DE1271747B - Bremseinrichtung fuer Eisenbahnfahrzeuge - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES #Ä PATENTAMT Int. Cl.:

B 61h

AUSLEGESCHRIFT

Deutsche Kl.: 2Of-6

Nummer: 1271747

Aktenzeichen: P 12 71 747.4-21 (W 41816)

Anmeldetag: 18. Juni 1966

Auslegetag: 4. Juli 1968

Die Erfindung bezieht sich auf eine Bremseinrichtung für Eisenbahnfahrzeuge, mit einem den Bremsklotz betätigenden Bremszylinder.

Es ist bekannt, daß eine Vergrößerung des Volumens der Druckkammer eines Bremszylinders, verursacht durch eine Vergrößerung des Kolbenhubes als Folge der Bremsklotzabnutzung, eine entsprechende Reduktion des Bremsdruckes herbeiführt. Diese Reduktion des Bremsdruckes wird durch die Tatsache hervorgerufen, daß der Ausgleichsdruck zwischen dem Hilfsluftbehälter und dem Bremszylinder mit zunehmendem Volumen in der Druckkammer des Bremszylinders abnimmt.

Bei den herkömmlichen Anordnungen werden Gestängesteller zum selbsttätigen Angleichen des Kolbenweges bei Bremsklotzabnutzung benutzt, so daß ein bestimmter Kolbenhub gegeben ist. Hierdurch werden im wesentlichen gleiche Bremsdrücke bei einer vorgegebenen Reduktion des Bremsleitungsdruckes sichergestellt, und zwar unabhängig von der ständigen Bremsklotzabnutzung.

Gestängesteller haben den Nachteil, daß sie den Witterungseinflüssen ausgesetzt sind und eine wesentliche zusätzliche Kostenbelastung zu dem Aufwand für die Bremseinrichtung darstellen.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, eine Einrichtung zu schaffen, die diesen Nachteil nicht aufweist.

Als Lösung ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß an dem Bremszylinder ein Zusatzzylinder mit mehreren mit dem Druckraum des Bremszylinders verbindbaren Kammern angeordnet ist, die mit zunehmender Abnutzung des Bremsklotzes nacheinander mit der Atmosphäre unter Trennen vom Druckraum des Bremszylinders verbindbar sind.

Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Einrichtung können den Unteransprüchen entnommen werden.

Die Erfindung ist an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels ausführlich erläutert. Es zeigt in rein schematischer Weise

F i g. 1 einen Längsschnitt durch die Bremseinrichtung und

F i g. 2 den senkrechten Schnitt längs der Linie IHI in Fig. 1.

Die Einrichtung besteht aus einem Bremszylinder 1 herkömmlicher Form mit Druckkammer 39 mit einem Zusatzzylinder 2, der an einem Ende des Bremszylinders 1 befestigt ist. Der Zusatzzylinder 2 ist hohlzylinderförmig mit einem Außenmantel 3 ausgebildet. Der Bremszylinder 1 wird an der einen Seite von einem Deckel 4 begrenzt. In dem Bremszylinder 1 ist ein Kolben 5 mit einer Dichtungsman-

Bremseinrichtung für Eisenbahnfahrzeuge

Anmelder:

Westinghouse Air Brake Company,

Wilmerding,Pa.(V.St.A.)

Vertreter:

Dipl.-Ing. A. Polzer, Patentanwalt,

3000 Hannover, Königstr. 23

Als Erfinder benannt:
George Kennedy Newell,
Punta Gorda, Fla. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 30. Juni 1965 (468 438)

schette 6 gleitend geführt. Die Kolbenstange 7 des Kolbens 5 ist hohlzylinderförmig ausgebildet und durch eine Bohrung in dem Deckel 4 hindurchgeführt, in welchem eine Stopfbuchse 8 gelagert ist. In der Kolbenstange 7 ist eine Schubstange 9 gelagert, die von einer Buchse 10 an ihrem inneren Ende aufgenommen wird und an ihrem anderen Ende mit der Kolbenstange über eine ein Spiel zulassende Verbindung 11 verbunden ist. Der Kolben 5 steht unter der Wirkung einer Druckfeder 12. Im Innenmantel 13 des Zusatzzylinders 2 befinden sich eine koaxiale Steuerbuchse und vier rechteckige Trennwände, die sich radial nach außen in Richtung des Außenmantels 3 des Zusatzzylinders 2 erstrekken, so daß vier getrennte Kammern 15,16,17 und 18 gebildet werden. In die Steuerbuchse 14 sind vier Bohrungen 19,20,21 und 22 eingearbeitet, die in Längsrichtung versetzt und in einem Winkel von 90° zueinander angeordnet sind. Der Innenmantel 13 weist vier Schlitze 23,24,25 und 26 gleicher Länge auf, die um 90° versetzt zueinander angeordnet sind, so daß sich jeweils eine der Bohrungen 19 bis 22 mit einem der Schlitze 23 bis 26 deckt, wodurch eine Verbindung mit der entsprechenden Kammer 15 bis 18 hergestellt wird. Die Schlitze 23 bis 26 des Innenmantels 13 sind genügend lang, so daß jede der vier Bohrungen 19 bis 22 der Steuerbuchse 14 sich mit einem der vier Schlitze 23 bis 26 in dem Innenmantel 13 des Zusatzzylinders 2 und dadurch auch mit einer der Kammern 15 bis 18 deckt.

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Im Innenmantel 13 befindet sich ferner ein Rohrschieber 27, dessen eines Ende 30 als Verschlußglied ausgebildet ist, das mit einer Entlüftungsöffnung 31 zusammenarbeitet. Der Rohrschieber 27 hat eine zentrale Bohrung 28, die über eine Bohrung 29 mit einem Ringspalt zwischen der Steuerbuchse 14 und dem Rohrschieber 27 in Verbindung steht. Dieser wird an seinem anderen Ende von einem Dichtungsring 32 geführt, der zwischen einer Manschette 33

über den Kanal 38 mit Druckmittel aus dem Hilfsluftbehälter beaufschlagt, verschiebt die vom Druckmittel auf die Druckfläche des Kolbens 5 ausgeübte Kraft den Kolben 5 nach rechts (F i g. 1) und legt 5 somit die nicht dargestellten Bremsklötze an die Lauffläche des entsprechenden Rades an. Sind die Bremsklötze nicht abgenutzt, so verschiebt sich der Kolben 5 normalerweise etwa 13 cm aus der Lösestellung heraus (Fig. 1), bis der Bremsklotz die Rad-

und einem Gewindeverschluß 34 befestigt ist. Dieser io fläche berührt. Die Schubstange 9 wird angehalten, Gewindeverschluß 34 ist in das eine Ende des Innen- während die Kolbenstange 7, der Kolben 5, der mantels 13 des Zusatzzylinders 2 geschraubt. Schraubstopfen 48 und der Rohrschieber 27 sich wei-

In einer Kammer des Zusatzzylinders 2 befindet ter nach rechts bewegen, und zwar infolge der ein sich ein Rückschlagventil 35, das unter der Wirkung Spiel zulassenden Verbindung 11, die die Schubeiner Druckfeder 36 steht und sich damit gegen einen 15 stange 9 und die Kolbenstange 7 verbindet. Dann Ventilsitz in der Kammer dichtend anpreßt. Das schlägt das ballige Ende 45 der Schubstange 9, die Rückschlagventil 35 ist über einen Kanal 55 mit dem wegen des Anlegens des Bremsklotzes nunmehr zum Ringspalt verbunden, der den Rohrschieber 27 um- Stillstand gekommen ist, an dem Mitnehmer 46 an gibt. Die das Rückschlagventil 35 aufnehmende Kam- und bewegt diesen entgegen der Kraft der Feder 47 mer steht über einen Kanal 54 mit der Druckkammer 20 in der Zeichnung -nach links. Der Mitnehmer 46 39 in Verbindung. Das Rückschlagventil 35 hat die schlägt gegen den Stößel 50 an und bewegt diesen Funktion eines Druckbegrenzers, welcher den Druck entgegen der Kraft der Druckfeder 53 nach links, in der einen oder mehreren der vier Kammern 15 bis so daß das Verschlußglied 52 von seinem Sitz 51 18 und in dem Druckraum 39 ausgleicht und das abhebt. Nun fließt das Druckmittel am Verschluß-Druckmittel über den Druckraum 39 entlüftet. Ein 25 glied 52 vorbei in die zentrale Bohrung 28 und durch Kanal 38 und zugleich Durchlaß im Zusatzzylinder 2 die Bohrung 29 des Rohrschiebers 27, die Bohrungen dient zum Zu- und Abführen des Druckmittels in die 19 bis 22 und die Schlitze 23 bis 26 hindurch und Druckkammer 39 bzw. aus dieser heraus. Die Ent- von da aus in die vier Kammern 15 bis 18. lüftungsöffnung 31 am linken Ende des Zusatzzylin- Wenn das Druckmittel aus dem Druckraum 39

ders 2 ermöglicht ein Be- und Entlüften während der 30 über den Kanal 38 entweicht, werden die vier Kam-Bewegung des Rohrschiebers 27. mern 15 bis 18 ebenfalls entlüftet, und zwar über die

Der Teil 40 der Kolbenstange 7 des Kolbens 5 ist Schlitze 23 bis 26, die Bohrungen 19 bis 22, den hohlzylinderförmig ausgebildet und weist eine Boh- Ringspalt zwischen der Steuerbüchse 14 und den rung 41 auf. Das eine Ende der Bohrung 41 ist zur Rohrschieber 27, den Kanal 55 am Rückschlagventil Aufnahme der Kolbenstange 7 aufgebohrt, die mit- 35 35 vorbei in den Druckraum 39. Beim Entlüften des tels Niete 42 an dem Teil 40 befestigt ist. Die KoI- Druckraumes 39 führt die Druckfeder 12 den Kolbenstange? erstreckt sich durch eine zentrale öffnung in dem Teil 4 hindurch und kann sich in einem
Lager hin- und herbewegen. Die Schubstange 9 hat
an ihrem einen Ende eine Gabel 43 und einen Zapfen 40
44 zur Verbindung mit dem Betätigungshebel des
Bremsgestänges, wodurch die Bremsklötze an die
Lauffläche des Rades angepreßt bzw. von dieser gelöst werden. Das eine Ende 45 der Schubstange 9 ist

ballig und legt sich gegen einen Mitnehmer 46 an, 45 nehmer 46 anschlägt, bewegen sich die Kolbender in der einen Stellung von einer Feder 47 gegen stange 7, der Kolben 5, der Schraubstopfen 48 und die Niete 42 gepreßt wird, wobei die Feder zwischen der Rohrschieber 27 wegen der ein Spiel zulassenden einem Schraubstopfen 48 und dem Mitnehmer 46 Verbindung 11 noch ein wenig weiter nach rechts, gelagert ist. Ein Flansch 49 des Schraubstopfens 48 Hierdurch wird der Mitnehmer 46 entgegen der Kraft legt den Innenumfang der Dichtungsmanschette 6 an 5° der Druckfeder 47 nach links bewegt. Dabei überder Druckfläche des Kolbens 5 fest. trägt der Stößel 50 die Bewegung nach links auf das

Der Schraubstopfen 48 hat eine zentrale Bohrung, Verschlußglied 52, welches auf diese Weise unter die an einem Ende mit einem Gewinde versehen ist, Überwinden der Kraft der Druckfeder 53 in die in welches das eine Ende des Rohrschiebers 27 ein- Offenstellung gebracht wird. Hierdurch strömt geschraubt ist, so daß dieser mit dem Kolben 5 eine 55 Druckmittel an dem Verschlußglied 52 vorbei in die Einheit bildet. Ein Teil der Bohrung in dem Schraub- zentrale Bohrung 28 und von da aus durch die Bohstopfen 48 bildet eine Kammer, die ein Verschluß- rung 29 des Rohrschiebers 27, die Bohrungen 19 bis glied 52 aufnimmt, welches von einer Druckfeder 53 21 und die Schlitze 23 bis 25 hindurch in jeweils nur gegen einen ringförmigen Sitz 51 in dem Schraub- die drei Kammern 15 bis 17. Der Rohrschieber 27, stopfen 48 gepreßt wird. In dem Schraubstopfen 48 60 welcher mit dem einen verlängerten Hub ausführenist ein Stößel 50 gleitend gelagert, welcher zwischen den Kolben 5 verbunden ist, geht mit seinem als Verschlußglied ausgebildeten Ende 30 auf Grund des verlängerten Hubes des Kolbens 5 über die Bohrung 22 hinweg, so daß die Kammer 18 über die Entlüf-65 tungsöffnung 31 in die Atmosphäre entlüftet wird. Wenn beim Lösen der Bremsen das Druckmittel aus dem Druckraum 39 über den Kanal 38 entweicht, dann strömt das Druckmittel der drei Kammern 15

ben 5 und die Schubstange 9 wieder nach links, also in eine Lage, welche der Lösestellung der Bremsklötze entspricht.

Von der Annahme ausgehend, die Bremsklötze seinen abgenutzt, so daß sich der Hub des Kolbens 5 auf etwa 15 cm erhöht, ergibt sich folgendes: Wenn die Schubstange 9 wegen des Anlegens des Bremsklotzes an die Lauffläche des Rades gegen den Mit-

dem Mitnehmer 46 und dem Verschlußglied 52 angeordnet ist. Die in dem Schraubstopfen 48 vorgesehene Kammer steht mit dem Druckraum 39 des
Bremszylinders 1 über Kanäle 56 in Verbindung.

Die Bremseinrichtung arbeitet wie folgt: Wenn der
Hauptluftleitungsdruck abgesenkt wird und das
Bremssteuerventil des Fahrzeuges den Druckraum 39

bis 17 durch die Schlitze 23 bis 25 und Bohrungen 19 bis 21 hindurch und am Rückschlagventil 35 vorbei und gelangt von da aus in den Druckraum 39, aus welchem das Druckmittel über den Kanal 38 entweicht. Die Druckfeder 12 bewegt den Kolben 5 und damit auch die Schubstange 9 in die Ausgangsstellung zurück (F i g. 1), weiche der Lösestellung der Bremsklötze entspricht.

Mit der weiteren Abnutzung der Bremsklötze legt der Kolben 5 — von der Lösestellung ausgehend — einen entsprechend größeren Weg zurück. Wenn die Bremsklötze sich gegen die Lauffläche des Rades angelegt haben, dann wird — wie bereits näher erläutert — das Verschlußglied 52 bei jedem Bremsen in die Offenstellung bewegt, wobei das Druckmittel in Abhängigkeit von dem Hub des Kolbens 5 und damit von dem Weg, den der Rohrschieber 27 zurücklegt, in weniger als drei Kammern eingesteuert wird. Die nicht beaufschlagten Kammern werden dabei von dem als Verschlußglied wirkenden Ende 30 des Rohrschiebers 27 über die Entlüftungsöffnung 31 zur Atmosphäre entlüftet.

Durch die erfindungsgemäße Einrichtung wird die mit dem Vergrößern des Hubes des Kolbens 5 als Folge der Abnutzung der Bremsklötze verbundene Vergrößerung des Volumens der Druckkammer des Bremszylinders selbsttätig kompensiert, und zwar durch fortlaufendes Unterbrechen der Verbindung der Kammern 15 bis 18 mit dem Druckraum 39 des Bremszylinders 1. Mit anderen Worten: Das gesamte Volumen in der Bremseinrichtung bleibt über den gesamten Bereich des Kolbenhubes im wesentlichen konstant. Damit bleibt aber auch der Druck des Druckmittels im Bremszylinder — unabhängig vom Abnutzungsgrad der Bremsklötze — annähernd konstant.

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Bremseinrichtung für Eisenbahnfahrzeuge, mit einem den Bremsklotz betätigenden Bremszylinder, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Bremszylinder (1) ein Zusatzzylinder (2) mit mehreren mit dem Druckraum (39) des Bremszylinders verbindbaren Kammern (15 bis 18) angeordnet ist, die mit zunehmender Abnutzung des Bremsklotzes nacheinander mit der Atmosphäre unter Trennen vom Druckraum des Bremszylinders verbindbar sind.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Kolben (5) des Bremszylinders (1) ein unter der Wirkung einer Druckfeder (53) stehendes Ventilverschlußglied (52) angeordnet ist, welches nach dem Anlegen des Bremsklotzes in die geöffnete Ventilstellung bewegt wird und den Druckraum (39) des Bremszylinders mit den Kammern (15 bis 18) des Zusatzzylinders (2) verbindet, beim Lösen des Bremsklotzes hingegen in die Abschlußstellung bewegt wird.

3. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet durch einen mit dem Kolben (5) des Bremszylinders (1) verbundenen Rohrschieber (27) mit einer konzentrisch zu diesem angeordneten Steuerbuchse (14), welche das Beaufschlagen bzw. Entlüften der Kammern (15 bis 18) des Zusatzzylinders (2) regeln.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Ende (30) des Rohrschiebers (27) als Verschlußglied ausgebildet ist, welches mit einer in dem Zusatzzylinder (2) vorgesehenen Entlüftungsöffnung (31) zusammenarbeitet, und daß in dem Rohrschieber (27) zumindest eine vorzugsweise radial nach außen führende Bohrung (29) vorgesehen ist.

5. Einrichtung nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerbuchse (14) in dem Innenmantel (13) des hohlzylinderförmig ausgebildeten Zusatzzylinders (2) gelagert ist und daß am Umfang des Innenmantels zu den Kammern (15 bis 18) des Zusatzzylinders führende Schlitze (23 bis 26) vorgesehen sind, welche mit in Längsrichtung versetzten Bohrungen (19 bis 22) der Steuerbuchse (14) übereinstimmen.

6. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Rohrschieber (27) und der Steuerbuchse (14) ein Ringspalt vorgesehen ist, welcher mit dem Druckraum (39) des Bremszylinders über ein in Richtung zum Druckraum öffnendes Rückschlagventil (35) in Verbindung steht.

7. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (7) hohlzylinderförmig ausgebildet ist und eine mit dem Bremsklotz verbundene Schubstange (9) aufnimmt, welche mit dem Kolben (5) mit sich beim Anlegen des Bremsklotzes auswirkendem Spiel verbunden ist, wobei infolge der auftretenden Relativbewegung das in dem Kolben gelagerte Verschlußglied (52) in die geöffnete Ventilstellung bewegt wird.

8. Einrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch einen in der Kolbenstange (7) gelagerten und unter der Wirkung einer Feder (47) stehenden Mitnehmer (46), welcher der Übertragung der Relativbewegung von der Schubstange (9) über einen Stößel (50) auf das Verschlußglied (52) dient.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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