im Schließsinne wirkenden Rückstellgliedes, vorzugsweise einer Feder (32), steht, 3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß zum Zwecke des Druckausgleiches zwischen der Druckkammer (21) und der Kammer (29) das Verschlußglied des Rückschlagventiles (31) entgegen der Rück stellkraft der Feder (32) von Hand in die Offenstellung über führbar ist. 4. Einrichtung nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß die manuelle Überführung des Verschlußgliedes des Rückschlagventiles (31) über eine Ausläse-Stange (41) erfolgt, welche unter der Einwirkung einer die Auslösestange (41) in die Außerbetriebsstellung bewegenden Druckfeder (43) steht.