DE1946684C3 - Doppeltwirkende Bremsnachstell vorrichtung fur Bremsen von Schienenfahr zeugen - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sijh au^f eine doppeltwirkende Bremsnachstellvorrichtung /.um selbsttätigen Nachstellen von Eisenbahnbremsen, mit zwei teleskopisch ineinandergreifenden Gestängeteilen, von denen ein Teil eine Gewindespindel mit nicht selbsthemmendem Gewinde darstellt und eine vom anderen Teil mit begrenztem axialen Spiel umschlossene Mutter '.ragt, mit einem die teleskopische Übcrlappungsstelle der beiden Gestängeteile umgebenden Gehäuse, das eine über die Mutter auf die Spindel 4< > einwirkende Feder enthält, und mit einer teleskopisch zusammendrückbaren, durch das Vorderende der Vorrichtung hindurchragenden Abstützhülse zur elastischen Abstützung der Mutter gegen einen der axialen Gestängebewegung entgegengesetzten Anschlag.

Es ist bereits eine Nachstellvorrichtung für Bremsen bekannt, die die oben angegebene Ausbildung aufweist. Bei dieser bekannten Vorrichtung muß jedoch die Feder verhältnismäßig lang sein, wenn größere Nachstellwege notwendig werden. Die Nachstellvorrichtung erhält dadurch für den praktischen Einsatz unzweckmäßige Abmessungen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Nachstellvorrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß sie ohne Einbuße an Zuverlässigkeit eine kurze Baulänge aufweist.

Diese Aufgabe ist dadurch gelöst worden, daß die Spindel in an sich bekannter Weise eine zweite, die Kraft der Feder übertragende Mutter trägt, die eine gezahnte Kupplungsfläche zum Eingriff mit einer korrespondierenden Kupplungsfläche des Gehäuses aufweist.

Die gemäß der Erfindung vorgesehene zweite Mutter bewirkt, daß die Feder erst ab einer bestimmten Bremskraft verkürzt wird, so daß die Gesamtwirkung bis zur maximal aufgebrachten Kraft geringer ist als wenn diese Feder bereits bei Beginn der Einwirkung der Bremskraft ansprechen würde. Die Feder und damit die gesamte Nachstellvorrichtung können somit kurz gehalten werden, ohne daß die Zuverlässigkeit der Nachstellvorrichtung in irgendeiner Weise beeinträchtigt wird. Die erfindungsgemäße Gestänge-Nachstellvorrichtung kann natürlich auch in jeder anderen geeigneten herkömmlichen Bremsanordnung verwendet werden, wenn der erforderliche Raum zur Verfugung steht.

Die Erfindung ist an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

F i g. I eine Bremsanordnung mit einer Nachstellvorrichtung schematischer Darstellung,

F i g. 2 das hintere Ende einer Gestänge-Nachstellvorrichtung in vergrößerter Darstellung, wobei in der unteren Hälfte eine Außenansicht und in der oberen Hälfte ein Längsschnitt dargestellt ist,

F ϊ g. 3 das vordere Ende der Nachstellvorrichtung,

Fig.4 das hintere Ende der Nachstellvorrichtung entsprechend der Fig. 2, wobei sich die Elemente in einer anderen Lage zueinander befinden, und

F i g. 5 das vordere Ende der Kachstellvorrichtung, entsprechend der Lage der Elemente in F i g. 4.

Ein Bremszylinder 1 ist mit einer Kolbenstange 2 versehen, die. drehbar an dem einen Ende eines direkt beaufschlagten Bremshebels 3 angelenkt ist, dessen anderes Ende mit einem Kreuzgelenk 4, das ein Teil der Gestänge-Nachstellvorrichtung bildet, verbunden ist. Das linke oder hintere Ende der Gestängc-Nachstellvorrichtung bildet ein Teil der Stange 5, deren äußerstes linkes Ende mit einem Hebelsystem verbunden ist, zu dem ein direkt beaufschlagter Bremshcbelö und ein einseitig festgelegter Bremshebel 7 zum Andrücken der Bremsklötze 8 gegen das Rad 9 gehören. Ein einseitig festgelegter Bremshebel 10 ist drehbar mit einer Stütze auf dem Bremszylinder 1 und über eine Stange 11 mir dem anderen Bremshebel 3 verbunden. Das vom Zylinder 1 entfernte Ende des Bremshebels 10 ist drehbar mit einer Stange 12 verbunden, die dafür vorgesehen ist, mit einem nicht dargestellten Hebelsystcm zum Betätigen der Bremsen eines anderen, nicht dargestellten Rades verbunden zu werden. Zur Vereinfachung der folgenden Erklärung soll jedoch angenommen werden, daß die Stange 12 stets feststehend ist, wobei durchaus bekannt ist, daß sich daraus kein Unterschied im Hinblick auf die Funktion der Bremsanordnung oder der Gestänge-Nachstellvorrichtung ergibt. Eine Stange 13, die einen äußeren Anschlag 14 tragt, ist gleichfalls drehbar mit dem genannten entfernten Ende des festgelegten Bremshebels IO verbunden. Daher kann zum Zwecke der folgenden Erklärung diese Begrenzungseinrichtung 14 als feststehend angesehen werden.

Die zuvor beschriebene und in Fig.) dargestellte Bremsanordnung ist bekannt.

Die Gestänge-Nachstellvorrichtung weist ein langgestrecktes Gehäuse auf, das aus einem zylindrischen Gehäuse 15 besteht, dessen vorderes Ende durch einen vorderen Deckel 16 und dessen hinteres Ende durch einen hinteren Deckel 17 verschlossen ist. Ein vorderes Stangenteil in Form eines Rohres 18 erstreckt sich in das Gehäuse 15 von seinem vorderen Ende her und ein hinteres Stangenteil 19 in Form einer Gewindespindel von seinem hinteren Ende her. Das Rohr 18 ist starr mit dem Kreuzgelenk 4 verbunden (Fig. 1) und trägt an seinem hinteren Ende ein

Ansehlagteil 20. Dieses Anschlagteil 20 i-,ι auf das Rohr 18 aufgeschraubt.

Das hintere als Gewindespindel ausgebildete Stanuenteil 19 stellt das vordere Ende der>Stange5 dar. Die Spindel hai ein nicht selhsthemmendes Gewinde. d. h. ein Gewinde mit einer Steigung, hei der eine auf der Spindel befindliche Mutter sich unter dem Ein-HuIi einer axialen Kraft dreht.

Das vordere Ende des hinteren Stangenteils 19 ragt teleskopisch in das vordere Ende des Rohres 18 hinein und wird darin durch die zylindrische Außenfläche des Kopfes einer Schraube 21 geführt, die in das vordere Ende des hinteren Stangenteils 19 geschraubt ist. Das hintere Stangenteil 19 trägt zwei M¹ icrn, nämlich eine vordere Mutter 22. die im fol-",enden als Verriegelungsmutter bezeichnet wird, und eine hintere Mutter 23, im folgenden Vorschubmuiter genannt.

Das vordere Ende der Verriegelungsmutter 22 ist mit einer konischen Kupplungsfläche 24 für einen Reibungsschluß mit einer konischen Kupplungsfläche 25 am hinteren Ende des Anschlages 20 versehen. Eine Zughülse 26 ist auf den Anschlag 20 geschraubt und mit einer nach vorne gerichteten, konischen Kupplungsfläche 27 zum Zusammenwirken mit der hinteren Fläche 28 auf der Verriegelungsmuttcr 22 zur Bildung einer Reibungskupplung versehen. Die Verriegelungsmutter 22 trägt an ihrem vorderen und hinteren Ende Rollenlager 29 bzw. ?9.

Eine Schrauben-Druckfeder 31 (Fig. 2) ist zwi- 3" sehen dem hinteren Rollenlager 30 und einer Federhaltcrung 32, die auf der anderen Seite von einem in der Zughülse 26 gelagerten Sprengring 33 getragen wird, eingespannt. Das Anschlagteil 20 ist mit drei axial verlaufenden, über dem Umfangswinkel verteilten Bohrungen 34 versehen (nur eine ist dargestellt). Jede der Bohrungen 34 nimmt gleitend eine zylindrische Schubstange 35 auf. Das hintere Ende der Schubstange 35 berührt das vordere Ende des vorderen Rollenlagers 29, und das vordere Ende der Schubstange 35 berührt einen Ring 36, der das Rohr 18 umgibt. Der Ring 36 ist fest mit dem hinteren Ende einer Hülse 37 verbunden, deren vorderes Ende mit einem nach innen gerichteten Flansch 38 versehen ist (Fig. 3). Das vordere Ende der Hülse 37 (Fig. 3) umgibt ein Rohr 39 mit einem nach außen gerichteten Flansch 40, wobei die Flansche 38 und 40 eine relative axiale Bewegung zwischen der Hülse Yt und dem Rohr 39 begrenzen. Eine Schrauben-Druckfeder 41 umgibt das Stangenteil 18 und ist _Oo zwischen dem Ring 36 und dem Flansch 40 eingespannt und so bestrebt, die Hülse 37 und das Rohr 39 in der relativen axialen Lage zu halten, die die größte Gesamtlänge ergibt.

Das Rohr 39 (F i g. 3) ist durch den vorderen Dekkel 16 geführt, wobei eine Dichtung 42 zum Verhindern des Eintritts von Schmutz und Wasser in das Innere der Gestänge-Nachstellvorrichtung vorgesehen ist. Eine weitere Dichtung 43 ist aus demselben Grunde zwischen dem vorderen Ende der Stange 39 und dem vorderen Ende des Rohres 18 vorgesehen. Zwischen der hinteren Endfläche der Begrenzung 14 und der vorderer, Endfläche des Rohres 39 besteht normalerweise ein axialer Abstand »/1«, während zwischen dem vorderen Ende des Rohres 39 und dem Deckel 16 der axiale Abstand »e« besteht.

Eine Schrauben-Druckfeder 44 ist zwischen der konischen hinteren Fläche des Deckels 16 (F i g. 3) und der konischen vorderen Flüche des Anschlagieiles 20 (F ig. 2) eingespannt.

Der hintere Deckel 17 (Fig. 2) ist im Inneren mit einer nach vorne gerichteten, gezahnten Oberlläche 45 \ersehen, die zusammen mit der gezahnten hinteren Oberfläche 46 auf der Vorschubmutter 23 eine Kupplung bildet. Die Vorschuhmutler trägt ein Kugellager 47, dessen vorderer Laufring 48 dazu dient, den an einem im hinteren Deckel befindlichen Haltering 49 zu berühren, wenn die Zahnkupplung voll gelost ist. In der Stellung, die in F i g. 2 dargestellt ist. steht das vordere Ende der Mutter 23 mit dem hinleren Ende der Mutter 22 in Verbindung.

Der Deckel 17 ist mit einem sich nach rückwärts erstreckenden Rohr 50 versehen, an dessen äußerem hinteren Ende eine Dichtung 51 zum Verhindern des Eintrittes von Schmutz und Wasser in das Innere der Gesiänsit'-Nachstellvorriehtung vorgesehen ist.

Die kraft der kleinen Feder ^x\ (etwa 5 kp) wird vom vorderen Ende der Feder jJ auf das Rollenlager 30, die Muller 22. über die Kupplungsflächen 24 und 25 auf das Anschlagteil 20, die Zughülse 26, den Hallering 33 und die Federhalteruhg 32 auf das hintere rinde der Feder 31 übertragen.

Die Kraft der Feder 41 (etwa 75 kp) wird vom vorderen Ende der Feder auf den Flansch 40, den Flansch 38. die Hülse 37 und den Ring 36 zum hinteren Ende der Feder 41 geleitet. So kann eine axiale Druckkraft von weniger als 75 kp von den Schubstangen 35 auf die Stange 39 ohne Einfluß auf ihre relative axiale Lage übergeleitet werden. Eine Übertragung einer Kraft von mehr als 75 kp ist nur nach entsprechendem Zusammendrücken der Feder 41 möglich.

Die Kraft der Feder 44 (etwa 250 kp) wird vom vorderen Ende der Feder zum vorderen Deckel 16. dem Gehäuse 15, dem hinteren Deckel Π, der Vorschubmuttcr 23. der Vcrriegclungsmutter· 22. über die Kupplungsflächen 24 und 25 und über das Anschlagteil 20 zum hinteren Ende der Feder 44 geleitet.

Die Gestänge-Nachstellvorrichtung ,virkt wie folgt:

Die Gestänge-Nachstellvorrichtung ist darauf eingerichtet, die Bremskräfte als Zugkräfte zu übertragen. Eine Zugkraft wird vom Rohr 18 zum hinteren Stangenteil 19 über folgende Elemente übertragen: hinteres Ende des Rohres 18, Anschlagteil 20. Feder 44, vorderer Deckel 16, Gehäuse 15, hinterer Deckel 17 und über die Vorschubmutter 23 auf das Gewinde des hinteren Stangcnteils 19. Diese Übertragung ist i.ur möglich, solange die Kraft kleiner als die der Feder 44 (etwa 250 kp) ist. Bei der Übertragung von größeren Kräften wird die Feder 44 zusammengepreßt, und die von den Flächen 24 und 25 gebildete Kupplung wird gelöst, während eine Kupplungsverbindung zwischen den Flächen 27 und 28 zustandekommt. Der Teil der übertragenen Kraft, der die Kraft der Feder 44 überschreitet, wird nun direkt vom Anschlagteil 20 über die Zughülse 26 und die Vcrricgelungsmutter 22 auf das Gewinde des hinteren Stangenteiles 19 übertragen.

Bei zu geringem Spiel im Bremsgestänge — z. B. weil abgenutzte Bremsklötze durch neue ersetzt worden sind — geschieht bei dem ersten Bremsvorgang folgendes: die Stangeiiteile 18 und 19 bewegen sich zusammen mit dem Gehäuse 15 und allein darin befindlichen Elementen als eine Einheit nach rechts — d. h. nach vorwärts — und der axiale Abstand zwischen dem hinteren Ende des Anschlags 14 und dem

vorderen Ende des Rohres 39 nimmt ab. Auf Grund des zu geringen Spieles im Gestänge erreicht die übertragene Bremskraft den Wert der Kraft der Feder 44, bevor sich die Begrenzungseinrichtung 14 und das Rohr 39 berühren. In diesem Augenblick wird die Kupplung, die von den Flächen 24 und 25 gebildet wird, gelöst. Die Mutler 22 kann sich nun frei auf dem Stangcnleil 19 in Richtung nach vorwärts unter dem Einfluß der Kraft der Feder 31 drehen. Das Stangenteil 19 bleibt nun stehen, während sich das rohrförmige Stangenteil 18 axial nach vorne bewegt. Das Gehäuse 15 bleibt stehen, aber die Gehäusefeder 44 wird entsprechend dem Zuwachs der übertragenen Bremskraft zusammengepreßt. Das Rohr 18 bewegt sich nach vorwärts, zusammen mit dem Anschlagteil 20, der Zughülse 26. der Mutter 22. den Schubstangen 35, der Hülse 37 und der Stange 39. Sobald die Stange 39 den Anschlag 14 berührt, hört die Vorwärtsbewegung der Mutter 22 auf, und zwischen den Flächen 27 und 28 entsteht eine Kupplungsverbindung. Das Spiel in der Bremsanordnung hat sich jetzt um einen Wert vergrößert, der dem Zuwachs des' axialen Abstandes zwischen den Muttern 22 und 23 auf dem hinteren Stangenlcil 19 entspricht.

Nach Einsetzen neuer Bremsklötze haben die Teile der Gestänge-Nachstellvorrichtung etwa die relative Lage, die in F' i g. 4 und 5 dargestellt ist.

Während des Verschleißes der neuen Bremsklötze nimmt das Spiel in der Anordnung zu. und zum Ausgleich reduziert die selbsttätige Gestänge-Nachstellvorrichlimg ihre Gesamtlänge entsprechend wie folgt:

Während des ersten Bremsvorganges mit zu großem Spiel in der Anordnung berührt der Anschlag 14 das Rohr 39, bevor die Bremskraft übertragen wird, die der Kraft der Gehäusefeder 44 entspricht. Daher setzen alle Teile der Gcstängc-Nachstellvorrichtung — ausgenommen das Rohr 39 — ihre Vorwärtsbewegung fort, während die Feder 41 zusammengepreßt wird. Die Kupplung 24. 25 löst sich, sobald die übertragene Bremskraft der Differenz der Federkräfte 44 und 41 entspricht. Die Kraft der Feder 41 wirkt gegen die Bremskraft als ein durch den Anschlag 14 hervorgerufener Widerstand. Die Flächen 27 und 28 bilden eine Kupplung.

Während des folgenden Löscns der Bremse bewegt sich die Gestänge-Nachstellvorrichtung relativ zu der Begrenzung 14 rückwärts, ausgenommen das Rohr 39. das in Kontakt mit dem Anschlag 14 stehenbleibt. Sobald die übertragene Bremskraft den Wert der Differenz der Kräfte der Federn 44 und 41 erreicht (die Kraft der Feder 31 ist vernachlässigbar), löst sich die Kupplung der Flächen 27 und 28. Da jedoch die Kraft der Feder 31 im Vergleich zu der Kraft der Feder 41 sehr klein ist, wird die Mutter 22 auf dem Gewinde der Stange 19 rückwärts gedreht.

Während des Drehen* der Mutter 22 dehnt sich die Feder 44 aus, und das Drehen setzt sich fort, bis der Anschlag 14 das Rohr 39 freigibt, d.h. bis die Feder 41 ihre größte Länge, die durch die Hülse 37 bestimm; ist. erreicht hat. Die Gesamtlänge der Ge-

iQ Gestänge-Nachstellvorrichtung hat nun um einen axialen Abstand abgenommen, der der Verkürzung der Ausdehnung der Feder 41 während des Einsatzes der Bremse entspricht.

Bei sehr großem Spiel während des Einsatzes der

>5 Bremse ist die Bremskraft anfänglich kleiner als die Kraft der Feder 44. Der Anschlag 14 berührt das vordere Ende des Rohres 39, das daraufhin stehenbleibt. Die Feder 41 wird zusammengedrückt, da ihre Kraft nicht ausreicht, die axiale, nach vorwärts gerichtete Kraft, die auf die Mutter 22 einwirkt, zu überwinden. Nach einer weiteren Vorwärtsbewegung über den Abstand »<'« berührt der Deckel 16 den Anschlag 14. und das Gehäuse 15 bleibt stehen. Infolge weiterer Vorwärtsbewegung des Stangcntcilcs 19 löst sich die Kupplung zwischen den Zähnen 45 und 46. und die Mutter 23 beginnt sich auf dem Stangenteil 19 zu drehen, sobald der Sprengring 49 den Laufring 48 des Kugellagers 47 berührt. Dieses Drehen der Mutter 23 setzt sich fort, bis die übertragene Bremskraft der Differenz der Kräfte der Federn 44 und 41 gleicht. In diesem Augenblick wird die Mutter 22 rückwärts bewegt, und die Kupplungsflächen 27 und 28 greifen ein. Die Gesamtlänge der Nachstellvorrichtung hat sich während des Einsatzes der Bremse nicht wesentlich geändert, aber die axiale Entfernung zwischen den Muttern 22 und 23 hat sich vergrößert.

Während des Bremsenlöscns greifen die Kupplungsflächen 45 und 46 ineinander. Sobald die übertra- gene Bremskraft auf einen Wert abgenommen hat, der der Differenz der Kräfte der Federn 44 und 41 entspricht, lösen sich die Kupplungsflächcn 27 und 28, die Mutter 22 wird nun auf dem Stangenteil 19 gedreht, das feststeht, während das Stangenteil 18 zurückbewegt wird. Das Rohr 39 steht fest, da sein vorderes Ende den Anschlag 14 berührt, aber die Hülse 37 bewegt sich durch die Ausdehnung der Feder 41 zurück. So bewegt sich die Mutter rückwärts auf dem Stangenteil 19, und die Gesamtlänge der Nachstell-

vorrichtung wird entsprechend reduziert, wodurch eine gewünschte Reduzierung des Spieles in der Vorrichtung zur Übertragung der Bremskraft hervorgerufen wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Palentanspruch:

   Doppeltwirkende H rc msnacliMcl I vorrichtung zum selbsttätigen Nachstellen von Eisenbahnbremsen, mit zwei teleskopisch ineinandergreifenden GeMängeleilen, von denen ein Teil eine Gewindespindel mit nicht selbsthemmendem Gewinde darstellt und eine vom anderen Teil mit begrenztem axialen Spiel umschlossene Mutter trägt, mit einem die teleskopische Überlappungsslelle der beiden Gestängeteile umgebenden Gehäuse, das eine über die Mutter auf die Spindel einwirkende Feder enthält, und mit einer teleskopisch zusammendrückbaren, durch das Vorderende der Vorrichtung hindurchragenden Abstiitzhülse zur elastischen Abstützung der Muiter gegen einen (..er axialen Gestängebewegung entgegengesetzten Anschlag, dadurch gekennz e i c Ii net, daß die Spindel (19) in an sich bekannicr Weise eine zweite, die Kraft der Feder (44) übertragene Mutter (23) trägt, die eine gezahnte Kupplungsfläche (45) zum Eingriff mit einer korrespondierenden Kupplungsfläche (46) des Gehäuses (15) aufweist.