DE4007328A1 - Einrichtung zur massenabhaengigen steuerung einer kombinierten klotz- und scheibenbremse - Google Patents

Description

1. Titel

Einrichtung zur masseabhängigen Steuerung einer kombinierten Klotz- und Scheibenbremse

2. Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur masseabhängigen Steuerung einer kombinierten Klotz- und Scheibenbremse, insbeson­ dere in Umsetzdrehgestellen, wie sie im grenzüberschreitenden Verkehr zwischen Bahnverwaltungen mit unterschiedlichen Spur­ weiten zum Umsetzen der Wagenkästen erforderlich sind.

3. Charakteristik des bekannten Standes der Technik

In den Laufwerken neuerer Bauart sind bremstechnische Bauteile weitestgehend im Drehgestell integriert. Unterschiedlich sind die Anforderungen an die Leistungsfähigkeit der Bremsen, sowie deren konstruktive Gestaltung hinsichtlich des Anschlusses zu den am Wagenkasten befindlichen Bauteilen.

Bekannt sind durch die DE-OS 22 37 741 und die DE-AS 22 53 643 Drehgestelle bei denen über ein geeignetes Bremsgestänge eine leistungsstarke Kombination zwischen Klotz- und Scheibenbremse betätigt wird. Ungeachtet der Wagenmasse sprechen beide Systeme gleichzeitig mit voller Leistung an. Beide Lösungen setzen, um eine der Wagenmasse angepaßte Bremsleistung wirken zu lassen, Vorrichtungen am umzusetzenden Wagenkasten bzw. eine während des Umsetzvorganges schnell und gefahrlos zu betätigende lösbare Verbindung zwischen Einrichtungen mit deren Hilfe die Bremslei­ stung der Wagenmasse entsprechend angepaßt werden kann, voraus. Die dabei zu verrichtenden Arbeiten stehen häufig im Widerspruch zu bestehenden Arbeitsschutzanordnungen. Dazu kommt das Bestreben der Montagearbeiter, den Aufwand der Sicherheitsvorkehrungen zu senken, was arbeitsschutzwidriges Arbeiten und damit mangelnde Arbeitssicherheit zur Folge hat.

Die in der US-EB 37 16 119 beschriebene Lösung zur Regulierung der masseabhängigen Bremsleistung ermöglicht ebenfalls eine zweite Bremskraftstufe. Aufgrund ihrer Funktion ergibt sich eine solche Stufe jedoch erst bei Ausschöpfung des gesamten Bremszy­ linderhubes. Zur Ermittlung der Wagenmasse wird hier die Einfede­ rung der Drehgestellwiegen- bzw. Achsfederung benutzt. Aufgrund der großen Fertigungstoleranzen und der großen Federhärte erge­ ben sich im interessierenden Massebereich nur sehr kleine und streuende Federwege, so daß die Massebestimmung sehr ungenau ist. Bei den erforderlichen hohen Abbremsungen besteht somit immer die Gefahr der Überbremsung mit Radsatzschäden.

4. Ziel der Erfindung

Mit der Erfindung sollen die Nachteile der im Stand der Technik aufgeführten Lösungen beseitigt werden und nach dem Umsetzen ein, die bremstechnischen Erfordernisse aufweisendes Fahrzeug zur Verfügung stehen, wobei das Umsetzen bei Einhaltung der Arbeits­ schutzbestimmungen gewährleistet wird.

5. Darlegung des Wesens der Erfindung - Die technische Aufgabe, die durch die Erfindung gelöst wird

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung im Um­ setzdrehgestell zu schaffen, die es ermöglicht, die bremstechni­ schen Einrichtungen eines jeden Wagenkastens mit denen des Um­ setzdrehgestelles zu kombinieren und die Bremssysteme im Umsetz­ drehgestell in Abhängigkeit der Wagenmasse wirksam werden zu lassen.

Merkmale der Erfindung

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß ausge­ hend von einer in der Radsatzlagerführung angeordneten Abwäge­ einrichtung, die eine definiert vorgespannte Feder mit überschwin­ gender oder annähernd linearen Kennlinie und einem daraus resul­ tierenden Schaltweg zwischen den Begrenzungen, Unterkante und An­ schlag, aufweist, eine mechanische Schalteinrichtung unter Verwen­ dung geeigneter Übertragungselemente, ansteuerbar angeordnet ist. Nach einem weiteren Merkmal ist in der Schalteinrichtung ein, in einem Lager verschiebbar angeordnetes, mit einer Nut versehenes und mit seinen Enden den Vertikalhebel und den Balancierhebel verbindendes Schiebestück so angeordnet, daß die Verschiebbar­ keit des Schiebestückes in Abhängigkeit des Schaltweges mittels einer Klaue eines über die Übertragungselemente betätigbaren Klauenhebels begrenzbar ist.

Dadurch wird es möglich, die Scheibenbremse in Abhängigkeit zur Wagenmasse, der Klotzbremse ohne Rückwirkung auf diese zuzu­ schalten.

6. Ausführungsbeispiel

Die Erfindung ist nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Die zeichnerischen Darstellungen zeigen in

Fig. 1 Anordnung der Einrichtung im Drehgestell - Draufsicht,

Fig. 2 Schnittdarstellung entlang der Linie A-A aus Fig. 1,

Fig. 3 Schnittdarstellung der Schalteinrichtung,

Fig. 4 Anordnung der Abwägeeinrichtung im Schnitt.

Gemäß Fig. 1 und 2 werden die im Drehgestellrahmen angeordne­ ten Radsätze 2 von einer aus dem Bremsbereich 3 mit Bremsklotz­ sohlen 4, den Vertikalhebeln 5 und der Druckstange 6 bestehenden Klotzbremse abgebremst. Zusätzlich sind auf den Radsatzwellen 7 der Radsätze 2 die Bremsscheiben 8 angeordnet. Auf diese wirken die Scheibenbremsen, welche aus dem Balancierhebel 9, den Winkel­ hebelwellen 10, den Verbindungsstangen 11; 12; 13 sowie den Bremszangen 14 bestehen.

Die Verbindung zwischen Klotz- und Scheibenbremse erfolgt durch die Schalteinrichtung 15. Die Schalteinrichtung 15 wird durch die Abwägeeinrichtung 17, die je einer Radsatzlagerführung 16 ei­ nes Radsatzes 2 angeordnet ist, angesteuert.

Die in Fig. 4 dargestellte Abwägeeinrichtung 17 besteht aus einer Druckplatte 18, die vertikal verschiebbar in der Radsatzlagerfüh­ rung 16 angeordnet ist.

Ein um die Druckplatte 18 verlaufender Bund 19 steht über die Ober- und Unterseite der Druckplatte 18 über. Unterseitig wird innerhalb des Bundes 19 die Radsatzfeder 20 zentriert. Obersei­ tig wird durch den Bund 19 der Federraum 21 gebildet, in dem die Tellerfeder 22 zentriert wird und an der Unterkante 25 der Radsatzlagerführung 16 anliegt.

Die in der Radsatzlagerführung 16 mögliche Relativbewegung der Druckplatte 18 wird durch Anlegen des oberen Randes des Bundes 19, als Anschlag 23 an der Unterkante 25 begrenzt, so daß ein defi­ nierter Schaltweg S entsteht.

Diese Relativbewegung wird durch den in der Druckplatte 18 befe­ stigten Stößel 24 auf den Zwischenhebel 26 übertragen. Der Stößel 24 besitzt im oberen Bereich ein Gewindestück, auf dem die Mutter 26 aufgeschraubt ist. Mit dieser Mutter 26 kann eine definierte Vorspannung der Tellerfeder 22 und ein entsprechender Schaltweg S vorgegeben werden.

Zum Schutz vor Umwelteinflüssen ist der Federraum 21 mittels Rundringen 28; 29 abgekapselt.

Der am Drehgestellrahmen 1 gelagerte Zwischenhebel 26 über­ trägt den Schaltweg S im Verhältnis L2/L1 auf das Übertra­ gungselement 30, beispielsweise einen Bowdenzug, als Verbindung zur Schalteinrichtung 15.

Der prinzipielle Aufbau der Schalteinrichtung 15 ist aus Fig. 3 erkennbar.

In einem am Drehgestellrahmen 1 befestigten Lager 31 ist ein Schiebestück 32 längsverschiebbar angeordnet an dessen Enden der Vertikalhebel 5 der Klotzbremse und der Balancierhebel 9 der Scheibenbremse angelenkt sind. Zwischen den Enden befindet sich die Nut 33. Durch die Aussparung 34 des Lagers 31 greift die Klaue 36 eines Klauenhebels 35, der mit seinem freien Ende auf dem Bolzen 37 schwenkbar gelagert ist. Unmittelbar neben dieser Lagerung greift das Übertragungselement 30, z. B. ein Bowdenzug, an. Der Anschluß erfolgt nicht direkt, sondern unter Zwischen­ schaltung eines federbelasteten und pendelnd angeordneten Aus­ gleichhebels 38.

Durch diese Anordnung ist gewährleistet, daß zum einen unter­ schiedliche kurzzeitige Umschaltungen infolge dynamischer Feder­ wege der Radsätze 2 keine Wirkung auf den Klauenhebel 35 zeigen und zum anderen das Umschalten der Abwägeeinrichtungen 17 im an­ gebremsten Zustand, z. B. Be- und Entladung, keine schädlichen Folgen hat.

Die sich zwischen einem Festpunkt 39 und dem Klauenhebel 35 ab­ stützende Druckfeder 40 erzeugt eine Vorspannung auf die Über­ tragungselemente 30, wodurch konstruktive Spiele in den Übertra­ gungselementen 30 sowie der Abwägeeinrichtung 17 und der Schalt­ einrichtung 15 kompensiert werden mit dem Ziel, den Schaltweg S klein zu halten. Der kurze Schaltweg S wirkt einer möglichen Schiefstellung des Radsatzlagergehäuses 41 in der Radsatzlager­ führung 16 entgegen.

Aus dem Zusammenwirken vorstehend beschriebener Einrichtungsbau­ teile ergeben sich folgende Situationen.

Bei unbeladenen Wagen stützt sich der Wagenkasten über die Radsatzlagerführung 16, Tellerfeder 22, Druckplatte 18 auf der Radsatzfeder 20 ab. Zwischen dem Anschlag 23 und der Unterkante 25 bildet sich der Schaltweg S. In der Schalteinrichtung 15 legt sich die Klaue 36 in die Nut 33 des Schiebestückes 32 ein. Die auf das Klotzbremsgestänge wirkende Bremskraft F ergibt sich aus dem Weg, den die Aussparung 34 im Lager 31 zuläßt. Bei Anlage der Klaue 36 an der Aussparung 34 wirkt das Schiebestück 32 als Festpunkt.

Im Falle eines beladenen Wagens wird die Tellerfeder 22 der Ab­ wägeeinrichtung 17 um den Schaltweg S durchgeschalten. Der An­ schlag 23 liegt an der Unterkante 25 an.

Über das Übertragungselement 30 wird die Klaue 36 aus der Nut 33 im Schiebestück 32 herausgehoben und das Schiebestück 32 ist in Längsrichtung bewegbar. Die Bremskraft F wirkt über die Ge­ stänge somit auf beide Bremssysteme.

Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen

1 - Drehgestellrahmen
2 - Radsatz
3 - Bremsdreieck
4 - Bremsklotzsohle
5 - Vertikalhebel
6 - Druckstange
7 - Radsatzwelle
8 - Bremsscheibe
9 - Balancierhebel
10 - Winkelhebelwelle
11 - Verbindungsstange
12 - Verbindungsstange
13 - Verbindungsstange
14 - Bremszange
15 - Schalteinrichtung
16 - Radsatzlagerführung
17 - Abwägeeinrichtung
18 - Druckplatte
19 - Bund
20 - Radsatzfeder
21 - Federraum
22 - Tellerfeder
23 - Anschlag
24 - Stößel
25 - Unterkante
26 - Zwischenhebel
27 - Mutter
28 - Rundring
29 - Rundring
30 - Übertragungselement
31 - Lager
32 - Schiebestück
33 - Nut
34 - Aussparung
35 - Klauenhebel
36 - Klaue
37 - Bolzen
38 - Ausgleichshebel
39 - Festpunkt
40 - Druckfeder
41 - Radlagergehäuse
S - Schaltweg
F - Bremskraft
L1 - Hebellänge
L2 - Hebellänge

Claims (3)

1. Einrichtung zur masseabhängigen Steuerung einer kombinierten Klotz- und Scheibenbremse vorzugsweise in Umsetzdrehgestellen, wobei eine einseitige Abbremsung der Radsätze durch ein innen­ liegendes Klotzbremsgestänge und deshalb bedingt einen zwischen Radsatzwelle und Drehzapfen befindlichen Abzugspunkt besitzt und für jeden Radsatz mindestens eine, mit dem Klotzbremsgestänge gekoppelte Scheibenbremsanlage angeordnet ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ausgehend von einer in der Radsatzlagerführung (16) angeordneten Abwägeeinrichtung (17), die eine definiert vor­ gespannte Feder (22) mit überschwingender oder annähernd line­ aren Kennlinie und einer daraus resultierenden Schaltung (S) zwi­ schen den Begrenzungen Unterkante (25) und Anschlag (23) aufweist, eine mechanische Schalteinrichtung (15) unter Verwendung eines geeigneten Übertragungselementes (30) ansteuerbar angeordnet ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Schalteinrichtung (15) ein, in einem Lager (31) verschiebbar angeordnetes, mit einer Nut (33) versehenes und mit seinen Enden den Vertikalhebel (5) und den Balancierhebel (9) verbindendes Schiebestück (32) so angeordnet ist, daß die Verschiebbarkeit des Schiebestückes (32) in Abhängigkeit des Schaltweges S mittels einer Klaue (36) eines über die Übertragungselemente (30) betätig­ baren Klauenhebels (35) begrenzbar ist.

3. Einrichtung nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibenbremse wahlweise zur Klotzbremse ohne Rückwir­ kung auf diese zuschaltbar angeordnet ist.