DE1286847B

DE1286847B - Automatic mechanical adjustment device

Info

Publication number: DE1286847B
Application number: DE1960W0027280
Authority: DE
Inventors: Higgins Horatio Leslie
Original assignee: Westinghouse Brake and Signal Co Ltd
Current assignee: Siemens Mobility Ltd
Priority date: 1959-02-20
Filing date: 1960-02-18
Publication date: 1969-01-09
Also published as: GB885169A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine selbsttätige mechanische Nachstellvorrichtung für das Bremsgestänge einer druckmittelbetätigten Reibungsbremse, bei der der Bremskolben eine Längsbewegung in seinem Bremszylinder auf ein gegenüber dem Kolben schwenkbares Bremsgestänge überträgt, das aus zwei miteinander verschraubten, relativ zueinander verdrehbaren Teilen besteht, deren Relativverdrehung zur Verlängerung des Bremsgestänges mittels eines lediglich im Nachstellsinn wirkenden Gesperres erfolgt, das im Nachstellsinn von einer Kurvenführung fortgeschaltet wird, wenn der Weg des Bremsgestänges ein bestimmtes Maß überschreitet.The invention relates to an automatic mechanical adjustment device for the brake linkage of a pressure fluid-operated friction brake, in which the brake piston a longitudinal movement in its brake cylinder on a pivotable relative to the piston Brake linkage transmits, the two screwed together, relative to each other rotatable parts, the relative rotation of which to extend the brake linkage takes place by means of a locking mechanism acting only in the readjustment direction, which in the readjustment direction is advanced by a curve guide when the path of the brake linkage exceeds a certain level.

Bei einer bekannten Einrichtung dieser Art ist das Gesperre an einem Hohlschaft gebildet, in dem das Bremsgestänge schwenkbar ist. Durch eine solche Ausführung ergibt sich eine vergleichsweise raumbeanspruchende Vorrichtung, die zudem schwierig herzustellen ist.In a known device of this type, the locking mechanism is on one Hollow shaft formed in which the brake linkage is pivotable. By such a Execution results in a comparatively space-consuming device that is also difficult to manufacture.

Die Aufgabe der Erfindung besteht demgegenüber darin, die Vorrichtung raumsparender und einfacher auszubilden.The object of the invention is, in contrast, the device space-saving and easier to train.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Gesperre innerhalb einer mittels zweier Zapfen in einem zylindrischen Ansatz des Bremskolbens schwenkbaren Lagerhülse für das Bremsgestänge angeordnet ist und durch einen in dem Schwenkzapfen der Lagerhülse längs der Schwenkachse verschiebbar geführten, von der Kurvenführung gesteuerten Stift im Nachstellsinn fortgeschaltet wird.This object is achieved in that the locking mechanism within a pivotable by means of two pins in a cylindrical extension of the brake piston Bearing sleeve for the brake linkage is arranged and by one in the pivot pin the bearing sleeve displaceably guided along the pivot axis by the cam guide controlled pin is advanced in the adjustment direction.

Gemäß der Erfindung ist das Gesperre in dem die Schwenkbewegung des Bremsgestänges ermöglichenden Teil der Nachstellvorrichtung angeordnet, wodurch nicht nur eine raumsparende Ausführung, sondern auch eine vergleichsweise leicht herzustellende Ausführung geschaffen ist.According to the invention, the locking mechanism in which the pivoting movement of the Arranged brake linkage enabling part of the adjusting device, whereby not only a space-saving design, but also a comparatively light one Execution to be produced is created.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist das Gesperre eine auf ein mit der Gewindespindel des Bremsgestänges fest verbundenes Sperrad einwirkende Klinke auf, die in einem Ring angeordnet ist, der auf der der Klinke diametral gegenüberliegenden Seite um einen parallel zur Achse des Sperrades angeordneten Bolzen schwenkbar ist und der Stift durch das eine Ende eines am Bremskolben aasgelenkten zweiarmigen Hebels, dessen anderes Ende mit der am Bremszylinderteil befestigten Kurvenführung zusammenwirkt, sowie ein in dem anderen Schwenkzapfen der Lagerhülse geführter Stift durch eine Feder gegen den Ring gedrückt werden.According to a preferred embodiment, the locking mechanism has one a ratchet wheel firmly connected to the threaded spindle of the brake linkage The pawl, which is arranged in a ring on the diametrically opposite the pawl Side is pivotable about a bolt arranged parallel to the axis of the ratchet wheel and the pin through one end of a two-armed steered on the brake piston Lever, the other end of which with the cam guide attached to the brake cylinder part cooperates, as well as a guided in the other pivot pin of the bearing sleeve pin be pressed against the ring by a spring.

Der Hebel wirkt vorzugsweise mit zwei parallel am Bremszylinderteil befestigten Kurvenführungen zusammen und ist an zwei parallelen Ansätzen des Kolbens artgelenkt, die zwischen die Kurvenführungen greifen.The lever acts preferably with two parallel on the brake cylinder part attached cam guides together and is on two parallel lugs of the piston articulated, which grip between the curve guides.

In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung beispielsweise zur Darstellung gebracht.In the drawing, an embodiment of the invention is for example brought to the display.

F i g. 1 ist ein Längsschnitt durch den Bremszylinder, F i g. 2 ein Querschnitt nach Linie II-II der F i g.1, wobei der Hauptzylinderteil abgenommen ist. Die dargestellte Ausführung hat einen Hauptzylinder 11 und einen domförmigen Deckel 12, die fest miteinander verbunden sind und in denen ein Bremskolben 13 verschiebbar ist, der mit einem hohlen Schaft 14 verbunden ist, der an seinem von dem Kolben 13 entfernt liegenden Ende aus dem domförmigen Deckel 12 vorsteht. Der Schaft 14 ist an einem zylindrischen Ansatz 15 angeschweißt, der seinerseits an dem Kolben 13 durch Bolzen befestigt ist, wie dies bei 16 in F i g. 2 angedeutet ist.F i g. 1 is a longitudinal section through the brake cylinder, FIG. 2 shows a cross section along line II-II of FIG. 1, with the main cylinder part removed. The embodiment shown has a master cylinder 11 and a dome-shaped cover 12, which are firmly connected to each other and in which a brake piston 13 is displaceable, which is connected to a hollow shaft 14, which at its end remote from the piston 13 from the dome-shaped cover 12 protrudes. The shaft 14 is welded to a cylindrical extension 15, which in turn is fastened to the piston 13 by bolts, as shown at 16 in FIG. 2 is indicated.

Das Bremsgestänge weist eine mit Außengewinde versehene Gewindespindel 17 auf, die mit dem Innengewinde eines Rohres 18 im Schraubeingriff steht, das an seinem freien Ende mit Drehzapfen 18 a zu seiner Befestigung an dem Gestänge der zu betätigenden Bremsen versehen ist. Auf der Spindel 17 ist ein Sperrad 19 fest angeordnet, welches Sperrzähne hat, und die Spindel 17 ist jenseits dieses Sperrades 19 durch einen massiven Ansatz 20 verlängert, der in einem zweckentsprechend geformten Teil einer Lagerhülse 21 geführt ist. Drehzapfen 22 und 23 der Lagerhülse 21 sind in Öffnungen gelagert, welche zwischen dem zylindrischen Ansatz 15 und dem Kolben 13 vorgesehen sind, so daß eine Vorwärtsbewegung des Kolbens 13 über die Lagerhülse 21 und die Kombination aus Gewindespindel 17 und Rohr 18 übertragen wird. Der Kolben 13 wird in der entgegengesetzten Richtung durch eine Feder 24 zurückgeführt, die zwischen einem sich gegen den domförmigen Deckel 12 legenden Federsitz 25 und dem ringförmigen Ansatz 15 angeordnet ist. Der Federsitz 25 umgibt den hohlen Kolbenschaft 14 und schafft für ihn eine Führungsfläche. Zufolge der in dem Kolben 13 gelagerten Drehzapfen 22 und 23 und dem Spielraum zwischen dem Schaft 14 und dem Rohr 18 ist das Bremsgestänge in einer Ebene verschwenkbar, welche durch die Achse des Kolbenweges hindurchgeht.The brake linkage has an externally threaded spindle 17 which is in screw engagement with the internal thread of a pipe 18 which is provided at its free end with pivot pin 18 a for its attachment to the linkage of the brakes to be operated. A ratchet wheel 19, which has ratchet teeth, is fixedly arranged on the spindle 17, and the spindle 17 is extended beyond this ratchet wheel 19 by a massive extension 20 which is guided in a part of a bearing sleeve 21 which is appropriately shaped. Trunnions 22 and 23 of the bearing sleeve 21 are mounted in openings which are provided between the cylindrical projection 15 and the piston 13, so that a forward movement of the piston 13 is transmitted via the bearing sleeve 21 and the combination of threaded spindle 17 and tube 18. The piston 13 is returned in the opposite direction by a spring 24 which is arranged between a spring seat 25 resting against the dome-shaped cover 12 and the annular projection 15. The spring seat 25 surrounds the hollow piston shaft 14 and creates a guide surface for it. As a result of the pivot pins 22 and 23 mounted in the piston 13 and the clearance between the shaft 14 and the tube 18, the brake linkage can be pivoted in a plane which passes through the axis of the piston travel.

Ein Ringraum, der innerhalb der Lagerhülse 21 gebildet ist, schafft einen Spielraum rings um das Sperrad 19, und innerhalb dieses Spielraumes ist ein kreisförmiger Klinkenträger 26 in Form eines Ringes angeordnet, der an einem Schwenkbolzen 27 artgelenkt ist, der in der Lagerhülse 21 exzentrisch, jedoch parallel zur Spindelachse verlaufend und um je 90° gegen die Drehzapfen 22 und 23 versetzt, angeordnet ist. Diametral gegenüber dem Schwenkbolzen 27 ist in dem Klinkenträger 26 eine federbeeinflußte Klinke 28 angeordnet, die mit den geraden Flanken der Zähne des Sperrades 19 in Eingriff tritt. Neben der beweglichen Klinke 28 ist eine ähnliche ortsfeste Klinke (in der Zeichnung nicht dargestellt) angeordnet, welche von der Lagerhülse 21 getragen wird und welche in bekannter Weise auf das Sperrad 19 einwirkt, um seine Drehung in der Uhrzeigerrichtung (bei Betrachtung der F i g. 2) zu verhindern.An annular space which is formed within the bearing sleeve 21 creates a clearance around the ratchet 19, and within this clearance a circular pawl carrier 26 is arranged in the form of a ring which is articulated on a pivot pin 27 which is eccentric in the bearing sleeve 21, but running parallel to the spindle axis and offset by 90 ° relative to the pivot pins 22 and 23, is arranged. A spring-influenced pawl 28, which engages with the straight flanks of the teeth of the ratchet wheel 19, is arranged in the pawl carrier 26 diametrically opposite the pivot pin 27. In addition to the movable pawl 28, a similar stationary pawl (not shown in the drawing) is arranged, which is carried by the bearing sleeve 21 and which acts in a known manner on the ratchet wheel 19 to prevent its rotation in the clockwise direction (when looking at FIGS 2) to prevent.

Der Drehzapfen 22 ist hohl, und die Kraft einer Feder 29, die mit Vorspannung in ihm untergebracht ist, wird an den Klinkenträger 26 über einen Plunger 30 angelegt.The pivot 22 is hollow, and the force of a spring 29 that with Bias is housed in it, is attached to the pawl carrier 26 via a plunger 30 created.

Der andere Drehzapfen 23 ist ebenfalls hohl, und in ihm ist auf der Schwenkachse der Kolbenstange ein Bewegungsübertragungsteil in der Form eines Stoßstiftes 31 verschiebbar. Das Ende dieses Stoßstiftes, das in das Innere der Lagerhülse 21 hineinragt, steht mit dem Träger 26 der beweglichen Klinke 28 im Eingriff. Das andere Ende des Stiftes 31, das aus der Lagerhülse 21 nach außen vorsteht, tritt mit der Einrichtung in Eingriff, durch die eine Bewegung in Abhängigkeit von der Länge des Kolbenhubes abgeleitet wird. Diese Einrichtung weist einen Hebel 32 auf, der zwischen zwei sich nach unten erstreckenden, im Abstand voneinander liegenden parallelen Ansätzen 33 des zylindrischen Ansatzes 15 schwenkbar gelagert ist. Der Hebel 32 legt sich an dem einen Ende gegen den Stoßstift 31 und trägt an dem anderen Ende Rollen 34, die so angeordnet sind, daß sie auf einem Nockenprofil rollen, welches durch zwei im Abstand voneinander angeordnete Kurvenführungen 35 gebildet ist, die sich in Richtung des Kolbenweges erstrecken. Der Eingriff der Rollen 34 mit den Kurvenführungen 35 wird durch die Druckfeder 29 aufrechterhalten, die über den Klinkenträger 26 und den Stoßstift 31 auf den Hebel 32 wirkt.The other pivot pin 23 is also hollow, and a movement transmission part in the form of a push pin 31 is slidable in it on the pivot axis of the piston rod. The end of this push pin, which protrudes into the interior of the bearing sleeve 21, is in engagement with the carrier 26 of the movable pawl 28. The other end of the pin 31, which protrudes outwardly from the bearing sleeve 21, engages the means by which a movement is derived as a function of the length of the piston stroke. This device has a lever 32 which is pivotably mounted between two parallel projections 33 of the cylindrical projection 15 which extend downwards and are spaced apart from one another. The lever 32 rests at one end against the push pin 31 and at the other end carries rollers 34 which are arranged so that they roll on a cam profile which is formed by two cam guides 35 which are arranged at a distance from one another and which extend in the direction the piston travel extend. The engagement of the rollers 34 with the cam guides 35 is maintained by the compression spring 29 which acts on the lever 32 via the pawl carrier 26 and the push pin 31.

Der Abstand zwischen den Kurvenführungen 35 ist derart, daß die nach unten stehenden Ansätze 33 des zylindrischen Ansatzes 15 zwischen die Kurvenführungen 35 bewegbar sind, wenn der Kolben 13 seine Vorwärts- und Rückwärtsbewegungen ausführt, wodurch der Kolben 13 an seiner Drehbewegung gehindert wird. Der domförmige Deckel 12 hat einen seitlichen Vorsprung 12 a zur Aufnahme der Kurvenführungen 35 und des Hebels 32. Zusätzlich oder wahlweise kann eine Sicherung des Kolbens 13 gegen Drehung durch einen Keil und eine Keilnut auf der Außenseite des Kolbenschaftes 14 bzw. auf der Innenseite des Federsitzes 25 erhalten werden.The distance between the cam guides 35 is such that the after below approaches 33 of the cylindrical extension 15 between the cam guides 35 are movable when the piston 13 executes its forward and backward movements, whereby the piston 13 is prevented from rotating. The dome-shaped lid 12 has a lateral projection 12 a for receiving the cam guides 35 and the Lever 32. Additionally or optionally, the piston 13 can be secured against rotation by a key and a keyway on the outside of the piston skirt 14 or on the inside of the spring seat 25 can be obtained.

Falls die Vorwärtsbewegung des Bremskolbens 13, welche durch ein Einlassen von Druckmittel in die Druckkammer 36 hervorgerufen worden ist, einen vorbestimmten Hub überschreitet, laufen die Rollen 34 längs der Kurvenführungen 35 über die an diesen ausgebildete Erhöhung hinaus, so daß der Hebel 32 sich gemäß F i g. 1 in Uhrzeigerrichtung verschwenken kann und der ringförmige Träger 26 der beweglichen Klinke 28 unter der Wirkung der Druckfeder 29 dementsprechend um den Schwenkbolzen 27 verschwenkt wird, so daß die bewegliche Klinke 28 über das Sperrad 19 läuft und mit dem nächsten Zahn des Sperrades 19 in Eingriff tritt. Während der nachfolgenden Rückwärtsbewegung des Kolbens 1.3 laufen die Rollen 34 auf die Erhöhung der Kurvenführungen 35, und der Klinkenträger 26 wird entgegen der Wirkung der Feder 29 in seine Ausgangsstellung zurückgeführt, wobei er die bewegliche Klinke 28 mitnimmt, so daß das Sperrad 19 um einen Schritt im Nachstellsinn, d. h. in der Richtung gedreht wird, in der das Bremsgestänge verlängert wird. Auf diese Weise wird ein unerwünschter Totgang aufgenommen oder ausgeglichen.If the forward movement of the brake piston 13, which has been caused by the admission of pressure medium into the pressure chamber 36, exceeds a predetermined stroke, the rollers 34 run along the cam guides 35 over the elevation formed on them, so that the lever 32 moves according to FIG i g. 1 can pivot clockwise and the annular carrier 26 of the movable pawl 28 is accordingly pivoted about the pivot pin 27 under the action of the compression spring 29, so that the movable pawl 28 runs over the ratchet 19 and engages with the next tooth of the ratchet 19 . During the subsequent backward movement of the piston 1.3 , the rollers 34 run on the elevation of the cam guides 35, and the pawl carrier 26 is returned to its starting position against the action of the spring 29, taking the movable pawl 28 with it, so that the ratchet wheel 19 by one step in the readjustment direction, ie rotated in the direction in which the brake linkage is extended. In this way, undesired backlash is taken up or compensated for.

Aus der vorstehenden Beschreibung ist ersichtlich, daß das Bremsgestänge zusammen mit allen Teilen der Nachstellvorrichtung verschwenkbar ist, mit Ausnahme des Stoßstiftes 31, des Hebels 32 und der Kurvenführungen 35. Das Arbeiten des Hebels 32 zum Steuern der Nachstellvorrichtung wird durch die Lage, welche das Bremsgestänge innerhalb seines Schwenkbereichs jeweils einnimmt, nicht beeinflußt, da die Bewegung des Hebels 32 durch den Stoßstift 31 längs der Schwenkachse des Bremsgestänges übertragen wird. Um das Eindringen von Schmutz und anderen Fremdstoffen zu verhindern, ist zwischen dem Kolbenschaft 14 und dem Rohr 18 ein Balg 37 vorgesehen.From the above description it can be seen that the brake linkage is pivotable together with all parts of the adjusting device, with the exception of the push pin 31, the lever 32 and the cam guides 35. The working of the lever 32 for controlling the adjusting device is determined by the position of the brake linkage occupies within its pivoting range, not influenced, since the movement of the lever 32 is transmitted through the push pin 31 along the pivot axis of the brake linkage will. To prevent the ingress of dirt and other foreign matter, is A bellows 37 is provided between the piston shaft 14 and the tube 18.

Eine lösbare Kupplung (nicht dargestellt) kann zwischen dem Rohr 18 und den Drehzapfen 18 a vorgesehen sein, damit bei Lösen der Kupplung das Rohr 18 gedreht werden kann, z. B. zum Verkürzen der Länge des Bremsgestänges beim Einsetzen neuer Bremsschuhe. Es kann im Betrieb auftreten, daß die Klinke 28 nicht imstande ist, eine Drehung der Spindel 17 zu verhindern, wenn das Rohr 18 zum Verkürzen des Bremsgestänges gedreht wird, und um dies zu vermeiden, kann an dem inneren Umfang des kreisförmig gestalteten Klinkenträgers 26 nahe der Stelle, an welcher der Stoßstift 31 an ihm angreift, ein Vorsprung vorgesehen sein, dessen Funktion darin besteht, mit den Sperradzähnen in der Freigabestellung des Klinkenträgers 26, die in F i g. 2 dargestellt ist, in Eingriff zu treten.A releasable coupling (not shown) can be provided between the tube 18 and the pivot pin 18 a, so that when the coupling is released, the tube 18 can be rotated, e.g. B. to shorten the length of the brake linkage when inserting new brake shoes. It may occur during operation that the pawl 28 is incapable is to prevent the spindle 17 from rotating when the tube 18 is used to shorten the Brake linkage is rotated, and to avoid this, can on the inner circumference of the circular shaped pawl carrier 26 near the point where the push pin 31 engages on it, a projection may be provided, the function of which is to with the ratchet teeth in the release position of the pawl carrier 26, which is shown in F i G. 2 is shown to engage.

Bei einem anderen Ausführungsbeispiel hat der Träger der beweglichen Klinke die Form einer Buchse, die auf der Außenfläche des Kolbenschaftes drehbar gelagert ist, und die von ihm getragene Klinke ragt durch eine sich in Umfangsrichtung erstreckende längliche üffnung, die zwischen der ringförmigen Platte und dem Kolben bestimmt ist, hindurch, so daß sie mit dem Sperrad in Eingriff treten kann. Die Buchse ist z. B. mit einer Rolle versehen, die einer feststehenden Kurvenführung folgt, welche so geformt ist, daß während der Vorwärts- und Rückwärtsbewegungen des Kolbens die Buchse gedreht und die Klinke in der Öffnung hin- und hergeschwenkt wird. Da bei diesem weiteren Ausführungsbeispiel die bewegliche Klinke nicht mit dem Bremsgestänge verschwenkbar ist, ist die Verbindung zwischen ihr und dem Sperrad derart ausgebildet, daß sie sich den Änderungen der Relativstellung von selbst anpaßt, wobei die Schwingbewegung des Bremsgestänges dadurch hervorgerufen wird, daß die Zahnflanken des Sperrades gegen die Klinke hin von dem Schnittpunkt der Schwingachse mit der Achse des Bremsgestänges ab auf einem Radius konvex ausgebildet werden.In another embodiment, the carrier has the movable Pawl takes the form of a socket that rotates on the outer surface of the piston shaft is stored, and the pawl carried by it protrudes through a in the circumferential direction extending elongated opening between the annular plate and the piston is determined through so that it can engage the ratchet wheel. the Socket is z. B. provided with a role that a fixed curve guide follows, which is shaped so that during the forward and backward movements of the piston rotated the socket and swiveled the pawl back and forth in the opening will. Since in this further embodiment, the movable pawl is not with the brake linkage is pivotable, is the connection between it and the ratchet wheel designed in such a way that it adapts itself to changes in the relative position, wherein the swinging movement of the brake linkage is caused by the fact that the Tooth flanks of the ratchet wheel against the pawl from the intersection of the swing axis be formed convex on a radius with the axis of the brake linkage.

Claims

Claims: l .. Automatic mechanical adjustment device for the brake linkage of a pressure fluid-operated friction brake, in which the brake piston transmits a longitudinal movement in its brake cylinder to a brake linkage which is pivotable with respect to the piston and which consists of two parts screwed together, rotatable relative to one another, the relative rotation of which extends the Brake linkage takes place by means of a locking mechanism which acts only in the readjusting direction and which is advanced in the readjusting direction by a curve guide when the path of the brake linkage exceeds a certain amount, characterized in that the locking mechanism (19, 28) is within one by means of two pins (22, 23) is arranged in a cylindrical extension (15) of the brake piston (13) pivotable bearing sleeve (21) for the brake linkage (17, 18, 20) and guided by the cam guide ( 35) controlled pen ( 31) is advanced in the readjustment direction.

2. Adjustment device according to claim 1, characterized in that the locking mechanism has a ratchet wheel (1.9) which acts on one of the threaded spindle (17) of the brake rod (17 , 1.8, 20) and which acts in a ring (26 ) is arranged, which is pivotable on the side diametrically opposite the pawl about a bolt (27) arranged parallel to the axis of the ratchet wheel and the pin (31) through one end of a two-armed lever articulated on the brake piston (13, 15), the other End (34) interacts with the cam guide (35) attached to the brake cylinder part (12 a), as well as a pin (30) guided in the other pivot pin (22) of the bearing sleeve (21) by a spring (29) against the ring (26) be pressed.

3. Adjustment device according to claim 2, characterized in that the lever (32) with two parallel, on the brake cylinder part (12a) attached cam guides (35) interacts and two parallel lugs (33) of the piston (13,15) is articulated between the Curve guides grip.