BRAKING DEVICE FOR RAIL VEHICLES

Abstract: 1. A braking device for rail vehicles, comprising two brake blocks (7) which can be applied at diametrically opposed points on the rim of a vehicle wheel (17), the first of which blocks (7) is attached to the central part of a brake lever (5) with its upper end linked to the chassis of the vehicle (1) and its lower end pivoting on one end of a connecting rod (15) mounted laterally on the wheel of the vehicle, and the second of which blocks (7) is linked to the central part of a movable brake lever (5) permanently attached at one end to the vehicle and bearing a brake cylinder (9), the brake piston of which acts either directly or indirectly on the other end of the connecting rod (15), the said connecting rod being equipped with a rod adjuster (13) to regulate the play of the brake blocks (7), possessing the characteristic feature that the brake levers (5, 5'), as is generally known, cross the plane of the wheel (45) at an angle.

Description: Bremseinrichtung für Schienenfahrzeuge Die Erfindung bezieht sich auf eine Bremseinrichtung für Schienenfahrzeuge, mit zwei an diametralen Stellen der Lauffläche eines Fahrzeugrades anpressbaren Bremsklötzen entsprechend der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Gattung. Bei Bremseinrichtungen der eingangs angegebenen Gattung, wie z.B. aus der DE-OS 25 51 225 und aus einer noch nicht veröffentlichten Patentanmeldung P 28 23 843, ist ersichtlich, dass zur Obertragung der Zuspannkräfte des auf der einen Seite des Fahrzeugradumfanges gelegenen Bremszylinders auf die andere Seite des Fahrzeugradumfanges, an denen jeweils die Bremsklötze angeordnet sind, doppelwangige Verbindungsstangen erforderlich sind. Bei diesen zweigeteilten, durch Bolzen in bestimmtem Abstand parallel zueinander gehaltenen Stangenverläuft das eine Stangenteil an der Aussenseite und das andere Stangenteil an der Innenseite des Fahrzeugrades. Um die Kräfte von dieser doppelwangigen Verbindungsstange auf die die Bremsklötze tragenden Brems- bzw. Traghebel zu übertragen, müssen die Enden dieser Hebel entsprechend breit oder gar doppelschenklig ausgebildet sein. Derart ausgebildete Verbindungsstangen und Hebelvorrichtungen stellen grossen Material- und Herstellungsaufwand dar und fordern eine entsprechend starke Dimensionierung der an ihren Enden angesetzten Hebel und Tragbolzen. Bei nicht doppelwangiger und nicht beidseits des Fahrzeugrades vorgenommener Entlangführung der Verbindungs stange, d.h. bei Wegfall des ausserhalb oder innerhalb des Fahrzeugrades verlaufenden St-angenteies, wurden die an den Enden der Stange angesetzten, die Bremsklötze tragenden Hebel Verwindungsbeanspruchungen ausgesetzt, deren Folge ein Verbiegen der Hebel und Zerstörungen der Anlenkstellen sein können. Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung'bei Bremseinrichtungen für Schienenfahrzeuge der eingangs angegebenen Gattung die genannten nachteiligen Ausbildungen der bekannten Einrichtungen zu vermeiden und durch einfache und geringen Fertigungsaufwand benötigende Mittel eine sichere und nicht durch Verwindungskräfte, z.B. zum Verklemmen der Bremsgestänge führende Bremseinrichtung zu schaffen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss entsprechend den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Da die als fahrzeugfeste Abstützung dienende Anlenkungsstelle des oberen Endes des Bremshebels,die Anlenkungsstelle des auf die Radlauffläche ausgerichteten Bremsklotzes und die am unteren Ende des Bremshebels seitens der Verbindungsstange angreifende Zuspannkraft sämtliche in einer Ebene, wenn auch die Fahrzeugradebene schneidend, liegen, können am Bremshebel keine Verwindungskräfte auftreten. Vorteilhafte Weiterentwicklungen für verschiedene Anbauformen der Bremszylinder sind aus den Unteransprüchen ersichtlich. Anhand der Zeichnung werden im Folgenden mehrere Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt: Figur 1, 1' ein erstes Ausführungsbeispiel der e rfindungsgemässen Bremseinrichtung in Seiten- und Stirnansicht; Figur 2, 2' ein zweites Ausführungsbeispiel der Bremseinrichtung in Seitenansicht einer Fahrzeugradhälfte und in Stirnansicht; und Figur 3, 3' ein weiteres Ausführungsbeispiel der Bremseinrichtung, ebenfalls in Seiten ansicht einer Fahrzeugradhälfte und in Stirnansicht auf dieselbe, aeweils in ver einfachter schematischer Darstellung. Aus den Figuren 1 bis 3' ist ein nicht näher dargestellter Fahrzeugrahmen 1 ersichtlich, an welchem zwei Anlenkungsstellen 3 für Åae einen Bremshebel 5 und 5' ausgebildet sind. Im mittleren Bereich der Bremshebel 5, 5' ist je ein Bremsklotz 7 angelenkt. Wie in Fig. 1, 1' dargestellt, ist im unteren Bereich des Bremshebels 5' das Gehäuse eines Bremszylinders 9 starr fest angesetzt. Eine Kolbenstange 11 des ziehend ausgebildeten Bremszylinders 9 ist mit der einen Seite eines selbsttätigen Gestängenachstellers 13 gekoppelt. Die andere Seite des Gestängenachstellers 13 ist über eine Verbindungsstange 15 mit dem unteren Ende des Bremshebels 5 gelenkig verbunden. Gestängenachsteller 13 und Verbindungsstange 15 sind seitlich eines Fahrzeugrades 17 annähernd waagrecht vorbeigeführt. Wie aus Fig. 1' ersichtlich, weist der Bremshebel 5' eine die Fahrzeugradebene kreuzende Schräg stellung auf. Hierbei ist der Hebel 5', und dies gilt auch für den nicht sichtbaren, ebenfalls schräggestellten Hebel 5 auf der anderen Seite des Fahrzeugradumfanges, am einen Ende einer rohrartigen Lagerschale 5" angesetzt, welche zwischen zwei seitlich zur Fahrzeugradmittelebene 45 versetzt fahrzeugfest angeordneten Lageraugen 43 die Anlenkungsstelle 3 bildet. An der Stelle, wo die Schwenkebene der Hebel 5, 5' die Fahrzeugradmittelebene 45 schneiden, befindet sich ae- weils die Anlenkungsstelle für den auf die Fahrzeuglauffläche 18 ausgerichteten Bremsklotz 7. Am unteren Ende des Bremshebels 5 ist die seitlich des Bahrzeugra- des 1(7 vorbeigeführte Verbindungsstange 15 angelenkt. Der auf der anderen Seite des Fahrzeugumfanges angeordnete Bremshebel 5' weist die gleiche Schrägstellung wie der Bremshebel 5 auf, so dass das am unteren Ende des Bremshebels 5' fest angesetzte Bremszylindergehäuse des Bremszylinders 9 mit der seitlich am Fahrzeugrad vorbeigeführten Verbindungsstange 15 bzw. dem Gestängenachsteller 13 in axialer Richtung fluchtet (Fig. 1'). Ein zweites Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung ist aus den Figuren 2, 2' ersichtlich. Auch hierbei ist auf den Bremshebel 5' das Gehäuse eines hier drückend ausgebildeten Bremszylinders 9 fest aufgesetzt. Annähernd die untere Hälfte des Bremshebels 5' überdeckend und zu diesem parallel ist annähernd mittig ein Ubersetzungshebel 33 angelenkt. Am oberen Ende dieses Ubersetzungshebels 33 ist die Kolbenstange (nicht dargestellt) des Bremszylinders 9 angelenkt. Das untere Ende des mit seinem mittleren Abschnitt am Bremshebel 5' angelenkten Ubersetzungshebels 33 ist über eine Anlenkungsstelle 37 mit einem Funktionsteil des Nachstellers 13 verbunden. Das untere Ende des einen Schenkels des doppelschenklig ausgebildeten Bremshebels 5' trägt einen Ansatz 35, welcher seitlich des Funktionsteiles des Gestängenachstellers 13 endet. Die auf den Nachsteller 13 gerichtete Begrenzungsfläche dieses Ansatzstückes 35 trägt einen Steueranschlag 31'.Bei gelöster Bremse nimmt der Steueranschlag 31 zu der ringförmigen, gegenüberliegenden Stirnfläche des Nachstellers 13 das dem Bremslösespiel proportionale Abstandsmass A ein. Aus den Figuren 3, 3' ist-ein weiteres Ausführungsbeispiel ersichtlich. Wie Fig. 3' erkennen lässt, ist der Bremszylinder 9 seitlich des die Fahrzeugebene kreuzenden, schrägliegenden Bremshebels 5' angeordnet und mit dem Bremshebel 5' starr und fest verbunden. Ein übersetzungshebel 39 ist parallel zur Fahrzeugradebene ausgerichtet, mit seinem unteren Ende am unteren Ende des Bremshebels 5' angelenkt. Das obere Ende des übersetzungshebels 39 ist mit der vom Fahrzeugrad weggerichteten Kolbenstange (nicht dargestellt) des Bremszylinders 9 gelenkig verbunden. Nahe dem mittleren Abschnitt des übersetzungshebels 39 ist eine Anlenkungsstelle für das Funktionsteil des Gestängestellers 13 ausgebildet, welcher wiederum über die Verbindungsstange 15 (nicht dargestellt) mit dem Bremshebel 5 verbunden ist. Ein Steueranschlag 41 ist auf der dem Gestängenachsteller 13 zugekehrten Seite des Bremshebels 5' ausgebildet, wobei bei gelöster Bremse das Abstandsmass A zu der gegenüberliegenden/ ringförmigen Stirnfläche des Gestängenachstellers 13 besteht. Die Figuren 1', 2' und 3' enthalten jeweils eine in Richtung der Fahrzeugradebene verlaufende Stirnansicht auf die verschiedenen Ausführungsformen der Bremseinrichtung. In allen genannten Figuren ist deutlich zu erkennen, wie der Bremshebel 5', und dieses. gilt auch für den hier nicht ersichtlichen Bremshebel 5, mit der die Fahrzeugradebene kreuzenden Schrägstellung angeordnet ist. Hierbei gilt für alle drei Ausführungsbeispiele,dass die Anlenkungsstelle 3 am Fahrzeugrahmen 1 - wie an sich bekannt - zwei Lageraugen 43 aufweist, deren quer zur Fahrzeugrichtung gerichteten Anordnung symmetrisch, bezogen auf die Fahrzeugradmittelebene 45, getroffen wurde. Das untere Ende des schräggestellten, die Fahrzeugradebene kreuzenden Bremshebels 5 bzw. 5' nimmt eine derartige Stellung ein, so dass die die Hebelenden verbindende Verbindungsstange 15 mit Nachsteller 13 seitlich am Fahrzeugrad und mit entsprechendem Abstand zu dessen äusserer Begrenzungsfläche vorbeigeführt werden kann. Die Anlenkungsstelle der Bremsklötze 7 ist bei allen aus den Figuren 1', 2' und 3' ersichtlichen Ausbildungen mit vorzugsweise waagrechter Drehachse an der Stei- le angeordnet, an welcher der Bremshebel 5 bzw. 5' mit seinem mittleren Abschnitt die Mitte 45 der Lauffläche 18 des Fahrzeugrades 17 überkreuzt. Diese Ausbildung gilt auch für die aus Figur 2, 2' ersichtliche, doppelschenklige Ausführung des Bremshebels 5, 5'. Im Gegensatz zu den beiden ersten Ausführungsbeispielen (Figur 1' und Figur 2') befindet sich die Anordnung des Bremszylinders beim letzten Ausführungsbeispiel (Figur 3') auf die Fahrzeugradmittelebene bezogen seitlich versetzt. Wie aus Figur 3' zu ersehen ist, entsteht hierbei zwischen dem übersetzungshebel 39 und dem Bremshebel¯5' ein spitzer Winkel, d.h. die Zuspannkräfte sind auf zwei im Winkel zueinander stehende Ebenen verteilt. Es entstehen jedoch für die einzelnen Hebel keine Torsionskräfte, da die Angriffs- bzw. Anlenkungsstellen der Kolbenstange des Bremszylinders, der Verbindungsstange mit Nachsteller und des Bremshebels 5' in einer Ebene, nämlich der des Übersetzungshebels 39 liegen, und da andererseits die fahrzeugfeste Abstützung 3, die Anlenkungsstelle für den Bremsklotz 7 und die Anlenkungsstelle am übersetzungshebel 39 des Bremshebels 5' ebenfalls in der Ebene des Bremshebels 5' liegen. Zur Wirkungsweise der erfindungsgemässen Bremseinrichtung ist folgendes zu bemerken: Bei Druckmittelbeaufschlagung des Bremszylinders 9 des aus Fig. 1 und 1' ersichtlichen ersten Ausführungsbeispieles bewegen sich Kolben und Kolbenstange 11 nach rechts und das Gehäuse des Bremszylinders 9 nach links. Als Folge dieser Bewegungen wird der rechte Bremsklotz 7 durch den Bremshebel 5 an die Lauffläche des Fahrzeugrades gepresst und über die Verbindungsstange 15 mit Gestängenachsteller 13 und Bremshebel 5 der linke Bremsklotz 7 an die Lauffläche gezogen. Weisen die Bremsklötze 7 beidseits des Fahrzeugrades noch keinen Verschleiss auf, so gelangt beim Anlegen der Bremsklötze 7 die auf den Steueranschlag 31 des Bremszylinders 9 gerichtete, ringförmige Stirnseite des Gestängenachstellers 13 an dem Steueranschlag 31 höchstens zum Anliegen. Nimmt der Verschleiss an einem der Bremsklötze 7 jedoch zu, so wird die ringförmige Stirnfläche des Nachstellers unter Zugkraft an den Steueranschlag 31 gezogen, worauf der Nachsteller im Sinne der Verkürzung der Verbindungsstange 15 anspricht. Wird also beim Bremsvorgang das dem Bremslösespiel bei gelöster Bremse proportionale Abstandsmass A zwischen Steueranschlag 31 und ringförmiger Stirnfläche des Nach spätestens stellers überschritten, so kommt eskbeim Lösehub zur Betätigung des Nachstellers 13. Durch die erfindungsgemässe Einbauweise des Nachstellers 13 zwischen der Verbindungsstange 15 und dem Bremszylinder 9 und die bei zunehmendem Bremsbelagverschleiss-eintretende Verkürzung der Länge dieser Anordnung wird die Inanspruchnahme zusätzlichen Einbauraumes, wie er teilweise für bekannte Einrichtungen vorgesehen werden muss, vermieden. Beim zweiten Ausführungsbeispiel nach Figuren 2, 2' wirkt die Kolbenstange des druckbeaufschlagten Bremszylinders 9 auf das obere Ende des übersetzungshebels 33. über die im mittleren Bereich des übersetzungshebels 33 gelegene Anlenkungsstelle zwischen den beiden Schenkeln des doppelschenkligen Bremshebels 5' zieht das untere Ende des übersetzungshebels 33 mittels der Anlenkungsstelle 37 über den Gestängenachsteller 13 und die Verbindungsstange 15 den diametral zum Bremshebel D | gelegenen Bremshebel 5 und dessen Bremsklotz 7 an die Fahrzeuglauffläche. Diese Zugbewegung der Verbindungsstange 15 nach rechts kann nur über den zur Anlage kommenden Bremsklotz 7 des Bremshebels 5' am Fahrzeugrad erfolgen. Führt das untere Ende des Bremshebels 5' (Anlenkungspunkt 37) einendas Abstandsmass A überschreitenden Schwenkhub aus, so wird der Gestängenachsteller 13 im Sinne einer Verkürzung der Verbindungsstange 15 zum Ansprechen gebracht. Mit zunehmendem Bremsbelagverschleiss verringert sich die Gesamtlänge der Anordnung "Verbindungsstange, Ge stängenachsteller",so dass über den bei unverschlissenen Bremsbelägen erforderlichen Einbauraum hinaus kein weiterer Ausdehnungsraum in Richtung Verbindungsstange und Nachsteller freigehalten werden muss. Beim letzten, aus Fig. 3, 3' ersichtlichen Ausführungsbeispiel verläuft die Hubbewegung der Kolbenstange des Bremszylinders 9' nach rechts, greift hierbei am oberen Ende des übersetzungshebels 39 an und nimmt über die im mittleren Bereich dieses Hebels gelegene Anlenkungsstelle Nachsteller und Zugstange nach rechts mit, wodurch der (in Fig. 3 nicht dargestellt) dem Bremshebel 5' diametral gelegene Bremshebel 5 mit seinem Bremsklotz an die Lauffläche des Fahrzeugrades gezogen wird. Die vom Gehäuse des Bremszylinders 9 auf den: Bremshebel 5' nach links ausgeübte Kraft wird noch durch die Anlenkungsstelle am unteren Ende des übersetzungshebels 39 am Bremshebel 5' auf diesen unterstützt, worauf der Bremsklotz 7 vom Bremshebel 5' an die Fahrzeuglauffläche gepresst wird. Wird das Abstandsmass A zwischen der ringförmigen Stirnfläche des Gestängenachstellers und dem Steueranschlag 41 am Bremshebel 5' während einesAnlegehubes überschnitten, so erfährt der Nachsteller 13 beim folgenden Lösehub seinen Betätigungsanstoss im Sinne einer Verkürzung der Verbindungsstange 15. Beim Bremslösen durch Fortnahme der Druckbeaufschlagung des Bremszylinders 9 sorgt dessen Rückholfeder für die Rückführung des Kolbens und der Kolbenstange in deren fixierte Ausgangsstellung. Bei jedem der drei Ausfüh rungsbeispiele nimmt hierbei der Abstand zwischen der ringförmigen Stirnfläche des Nachstellers und dem Steuer anschlag 31, 31', 41 das dem Lösespiel proportionale Abstandsmass A ein, worauf die Bremseinrichtung mit dem für sie vorgeschriebenen Anlegehub wiederum ihren gelösten Zustand einnimmt. In den Fällen, in denen je Fahrzeugrad ein zuspannender Bremszylinder vorgesehen ist, erfolgt die übertragung der Zuspannkraft von der einen Fahrzeugradseite auf Hebelvorrichtungen und den Bremsklotz der diametral gelegenen anderen Fahrzeugradseite meist durch je eine an der Fahrzeugradaussenseite und an der Fahrzeugradinnenseite vorbeigeführten Verbindungsstange. Diese doppelwangige Ausbildung der Verbindungsstange ist erforderlich, um die den Bremsklotz an die Lauffläche andrückenden Hebel nicht auf Torsion zu beanspruchen. Bei der vorliegenden Erfindung gestattet die die Fahrzeugradebene kreuzende Schrägstellung des Bremshebels mit einer Verbindungsstange je Fahrzeugrad auszukommen. Wie bei Betrachtung der Figuren 1', 2' und 3' ersichtlich, ruft der Kraftangriff der Verbindungsstange an dem unteren Ende des Bremshebels 5 bzw. 5' keine Torsionskräfte an den derart erfindungsgemäss angelegten Bremshebeln hervor. Selbstverständlich gestattet die erfindungsgemässe Bremseinrichtung die Unterbringung einer Feststellbremse, zum Beispiel in Form eines Federspeicherbremszylinders. Beim Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 1, 1' ist zum Beispiel die Einordnung eines Federspeicherzylinders zwischen das Ende der Verbindungsstange 15 und das untere Ende des Bremshebels 5 ohne weiteres möglich, wobei der Federspeicher,wie meist üblich, bei Betätigung auf Zug arbeiten muss. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2, 2' ist zum Beispiel die Anordnung eines Federspeicherbremszylinders einer Feststellbremse oberhalb des Druckmittel Bremszylinders 9 am Bremshebel 5' möglich. Oberhalb der Anlenkungsstelle des übersetzungshebels 33 mit der Kolbenstange (nicht dargestellt) des Bremszylinders 9 kann zum Beispiel das untere Ende eines darüber angelenkten, zweiarmigen Hebels angreifen, an dessen oberem Ende der auf Zug arbeitende Federspeicherbremszylinder angreift. Der bei den Ausführungsbeispielen nach Figuren 1, 2 und 3 mögliche Einbau des Federspeicherbremszylinders zwischen dem Ende der Verbindungsstange 15 und dem Bremshebel 5 (links seitlich vom Rad) hat den Vorteil, dass es zu keiner unerwünschten Addition der Zuspannkräfte des Federspeicherbremszylinders zu denen des betätigten Betriebsbremszylinders kommen kann.

Claims: Patentansprüche 1. Bremseinrichtung für Schienenfahrzeuge, mit zwei an diametralen Stellen der Lauffläche eines Fahrzeugrades anpressbaren Bremsklötzen, von denen der erste Bremsklotz im mittleren Bereich eines mit seinem oberen Ende am Fahrzeugrahmen und seinem unteren Ende an einem Ende einer seitlich am Fahrzeugrad zur anderen Umfangsseite desselben geführten Verbindungsstange schwenkbar gehaltenen Bremshebels angelenkt ist und von denen der zweite Bremsklotz im mittleren Bereich eines Bremshebels angelenkt ist, der fahrzeugfest gelenkig abgestützt ist, einen Bremszylinder trägt, dessen Bremskolben direkt oder indirekt auf das andere Ende der Verbindungsstange wirkt, wobei an der Verbindungsstange ein Gestängenachsteller zum Einhalten des Bremslösespiels der Bremsklötze vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremshebel (5, 5') eine die Fahrzeugradebene (45) kreuzende Schrägstellung aufweisen. 2. Bremseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das obere, fahrzeugfest angelenkte Ende des Bremshebels (5, 5n) auf der einen Seite der Mittelebene (45) der Fahrzeugradlauffläche (18) liegt, dass das untere, die Verbindungsstange (15) tragende Ende des Bremshebels auf der anderen Seite der Mittelebene (45) liegt, und dass die im mittleren Bereich des Bremshebels gelegene Anlenkungsstelle für den Bremsklotz(7)auf der Kreuzungsstelle des Hebels mit der Mittelebene (45) der Fahrzeugradlauffläche (18) liegt. 3. Bremseinrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Bremshebel (5') ein die gleiche Schrägstellung aufweisender übersetzungshebel (33) integriert ist. 4. Bremseinrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass am Bremshebel(5')ein im Winkel zu dessen Schrägstellung liegender Obersetzungshebel(39) angreift. 5. Bremseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Bremszylinder (9) seitlich des Bremshebels (5') angeordnet ist und'seine Längsachse in die Schwenkebene des übersetzungshebels (39) fällt. 6. Bremseinrichtung nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass das untere Ende des übersetzungshebels(39) am unteren Ende des Bremshebels (5') angelenkt ist und dass annähernd im mittleren Bereich des über setzungshebels (39) die Verbindungsstange (15) bzw. ein Funktionsteil des Gestängenachstellers (13) gelenkig angesetzt ist. 7. Bremseinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass einer am Gestängenachsteller (13) ausgebildeten und diesen zum Ansprechen bringenden ringförmigen Stirnfläche ein an Teilen des Gehäuses des Bremszylinders (9) ausgebildeter Steueranschlag (31) bzw. ein an einem unteren Ansatz (35) des Bremshebels (5') ausgebildeter Steueranschlag (31'), bzw. ein an der dem Fahrzeugrad zugekehrten Seite des Bremshebels (5') ausgebildeter Steueranschlag (41) mit dem dem Anlegehub der Bremsklötze proportionalen Abstandsmass A gegen übersteht.

Inventors: NADAS, JULIUS
Applicants: KNORR-BREMSE GMBH
Application year: 1980
Main classification: B61H13
IPC codes: B61H15, B61H1, B61H13