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Selbsttätiger Bremsgestängesteller
Es sind heute verschiedene selbsttätige Bremsgestängesteller im Gebrauch, welche eine selbsttätige Regelung der Länge einer Stange des Bremsgestänges je nach der Abnützung oder dem Spiel der Bremsklötze erlauben. Dieses Spiel kann grösser oder geringer sein als das normale Spiel, so dass diese Regler vorzugsweise doppelwirkend sind, d. h. sie können das Gestänge sowohl verkürzen als auch verlängern. Gewöhnlich bestehen diese Regler aus zwei ineinandergleitenden hülsenförmigen Gehäusen (ein Hauptgehäuse und ein Regelungsgehäuse).
Jedes dieser Gehäuse enthält eine aus mehreren Segmenten zusammengesetzte und durch Ringfedern zusammengehaltene Mutter, welche auf einer gemeinsamen mit Gewinde versehenen Stange angeordnet ist, die in den Gehäusen gleiten kann und deren Lage in bezug auf diese letzteren durch diese Muttern bestimmt wird. Das Hauptgehäuse sowie das freie Ende der Gewindestange sind mit dem Bremsgestänge verbunden, während die Verschiebungen des Regelungsgehäuses durch einen feststehenden oder mit einem Teil des Gestänges fest verbundenen Anschlag begrenzt werden, dessen Lage je nach dem Konstruktionsschema des Gestänges sich ändert.
Wenn für eine Bremsung eine Verschiebung des Regelungsgehäuses nötig wird, welche grösser ist als die durch deren Anschlag zugelassene (im Falle von abgenützten Bremsklötzen), so muss die Mutter dieses Regelungsgehäuses (Regelungsmutter) von einem Gewindegang zum anderen springen, während die Mutter des mit dem Gestänge verbundenen Gehäuses (Hauptmutter), mittels einer auf diesem Gehäuse angeordneten konischen Sitzfläche fest auf der Gewindestange gehalten wird. Beim Lösen der Bremse, während der Rückkehr der Bremsklötze in ihre Ruhelage, wird diese Hauptmutter von ihrem konischen Sitz freigegeben und muss von einem Gewindegang zum andern springen, wobei die Gewindestange durch die Regelungsmutter festgehalten wird.
Nach vollständigem Lösen der Bremse wird die Gewindestange durch die Muttern in einer Lage festgehalten, in welcher sie tiefer als vorher in die Gehäuse eindringt. Die Gestängelänge ist also verkürzt worden.
Wenn im Gegenteil die Bremsklötze mit dem Rad in Berührung kommen, bevor das Regelung- gehäuse seinen Anschlag trifft, so müssen die Hauptmutter und die Regelungsmutter von einem Gewindegang zum anderen springen, indem sie das Heraustreten der Gewindestange erlauben, bis das Regelungsgehäuse durch seinen Anschlag angehalten wird.
Diese Regler sind jedoch mit gewissen Nachteilen behaftet. Es hängt insbesondere die Widerstandskraft der Muttern, welche durch Ringfedern zusammengehalten werden, wesentlich vom Schliff der Gewindegänge ab. Diese Kraft nimmt mit der Zeit infolge des durch den Gebrauch des Reglers erzeugten Schliffes ab und eine Beanspruchung des Gestänges, infolge in axialer Richtung auf die Gewindestange gerichteter Stösse, kann eine ungewollte Verlängerung oder Verkürzung des Reglers bewirken.
Es wurde versucht, diesen Nachteil zu beheben, indem man die Ringfedern durch mit der Gewindestange koaxial angeordnete Schraubenfedern ersetzte, welche je auf eine mit einem konischen Sitz versehene Hülse wirken, welche durch eine Feder mit einer Kegelfläche jeder Stirnfläche der Regelungsmutter im Eingriff gehalten wird, um sie auf die Gewindestange zu drücken und sie daran zu hindern, bei derartigen Beanspruchungen von einem Gewindegang zum anderen zu springen.
Derartige Regler genügen jedoch nicht allen Anforderungen, denn diese axialen Federn wirken beständig auf die Muttern, insbesondere auf die Regelungsmutter, so dass sie auch der Öffnungsbewegung der Mutter entgegenwirken, welche für die Regelung nötig ist, wodurch eine übermässige Abnützung der Gewindegänge bewirkt wird. Da ausserdem die Kegelsitze das Öffnen der Muttern für die Regelung zulassen sollen, muss der Winkel an der Kegelspitze gross sein, damit die Flächen aufeinander gleiten können. Es ist also nicht möglich, an der Kegelspitze geringe Winkel vorzusehen, welche in sicherer Weise ein ungewolltes Öffnen der Muttern verhindern.
Vorliegende Erfindung betrifft einen Gestängesteller, welcher wie andere bekannte solche zwei Gehäuse aufweist, d. h. ein mit dem Gestänge verbundenes Hauptgehäuse und ein Regelungsgehäuse, dessen Bewegungen durch einen Anschlag begrenzt sind. Diese beiden Gehäuse sind untereinander durch eine Hauptfeder verbunden, welche danach trachtet, sie ineinander zu schieben,
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wobei jedes dieser Gehäuse wenigstens eine Kammer zur Aufnahme einer durch mehrere elastische Organe auf die Gewindestange gepressten und aus mehreren Teilen gebildeten Mutter aufweist und diese Stange durch eines ihrer Enden mit dem Gestänge verbunden ist.
Der erfindungsgemässe Regler behebt die vorerwähnten Nachteile dadurch, dass die elastischen Organe durch Ringfedern gebildet sind und der Regler einen Ring aufweist, welcher freibeweglich und gleichachsig mit der Gewindestange in dem zwischen den beiden Muttern vorhandenen Raum untergebracht ist, wobei Abstandsorgane einen gewissen minimalen Abstand zwischen diesem Ring und dem Ende des Hauptgehäuses bestimmen und der Ring mit einem kegeligen Klemmsitz versehen ist, der dazu bestimmt ist, mit einer auf der Stirnseite der Regelungsmutter angeordneten Kegelfläche zusammenzuwirken, wobei ferner das Ganze derart angeordnet ist, dass, wenn die Organe des Reglers in der Ruhelage sind,
der vorgenannte Ring durch Festklemmen der Kegelflächen im Falle eines Axialdruckes und durch die Wirkung der Hauptfeder im Falle einer Zugwirkung auf die Gewindestange das Öffnen der Regelungsmutter verhindert.
Die beiliegende Zeichnung zeigt beispielsweise schematisch zwei Ausführungsarten des er- findungsgemässen Reglers. Fig. 1 ist eine Gesamtansicht (schematisiert) einer ersten Ausführungsart eines in einem Gestänge eingebauten Reglers, wobei gewisse Teile im Schnitt dargestellt sind ; Fig. 2 ist ein teilweiser Schnitt dieses Reglers in grösserem Massstab. Fig. 3 ist ein teilweiser Schnitt einer zweiten Ausführungsart des Reglers.
In der Fig. 1 bezeichnet 1 einen Hebel, dessen Bewegungen durch den nicht dargestellten Bremszylinder gesteuert werden. Auf diesem Hebel 1 ist bei 2 das Hauptgehäuse 3 des Reglers angelenkt, in dessen Ende eine Kammer 4 zur Aufnahme der Hauptmutter 5 vorgesehen ist. Diese letztere besteht aus verschiedenen Segmenten, welche durch eine Ringfeder 6 nach Art von Klemmbacken auf die Gewindestange 7 gepresst werden.
Ein Ende dieser Gewindestange liegt in einer im Innern des Hauptgehäuses vorgesehenen Führung 8, während ihr anderes Ende mechanisch durch ein Gestänge mit den Bremsklötzen 9 (von denen nur einer dargestellt ist) verbunden ist. Das Hauptgehäuse 3 gleitet im Innern des Regelungsgehäuses 10, und die Hauptfeder 11 trachtet danach, es in dieses letztere hineinzuschieben. Das Regelungsgehäuse weist einen Ansatz 12 auf, der mit einem feststehenden Anschlag 13 zusammenwirkt, sowie eine Kammer 14, in welcher die Regelungsmutter 15 eingebaut ist.
Diese letztere besteht aus verschiedenen Segmenten, welche durch Ringfedern 16 auf der Gewindestange 7 gehalten werden. Wie bei bekannten Reglern weist die Hauptmutter eine ebene Stirnfläche 17 und eine konische Stirnfläche 18 auf. Diese letztere wirkt mit einer konischen Sitzfläche 19 zusammen, die in der Kammer 4 vorgesehen ist. Sie bewirkt beim Anziehen der Bremse das Festklemmen der Mutter auf der Gewindestange 7 und somit das Mitnehmen dieser letzteren. Beim Lösen der Bremse wird dagegen die Hauptmutter freigegeben und durch die Wand 20 der Kammer 4, welche mit seiner Stirnfläche 17 in Eingriff kommt, verschoben.
Sie springt von einem Gewindegang zum anderen, um das Spiel nachzustellen.
In der Ruhelage wird die gegenseitige Lage der beiden Gehäuse durch einen Anschlag 21 (Fig. 2 und 3) bestimmt, welcher im Regelungsgehäuse vorgesehen ist und auf welchem sich, unter dem Druck der Hauptfeder 11, das Ende22 des Hauptgehäuses 3 abstützt. Die Regelungsmutter 15 weist eine ebene Stirnfläche 23 auf, welche in
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ebenen Wand 24 der Kammer 14 abstützt. Ihre andere Stirnseite weist eine kegelige Fläche 25 auf, gegenüber welcher in einem Ring 27 eine kegelige Sitzfläche 26 vorgesehen ist. Abstandsstücke 28 bestimmen den minimalen Abstand zwischen dem konischen Sitz 26 und der Fläche 22 des Hauptgehäuses. 3.
Wie bei bekannten Reglern werden die Be- wegungen der bei den Muttern 5 und 15 durch die Hülse 29 begrenzt. Diese letztere weist eine
Schulter 30 auf, die dazu bestimmt ist, mit einer im Ende der Kammer 14 vorgesehenen Anschlagfläche 31 in Eingriff zu kommen.
Die Wirkungsweise dieses Reglers ist ähnlich derjenigen der bekannten solchen. Bei einer Verschiebung des Gelenkes 2 nach rechts auf der Zeichnung, d. h. beim Anziehen der Bremse, wird der ganze Regler mitgenommen bis der Ansatz 12 mit seinem Anschlag 13 in Eingriff kommt. In diesem Augenblick sollten die Bremsklötze 9 das Rad berühren. Ist dies nicht der Fall, so kann sich das Hauptgehäuse allein, unter Pressung der Feder 11, weiterbewegen. Dann kommt sein konischer Sitz 19 mit der Kegelfläche 18 der Hauptmutter in Eingriff. Von diesem Augenblick an wird die Gewindestange ebenfalls nach rechts mitgenommen. Da die beiden Gehäuse 3 und 10 voneinander entfernt sind, so ist die Regelungsmutter nicht mehr durch den Ring 27 gehalten.
Diese Mutter bewegt sich also mit der Gewindestange, bis sie mit der Hülse 29 zusammenstösst, welche selbst auf die Anschlagfläche 31 aufstösst, wodurch die Be- wegung der Regelungsmutter in bezug auf ihr : Gehäuse begrenzt wird. Von nun an springt die Regelungsmutter von einem Gewindegang zum anderen, bis die Bremse vollständig angezogen ist.
Beim Lösen der Bremse erfolgen die Bewegungen in entgegengesetztem Sinne. Das Gelenk 2 bewegt sich nach links, die Feder 11 entspannt sich, das Gehäuse 3 dringt in das Gehäuse 10 ein.
Die Elastizität des Gestänges bringt die Regelungsmutter 15 gegen die Wand 24 der Kammer 14 zurück. Wenn die infolge der Elastizität erfolgende Verlängerung des Gestänges grösser ist als die grösstmögliche Bewegung der Mutter 15 in ihrer Kammer 14, so springt diese Mutter rückwärts
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auf der Gewindestange. Ist das Gestänge entspannt, so verlässt der Sitz 19 die Kegelfläche 18 und gibt die Hauptmutter frei. Die Wand 20 der Kammer 4 kommt mit der Stirnfläche 17 der Hauptmutter in Eingriff und verschiebt diese, welche von einem Gewindegang zum anderen springt und das vorhandene Spiel nachholt.
Der Ring 27 verhindert das Öffnen und Schliessen der Regelungsmutter während der Regelung der
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dagegen die Bremse sich in der Ruhelage befindet, so verhindert er das Eindringen der Gewindestange in die Gehäuse unter dem Einfluss eines Achsialdruckes. Derartige Drücke entstehen beispielsweise infolge der Trägheit der Massen der Bremsklötze beim plötzlichen Anhalten eines Wagens. Wie ersichtlich, bewirkt ein auf die Gewindestange 7 ausgeübter Druck ein Festklemmen der konischen Flächen 25-26 und das selbsttätige Aufdrücken der Segmente der Regelungsmutter auf diese Gewindestange 7. Der Ring ist mittels der Abstandsstücke 28 auf dem Hauptgehäuse abgestützt. Auch bei sehr heftigen Stössen ist die Sicherheit eine vollständige und die Gewindestange 7 kann nicht in die Gehäuse eindringen, d. h. das Gestänge kann sich nicht verkürzen.
Im Falle eines auf die Gewindestange 7 ausgeübten Zuges (Fig. 2), trachtet die Wirkung der Hauptfeder danach, eine Verschiebung der Fläche 25 unter der Kegelfläche 26 zu verhindern und widersetzt sich somit der Öffnung der Regelungsmutter.
Ist diese Zugwirkung grösser als diejenige der Hauptfeder 11, so öffnet sich die Regelungsmutter entgegen der Wirkung dieser letzteren und das Regelungsgehäuse bewegt sich leicht in bezug auf das Hauptgehäuse unter Zusammendrücken der Hauptfeder. Die Hauptmutter kommt mit ihrer Vorderseite mit dem Ende der Hülse 29 in Eingriff (Fig. 2). Die beiden Muttern springen von einem Gewindegang zum anderen, wodurch das Gestänge verlängert wird. Diese Verlängerung kann aber nur erfolgen, wenn die Wirkung der Hauptfeder 11 überwunden werden kann. Das gleiche ist der Fall, wenn die Bremsklötze mit dem Rad in Berührung kommen, bevor der Ansatz 12 auf den Anschlag 13 aufstösst.
Fig. 3 zeigt eine Variante, in welcher während dem Nachholen des Spiels durch die Hauptmutter Mittel vorgesehen sind, um die Regelungsmutter auf die Gewindestange aufzudrücken. Dadurch wird vermieden, dass im Falle einer Abnützung der Gewindestange oder Erschlaffung der Ringfedern die Regelungsmutter beim Lösen der Bremse in ihre Ausgangslage zurückkehrt, nachdem sie beim Anziehen der Bremse von einem Gewindegang zum anderen gesprungen ist.
Zu diesem Zwecke ist die Fläche 24 der Kammer 14 durch eine Scheidewand 32 gebildet, welche eine Bohrung aufweist, deren Durchmesser wesentlich grösser ist als derjenige der Gewinde- stange 7. Dadurch wird es möglich, auf der Stirnfläche 23 der Mutter 15 eine Kegelfläche 33 vorzusehen, mit welcher eine kegelige Sitzfläche 34 einer Schale 35 in Eingriff kommt.
Diese Schale 35 liegt in einer im Regelungsgehäuse vorgesehenen Kammer 37 und untersteht der Wirkung einer auf die Wand dieser Kammer abgestützten Feder 36. Die Schale weist einen Teil von grossem Durchmesser, der durch die Wände der Kammer 37 geführt wird, und einen Teil von kleinem Durchmesser auf, der in die Bohrung der Scheidewand 32 eindringen kann.
Dieser letztere Teil ist an seinem Ende mit dem konischen Sitz 34 versehen, der mit dem Kegel 33 der Regelungsmutter zusammenwirken soll.
In der Ruhelage (Fig. 3) ist der Abstand a, der die Wand 32 von der Schulter 39 der Schale 35 trennt, kleiner als der Abstand b, welcher die Stirnfläche 40 der Regelungsmutter von der Hülse 29 trennt, wobei die Schulter 30 dieser letzteren mit der Anschlagfläche 31 im Eingriff steht.
Die Wirkungsweise dieser Ausführungsform ist ähnlich derjenigen des in Fig. 1 dargestellten Reglers. Jedoch beim Lösen der Bremse, wenn die Hauptmutter von einem Gewindegang zum anderen springt, um das vorhandene Spiel nachzuholen, wird die Regelungsmutter auf die Gewindestange 7 gedrückt, u. zw. nicht nur durch die Ringfedern, sondern auch durch die Wirkung der Kegelflächen 33 und 34, wobei die letztere noch der Wirkung der Feder 36 unterstellt ist.
Dank der Tatsache, dass der Abstand b grösser ist als der Abstand a, ist die Regelungsmutter vollständig ausser Eingriff mit dem Sitz 34, wenn sie mit der Hülse 29 in Berührung kommt. Es genügt also, um die bei den Regelungsverschie- bungen nötige Offnung der Regelungsmutter zu erreichen, dass die Kraft der Ringfedern überwunden wird.
Es ist zu bemerken, dass beim Anziehen der Bremse, d. h. wenn die beiden Gehäuse auseinandergezogen werden, die für dieses Auseinanderziehen nötige Kraft geringer ist als in der vorbeschriebenen Ausführungsart.
Die Kraft der Feder 36 gleicht teilweise die Kraft der Hauptfeder 11 aus.
Dank der Tatsache, dass während dem Nachstellen durch die Hauptmutter, beim Lösen der Bremse, die Regelungsmutter auf der Gewindestange 7 durch die Wirkung der Kegelflächen 33 bis 34 festgehalten wird, ist es möglich, hinter der Hauptmutter noch eine Sicherheitsmutter 41 vorzusehen. Bei bekannten Reglern ist diese Mutter in der Regel vor der Regelungsmutter angeordnet.
Diese Sicherheitsmutter hat zur Aufgabe, ein ungewolltes Gleiten der Stange 7 zu begrenzen, wenn eine aussergewöhnlich starke achsiale Zugwirkung ein Gleiten der Hauptmutter und der Regelungsmutter bewirken würde. Indem diese Sicherheitsmutter hinter der Hauptmutter angeordnet wird (Fig. 3), so kann ein Gleiten dieser letzteren und der Regelungsmutter nur so lange stattfinden, bis die Kegelfläche der Sicherheitsmutter mit ihrer kegeligen Sitzfläche in Eingriff kommt.
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Die Verschiebung der Sicherheitsmutter ist also unabhängig von der Grösse der elastischen Verlängerung des Gestänges, was ermöglicht, genau den zulässigen minimalen Wert der Ver- längerung zu regeln. Bei den bekannten Reglern, wo die Sicherheitsmutter vor der Regelungmutter angeordnet ist, d. h. auf dem Teil der Gewindestange, der den Zugwirkungen untersteht, ist die Verschiebung der Sicherheitsmutter ver- änderlich je nach der augenblicklichen elastischen Verlängerung dieser Stange.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Selbsttätiger Bremsgestängesteller (-regler) mit zwei Gehäusen, u. zw. einem mit dem Gestänge verbundenen Hauptgehäuse und einem Regelunggehäuse, dessen Bewegungen durch einen Anschlag begrenzt sind, wobei diese beiden Gehäuse untereinander durch eine Hauptfeder verbunden sind, welche danach trachtet, sie ineinanderzuschieben, wobei ferner jedes dieser Gehäuse wenigstens eine Kammer zur Aufnahme einer durch elastische Organe auf eine Gewindestange gepressten und aus mehreren Teilen gebildeten Mutter aufweist und diese Stange durch eines ihrer Enden mit dem Gestänge verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Regler einen Ring (27) aufweist, der frei beweglich und koaxial mit der Gewinde-
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Ende (22) des Hauptgehäuses bestimmen, und der Ring (27)
mit einem konischen Sitz (26) versehen ist, der dazu bestimmt ist, mit einer auf der Stirnseite der Regelungsmutter (15) angeordneten Konusfläche (25) zusammenzuwirken, wobei ferner das Ganze so angeordnet ist, dass in der Ruhestellung der Reglerorgane bei Druck auf die Gewindestange (7) der lose Ring (27) durch Aufeinanderpressung der Konen (25, 26) unter direkter Kraftübertragung über die Stützorgane (28) auf das Hauptgehäuse (18) unbedingt, bei Zug auf die Gewinde- stange der lose Ring durch Andrückung der Konen (25, 26) unter der Gegenwirkung der Hauptfeder (11) und Kraftübertragung über das Hauptgehäuse sowie die Stützorgane (28),
das Öffnen der Regelungsmutter verhindert.
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