CH615256A5

CH615256A5 -

Info

Publication number: CH615256A5
Application number: CH335076A
Authority: CH
Inventors: Luciano Farello
Original assignee: Wabco Westinghouse Spa
Priority date: 1975-03-18
Filing date: 1976-03-17
Publication date: 1980-01-15
Also published as: SE7603297L; DE2608706C2; FR2304831B1; ATA201676A; FR2304831A1; DE2608706A1; US4005767A; AT359551B; IT1030373B; SE397500B

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Betätigungsvorrichtung für eine Bremseinrichtung von Schienenfahrzeugen mit selbsttätiger Nachstellung zum Aufrechterhalten eines vorgegebenen Spiels zwischen einem rotierenden Teil und einem mit diesem zu seiner Bremsung in Berührung bringbaren Bremselement, welche Vorrichtung ein in axialer Richtung verschiebbares Betätigungsorgan und eine mit ihm in Wirkverbindung stehende Betägigungsstange enthält.

Die erfindungsgemässe Betätigungsvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass eine mit der Betätigungsstange einstückige Schraubenmutter vorgesehen ist, welche in eine Schraubenspindel eingreift, die mit einem Kopf mit zwei Flächen ausgerüstet ist, welche entsprechende Flächen des Betätigungsorgans abwechselnd zu berühren bestimmt sind, dass ein rohrförmiges Element vorgesehen ist, welches relativ zu der Betätigungsstange und der Schraubenspindel in axialer Richtung verschiebbar und mit ersten Arretiermitteln versehen ist, welche das rohrförmige Element in seiner Axialverschiebung in bezug auf das Gehäuse der Vorrichtung als Ergebnis der vorher festgesetzten Axialbewegung des rohrförmigen Elementes in einer ersten Richtung beschränken, dass am rohrförmigen Element zweite Arretiermittel vorgesehen sind, welche die Schraubenspindel in ihrer Axialverschiebung relativ zu dem rohrförmigen Element in einer zweiten, der ersten Richtung entgegengesetzten Richtung beschränken, dass erste Federn zwischen dem Betätigungsorgan und dem rohrförmigen Element vorgesehen sind, welche das rohrförmige Element in der ersten Richtung axial verschieben, wenn das Betätigungsorgan in der gleichen ersten Richtung verschoben wird, wobei sich diese ersten Federn elastisch verformen, sobald das rohrförmige Element von den ersten Arretiermitteln angehalten wird, und dass Widerstand leistende Mittel zwischen der Betätigungsstange und den ersten Arretiermitteln vorgesehen sind, welche der Axialverschiebung der Betätigungsstange relativ zu dem rohrförmigen Element eine Axialkraft vorbestimmter Grösse entgegensetzen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert. In dieser zeigen in rein sche-matischer Weise:

Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Teil einer Bremseinrichtung von Schienenfahrzeugen mit einer Scheibenbremse, die mit einer automatischen Betätigungsvorrichtung gemäss der Erfindung ausgerüstet ist;

Fig. 2 einen Teillängsschnitt der Betätigungsvorrichtung für eine Bremseinrichtung von Schienenfahrzeugen gemäss Fig. 1;

Fig. 3 eine Draufsicht auf eine etwas abgewandelte Ausführungsform gemäss Fig. 1, wobei die Scheibenbremse von einer Betätigungsvorrichtung betrieben wird, die gegenüber der in der Fig. 1 dargestellten Betätigungsvorrichtung etwas abweicht;

Fig. 4 einen Teillängsschnitt der Betätigungsvorrichtung gemäss Fig. 3, wobei diese Darstellung den Aufbau der Betätigungsvorrichtung der zweiten Ausführungsform zeigt;

Fig. 5—13 Längsschnitte durch die Betätigungsvorrichtung gemäss der ersten Ausführungsform in verschiedenen Betriebsstellungen, wobei eine jede Betriebsstellung einer bestimmten Betätigungsphase der Betätigungsvorrichtung selbst entspricht;

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Fig. 14 einen Längsschnitt einer Bremseinheit, in welcher die automatische Betätigungsvorrichtung nach einer dritten Ausführungsform eingebaut ist;

Fig. 15 einen Schnitt längs der Linie XV—XV in Fig. 14.

Die automatische Betätigungsvorrichtung ist geeignet und bestimmt, in eine Betätigungseinheit einer Bremseinrichtung von Schienenfahrzeugen, insbesondere einer Scheibenbremseinrichtung, eingebaut zu werden, wobei die Fig. 1 und 3 der Zeichnung zwei Beispiele schematisch darstellen. Bei derartigen Bremseinrichtungen sind im wesentlichen zwei Metallscheiben 1 (Fig. 1 und 3) vorgesehen, welche mit der Achse 2 eines Drehgestelles oder Fahrgestelles eines Schienenfahrzeuges verbunden sind. Dabei kann man gemäss Fig. 1 lediglich eine einzige Scheibe oder aber nach Fig. 3 ein Scheibenpaar vorsehen. Die vorerwähnten Bremseinrichtungen weisen Hebelmechanismen auf, wobei bei der Ausführungsform nach Fig. 1 im wesentlichen zwei Einzelhebel 3 vorgesehen sind, welche miteinander über eine oder mehrere Stangen 4 verbunden sind. An dem einen äusseren Ende eines jeden Hebels 3 ist ein Bremsschuh 5 angelenkt, der mit der Seitenfläche der Scheibe 1 in Berührung verbringbar ist, während an dem anderen äusseren Ende eine Betätigungsstange 6 einer Betätigungsvorrichtung angelenkt ist, die in ihrem Gesamtkomplex mit der Bezugsziffer 7 bezeichnet ist Der eine Hebel 3 ist dabei über einen Gelenkzapfen 8 an dem Gehäuse des Zylinders der Betätigungsvorrichtung angelenkt.

Bei der Bremseinrichtung nach Fig. 3 besteht der Hebelkomplex zwischen dem Betätigungszylinder und den Bremsschuhen 5 aus einer Vielzahl von Hebeln, welche ganz allgemein mit der Bezugsziffer 9 bezeichnet sind. Diese Hebel 9 sind in an sich bekannter Weise miteinander und mit festen Teilen 10 gelenkig verbunden. Im besonderen ist das äussere Ende eines ersten Hebels 12 dieser Hebelanordnung 9 mit der Betätigungsstange 6 des Betätigungszylinders gelenkig verbunden und in der Lage, als Folge der axialen Translationsbewegung auf den am äusseren Ende liegenden Hebel 13 eine Drehbewegung zu übertragen, um die entsprechenden Bremsschuhe mit den Scheiben 1 in Berührung zu bringen.

Die Betätigungsvorrichtung 7 hat die Aufgabe, die Wirkfläche eines jeden Bremsschuhes 5, also diejenige Fläche, welche mit der Seitenfläche der entsprechenden Scheibe in Berührung gelangt, gegenüber der Fläche selbst einen genauen, vorbestimmten Abstand einzuhalten, wenn sich die Bremsvorrichtung in ihrer Ruhestellung oder in ihrer inaktiven Stellung befindet. Dieser Abstand wird im folgenden als «theoretisches Spiel» bezeichnet. Deshalb hat die Betätigungsvorrichtung die Aufgabe, das theoretische Spiel im wesentlichen konstant zu halten, wobei dieses Spiel ohne diese Betätigungsvorrichtung die Tendenz hat, sich während des Betriebes zu vergrössern, und zwar entsprechend der Abnutzung und dem Verschleiss der Bremsschuhe.

Die Betätigungsvorrichtung 7 nach der ersten Ausführungsform gemäss Fig. 2 besitzt im wesentlichen eine Betätigungsstange 6, an deren einem äusseren Ende eine Bohrung 14 vorgesehen ist, über welche diese Betätigungsstange 6 mit einem dieser Hebel der Bremseinrichtung gelenkig verbunden wird, wie dies die Fig. 1 und 3 darstellen. Die Betätigungsstange ist teilweise hohl ausgebildet, um in ihrem Inneren die Aufnahme einer Schraubenspindel 15 sicherzustellen, welche in eine entsprechende Schraubenmutter 16 eingreift, die mit der Stange selbst verbunden ist. Ein Teil dieser Betätigungsstange 6 und der entsprechenden Schraubenspindel 15 sind teilweise im Inneren eines ersten Teiles 17 des Gehäuses des Betätigungszylinders untergebracht. Dieser Teil hat im wesentlichen die Form eines Rohres und ist mit einem Paar Bohrungen 18 versehen, welche diametral einander gegenüberliegen und geeignet sind, mit den Zapfen 8 der Hebel 3 in gelenkige Verbindung gebracht zu werden (Fig. 1). Der zweite Teil 19 dieses Gehäuses bildet mit dem ersten Teil eine Einheit, und zwar über einen elastischen Ring 20 und einen Arretierring 21, der mit dem Teil 17 über in der Zeichnung nicht dargestellte Schrauben verbunden ist. Innerhalb des Teiles 19 des Gehäuses kann sich ein Kolben 25 verschieben, der mit einem Dichtungsring 26 ausgerüstet ist, der mit dem Kolben in einer jeden beliebigen Weise, z. B. mittels eines Anschlagringes 27 verbunden ist. Der mittlere Teil des Kolbens ist seinerseits beispielsweise über eine Schraubenverbindung, an einer Muffe 28 angebracht, wobei auf diesem Teil ein Falz oder eine Aussparung für den Arretierring 29 vorgesehen ist, welcher entweder mit dem Kolben oder aber mit der Muffe über die vorgenannte Schrauben Verbindung in Verbindung steht.

Eine vorgespannte Schraubenfeder 30 drückt normalerweise den Kolben 25 gegen die Rückwand des Teiles 19 eines Gehäuses (Ruhestellung), wie dies die Fig. 2 der Zeichnung zeigt. Das eine äussere Ende der Feder 30 stützt sich gegen eine Schulter 31 ab, während sich das andere äussere Ende dieser Feder 30 gegen einen Sitz des Kolbens selbst anlegt.

Zwischen der Betätigungsstange 6 und der Muffe 28 ist ein in axialer Richtung bewegliches rohrförmiges Element

33 angeordnet, welches koaxial zu den vorerwähnten Teilen liegt. An dem einen äusseren Ende dieses Elementes ist eine Buchse 34 angebracht, auf welcher eine Arretiermuffe 35 montiert ist, die relativ zu der Buchse 34 festgehalten wird, und zwar mittels einer auf ihr liegenden Schulter und mittels eines Sicherungsringes 36 mit Schraubgewinde. Die Arretiermuffe 35 besitzt einen Ringflansch 37, der sich gegen eine entsprechende Schulter 38 abstützen kann, welche auf der Buchse 39 vorgesehen ist, die über eine Schraubkupplung oder aber einen Gegensicherungsring mit Schraubgewinde 40 auf dem Teil 17 des Gehäuses befestigt ist. Bei der in Fig. 2 der Zeichnung dargestellten Ruhestellung stützt sich die Arretiermuffe 35 gegen den Aussenrand eines Distanzgliedes 45 ab, an dessen anderem äusseren Ende ein Stützring 46 angebracht ist, der zwischen dem einen Ende der äusseren Feder 30 und der Schulter 31 des ersten Teiles 17 des Gehäuses gelagert ist.

Zwischen dem Distanzglied 45, der Muffe 28 und dem rohrförmigen Element 33 sind zwei Federn 47 und 48 gelagert, welche im wesentlichen den gleichen Durchmesser besitzen. Die erste 47 dieser beiden Federn 47, 48 hat ein äusseres Ende, welches sich auf die Schulter 49 der Buchse

34 abstützt, und ein inneres Ende, welches sich gegen einen Ring 50 anlegt, der seinerseits mit einem Ringflansch 51 — im vorliegenden Falle mit einem Ring — des ringförmigen Elementes 33 in Berührung steht. Das eine innere Ende der zweiten Feder 48 stützt sich dabei gegen den vorerwähnten Ringflansch 51 ab, während sich das äussere Ende über den Ring 52 gegen ein Drucklager 53 anlegt, welches seinerseits mit einem Kopf 54 der Schraubenspindel 15 in Berührung steht. Dieser Kopfteil besitzt eine im wesentlichen konische Fläche 55, welche in der Lage ist, mit einer im Inneren der Aussparung des Kolbens 25 vorgesehenen konischen Fläche 56 und einer zweiten, im wesentlichen ebenen Fläche 57 in Verbindung zu gelangen, wobei diese Fläche 57 sich gegen den Ring 29 abstützen kann. Zwischen dem Paar der beiden Flächen 55 und 56 oder zwischen der Fläche 57 und der entsprechenden Fläche des Ringes 29 ist ein bestimmtes Spiel vorgesehen, damit nach Massgabe der Stellung, welche der Kopf 54 relativ zu dem Kolben 25 einnimmt, lediglich zwischen einem Paar dieser Flächen eine Berührung stattfindet.

Es ist ferner ein weiteres Drucklager 58 vorgesehen, welches zwischen einem mit dem einen äusseren Ende des rohrförmigen Elementes 33 verbundenen Arretierglied 59 und einem anderen Ring 60 gelagert ist* welch letzterer sich auf eine entsprechende Schulter der Schraubenspindel 15 abstützt.

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In der Buchse 34 sind einen Widerstand leistende Mittel gelagert, welche in ihrer Gesamtheit mit der Bezugsziffer 61 bezeichnet sind. Diese Mittel widersetzen sich einer axialen Verschiebung der Betätigungsstange 6 relativ zu dem rohrförmigen Element 33, Diese einen Widerstand ausübenden s Mittel können beispielsweise Ringfedern 62 sein, von welchen eine jede eine bestimmte Vorspannung besitzt, derart, dass in radialer Richtung wirkende Drücke auf einen geschlitzten Ring 63 ausgeübt werden, der die. Aufgabe hat, die vorerwähnten radialen Drücke einer jeden Feder gleichmässig « auf die Flächen der Betätigungsstange 6 zu übertragen. Zwischen den verschiedenen Federn 62 sind Distanzringe .64 gelagert,, wobei diese Ringe und Federn relativ zu der Buchse 34 mittels eines elastischen Ringes 65 axial befestigt sind.

Zweckmässigerweise ist ein an sich bekannter Balg 67 vorgesehen, dessen eines Ende mit dem Teil 17 des Gehäuses und dessen anderes Ende mit der Betätigungsstange 6 verbunden ist. Dieser Balg 67 hat die Aufgabe, die einzelnen Teile des vorbeschriebenen Reglers gegen Eindringen von Staub und anderen Verschmutzungen zu schützen.

Die Wirkungsweise der automatischen Betätigungsvorrichtung ist die folgende: .

Unter Bezugnahme auf die Fig. 5 bis 13, welche in rein, schematischer Weise die einzelnen Betriebszustände darstellen, sei einmal angenommen, die Betätigungsvorrichtung stehe 25 in Verbindung mit einer Hebelanordnung,, um die Bremsschuhe zu steuern, welche mit der Scheibe. 1 einer Bremseinrichtung gemäss Fig. 1 in Berührung kommen. Es soll ferner angenommen werden, dass in der Ruhestellung der Betätigungsvorrichtung gemäss den Fig. 2—5, zwischen'den Bremsschuhen 5'(Fig.;l) und: den entsprechenden Flächen der Scheibe 1T ein Spiel vorhanden sei, welches- über das normale Spiel bzw. theoretische Spiel hinausgeht, welches in der Zeichnung und im folgenden mit dem Bezugsbuchstaben G be- . zeichnet wird. Hingegen ist mit dem Bezugsbuchstaben U dasjenige Spiel bezeichnet, welches die Folge des Verschleis- 35 ses und der Abnutzung der Bremsschuhe ist, und welches von der Betätigungsvorrichtung während eines Betätigungszyklus angenommen oder beseitigt werden kann, wie dies im folgenden beschrieben: wird.-In den Fig. 5—13 ist mit S eine ideale Fläche bezeichnet, welche zwischen, dem Abstand G + U 40 des äusseren Endes der Betätigungsstange 6 liegt. Die Bedingung, welche.der Berührung des äusseren Endes der vorerwähnten Stange mit der Fläche S entspricht, ..entspricht auch der Bedingung der Berührung zwischen den Bremsschuhen 5 (Fig. 1) und den entsprechenden ebenen Flächen der Scheibe 45 1. Wenn also im Laufe der Beschreibung auf den Abstand zwischen dem äusseren Ende der Stange 6 und der Fläche S -Bezug genommen wird, so kann davon ausgegangen werden,

dass dieser Abstand in Wirklichkeit derjenige Abstand ist, der zwischen der Wirkfläche der Bremsschuhe 5 und den ent- 58 sprechenden Flächen der Scheibe 1 liegt. .

In der Ruhestellung der Vorrichtung stützt sich der Kolben 25 gegen die entsprechende Rückwand des Gehäuseteiles 19 (Fig. 5). Dies geschieht aufgrund der Einwirkung der Feder 30, die in einer bestimmten Weise vorgespannt ist. In 55 der vorerwähnten Stellung hält der Arretierring 29 — welcher auf den Kopf teil der .Schraubenspindel 15 einwirkt —

diese in ihrer Endhubstellung nach rechts, wie dies die Fig. 5 der Zeichnung zeigt. Überdies wird wegen den Schultern,

welche von den Ringen 59, 60 gebildet werden bzw. wegen 60 des Spurlagers 58, das rohrförmige Element 33 in. einer solchen Stellung gehalten, dass der ringförmige Flansch 37 im wesentlichen mit dem entsprechenden Rand des Distanzstückes 45 in Berührung steht. In diesem Falle ist der Abstand zwischen dem Rand 37 und der Schulter 38 gleich 65 der Strecke G, also dem theoretischen Spiel, welches der Regler haben muss, um dieses. Spiel am Ende seines Betätigungszyklus wieder herzustellen. Der Wert des vorerwähnten Spieles kann in den Regler dadurch eingegeben werden, dass auf den Sicherungsring 39 mit Gewinde und auf den entsprechenden Gegensicherungsring 40 mit Gewinde eingewirkt wird. Schliesslich befindet sich der Rand des äusseren Endes der Muffe 28 des Kolbens 25 in einer vorbestimmten Distanz D vom Ring 50.

Ês soll nun einmal angenommen werden, dass in den Betätigungszylinder Druckluft eingesteuert wird, um seinen Kolben 25 in der Zeichnung nach links zu bewegen. Am Ende eines ersten Hubes, der dem Abstand D entspricht (Fig. 6), gelangt der Rand des äusseren Endes der Muffe 28 mit dem Ring 50 in Berührung, wobei gleichzeitig sich die Fläche 57 des Kopfes 54 von dem entsprechenden Ring 29 löst, während die konische Fläche 55 mit der entsprechenden konischen Fläche 56 des Kolbens selbst in Berührung gelangt. Während der Verschiebung des Kolbens nach links, und zwar am Ende des nachfolgenden Hubes in der Grössenordnung der Strecke G.(Fig. 7) als Folge der Berührung zwischen dem Kopf 54 und dem Kolben 25, wird die Schraubenspindel 15 um den gleichen Hub in Fig. 7 nach links verschoben. Darüber hinaus wird als Folge der Berührung zwischen der Muffe 28 und dem Ring 50 die gleiche Verschiebung im Umfang der Strecke G auf die Feder 47 übertragen, welche — wie man annehmen kann — während dieser Verschiebung im wesentlichen unverformbar bleibt, so dass diese Verschiebung auch auf das rohrförmige Element 33 und auf die mit diesem verbundenen Teile übertragen wird, bis der ringförmige Flansch 37 mit der Schulter 38 in Berührung gebracht wird, wie dies die Fig. 7 der Zeichnung klar zum Ausdruck bringt.

In einem nachfolgenden Hub des Kolbens 25 nach links um die Strecke U (Fig. 8), wird auf den Kopf 54 und gleichzeitig auch auf die Schraubenspindel 15 der gleiche Hub U übertragen, während das rohrförmige Element 33 und die ihm zugeordneten Teile stillstehen, und zwar als Folge der Arretierung mittels des Ringflansches 37 und der entsprechenden Schulter. Daraus folgt, unter Berücksichtigung der Tatsache, dass der Ring 59 still steht, das Spurlager 58 sich von diesem Ring 59 löst, wie dies die Fig. 8 der Zeichnung am besten zeigt. Die gleiche Verschiebung U wird von der ■Muffe 28 auf den Ring 50 übertragen, so dass dieser sich von dem entsprechenden Ringflansch 51 löst und die Feder 47 zusammengedrückt wird.

Daraus geht hervor, dass in dieser Betriebsphase die Betätigungsstange 6 sich aus ihrer ursprünglichen Lage um eine Strecke verschoben hat, welche der Strecke G + U entspricht, so dass die Betätigungsstange 6 im wesentlichen mit der Bezugsfläche S in Berührung steht. Dieser Bedingung entspricht der Kontakt zwischen der Wirkfläche der Bremsschuhe 5 Und den entsprechenden Flächen der Scheibe 1. In einer nachfolgenden, vergleichsweise geringen Hubbewegung E (Fig. 9) des Kolbens 25 werden alle Teile der kinematischen Kette einfach elastisch verformt, welche die Betätigungsstange 6 mit den Bremsschuhen 5 verbindet. Während dieser Phase kann man annehmen, dass die relative Stellung zwischen dem äusseren Ende der Betätigungsstange 6 und der entsprechenden Bezugsfläche S nicht verändert wird, während offensichtlich um die Strecke E der Abstand zwischen dem Ring 50 und dem entsprechenden Ringflansch 51 sowie zwischen dem Druckring 58 und dem entsprechenden Ring 59 vergrössert wird. Die Betriebsphase gemäss Fig. 9 entspricht der Bremsphase, in welcher die Bremsschuhe 5 auf die entsprechenden Flächen der Scheibe 1 Druckkräfte ausüben, um die tangentialen Reibungskräfte zu erzeugen.

Von der in Fig. 9 der Zeichnung dargestellten Betriebsphase ausgehend, beginnt die Entlüftung des Betätigungszylinders mit der Folge, dass der Kolben 25 unter der Einwirkung der Feder 30 in der Zeichnung nach rechts verschoben wird. Während eines ersten Teiles dieses Hubes, welcher der

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Strecke E entspricht, werden im wesentlichen die gleichen Bedingungen eingehalten, welche bei der in Fig. 8 der Zeichnung dargestellten Betriebsphase gegeben sind. Während der Verschiebung des Kolbens nach rechts, wird das Lösen der Fläche 56 (Fig. 10) von der entsprechenden konischen Fläche 55 des Kopfes 54 beendet, wie dies die Fig. 10 der Zeichnung im einzelnen zeigt. Tatsächlich zeigt die Schraubenspindel 15 das Bestreben, in derjenigen Stellung zu verharren, in welcher sie sich während der Betriebsphase nach Fig. 9 befand, und zwar entweder als Folge der Reibung zwischen dem Gewinde der Stange selbst und der entsprechenden Schraubenmutter 16, oder aber wegen des Widerstandes, der von den Widerstandsmitteln 61 (Fig. 9) ausgeübt wird, welche bestrebt sind, eine Verschiebung der Betätigungsstange 6 relativ zu dem rohrförmigen Element 33 zu verhindern.

Unmittelbar nach dem Lösen der vorerwähnten konischen Flächen, üben die Federn 47 und 48 — welche wie vorstehend angedeutet — zusammengedrückt waren — Axialkräfte in entgegengesetztem Sinne aus. Die nach links gerichtete Axialkraft ist bestrebt, den Ringflansch 37 mit der entsprechenden Schulter 38 (Fig. 9) in Berührung zu halten, während die nach rechts gerichtete Axialkraft, die auf den Ring 52 (Fig. 10) einwirkt, auf das Drucklager 58 eine Axialkraft ausübt, welche in der Lage ist, die Drehbewegung relativ zu der Schraubenspindel 15 und der Schraubenmutter 16 und daher eine entsprechende, relative Axialbewegung zu beenden, wie dies die Fig. 11 der Zeichnung zeigt. Diese Drehbewegung und relative Axialverschiebung sind die Folge der Tatsache, dass auf den Kopf 54 der Gewindespindel eine Axialkraft ausgeübt wird, die in den Fig. 10 und 11 nach rechts gerichtet ist, während die Schraubenmutter 16 durch die Einwirkung der Reibungskraft der Feder, welche auf die Betätigungsstange 6 von den Widerstandsmitteln 61 ausgeübt wird, daran gehindert wird, sich in dem gleichen Sinn zu verschieben. Die Drehbewegung und die dazu relative Verschiebung hören dann auf, wenn das Drucklager 58 (Fig. 11) sich gegen den entsprechenden Arretierring 59 anlegt, wie dies die Fig. 11 der Zeichnung zeigt. Am Ende dieser Betriebsphase gelangt auch der Ring 50 in Berührung mit dem Ringflansch 51. Daraus geht hervor, dass in dieser Phase eine axiale Verschiebung relativ zu der Schraubenspindel 15 und zu der Schraubenmutter 16 eingetreten ist, welche dem Spiel U entspricht, das man während des Betriebszyklus des Reglers wiedergewinnen wollte.

Während der Verschiebung des Kolbens nach rechts unter der Einwirkung der Feder 30, gelangt der Ring 29 (Fig. 12) mit der Oberfläche 57 des Kopfes 54 in Berührung, wie dies die Fig. 12 der Zeichnung zeigt. Schliesslich bewegt in dem verbleibenden Teil des Hubes des Kolbens 25, welcher Hubteil der Strecke G entspricht, wegen der Berührung zwischen dem Ring 29 und dem Kopf 54 (Fig. 13), der Kolben in gleichem Umfang die mit ihm verbundene Gewindespindel 15 und die mit dieser gekoppelte Schraubenmutter 16 in einer solchen Weise, dass sich das äussere Ende der Betätigungsstange 6 von der entsprechenden Bezugsfläche S um die gleiche, vorgenannte Strecke löst, wie dies die Fig. 13 klar und deutlich zeigt. Daraus geht im übrigen auch hervor, dass am Ende dieses Hubes auch das rohrförmige Element 33 um die gleiche Strecke G in axialer Richtung nach rechts verschoben wird, und zwar als Folge der Verbindung zwischen dem Ring 60, dem Lager 58 und dem Ring 59. Daraus folgt, dass der Ringflansch 37 von der entsprechenden Schulter 38 um die gleiche Strecke G entfernt ist, so dass die einzelnen Teile der Betätigungsvorrichtung sich in der gleichen relativen Stellung befinden, die diese Teile während der Ruhestellung eingenommen haben, bevor also der Betriebszyklus eingesetzt hat.

Bei der Verwirklichungsform der in Fig. 4 der Zeichnung dargestellten Vorrichtung, in welcher die gleichen Teile mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet sind, sind lediglich einige wenige kleine baulichen Veränderungen vorgesehen, die im folgenden im einzelnen beschrieben werden. Das rohrförmige Element 33 besteht in diesem Falle aus zwei Teilen 33a und 33b, welche über eine Schraubverbindung miteinander verbunden sind, welche in etwa entsprechend dem mittleren Teil des Elementes selbst angeordnet ist, derart, dass ein Anschlag mit in radialer Richtung vorstehenden Teilen 70 gebildet wird, wobei die Funktion innerhalb der Gesamtanordnung der Betätigungsvorrichtung gleich ist wie diejenige Funktion, die von dem Ringflansch 37 der vorstehend erwähnten Ausführungsform ausgeübt wird. In der Tat sind diese vorspringenden Teile in der Lage, sich gegen eine Schulter 71 anzulegen, die auf einem Gewindering 72 angeordnet und ähnlich demjenigen Gewindering 39 ist, der bei der vorstehenden Ausführungsform zur Anwendung gelangt. Die Feder 47 wird daher innerhalb des ringförmigen Elementes 33 gelagert, während die Feder 48 ausserhalb dieses ringförmigen Elementes 33 zu liegen kommt. Die erste Feder 47 stützt sich auf der einen Seite gegen einen Arretierrmg 72', welcher insgesamt dem Anschlag 49 der früheren Ausführungsform entspricht; auf der anderen Seite hingegen stützt sich diese Feder 47 auf einen Ring 73, der mit dem Teil 33a eine körperliche Einheit bildet. Die zweite Feder 48 liegt zwischen dem Schulterring 73' und einer Buchse 74, welche mit einem Paar Schultern oder Anlageflächen für zwei Lager 58, 53 versehen ist, welche die gleiche Funktion ausüben wie die entsprechenden Teile der vorherigen Ausführungsform. Die Feder 48 überträgt noch über das Lager 58 auf die Schraubenspindel 15 die von ihr erzeugte Kraft, und das rohrförmige Element 33 ist noch in der Lage, eine Axialkraft auf die Schraubenspindel 15 in der Zeichnung nach links auszuüben, und zwar über den Gesamtkomplex des Ringes 59 des Lagers 53 und der Buchse 74.

Die Muffe 28, welche bei der vorhergehenden Ausführungsform an dem Kolben 25 befestigt ist, ist insofern etwas abgeändert, als sie etwas länger ist als in dem vorerwähnten Fall und mit einem Arretierring 75 am äusseren Ende versehen ist, mit welchem sie über eine Schraubverbindung in Verbindung steht. Darüber hinaus weist die Muffe Schlitze 74' auf, welche den Durchgang der in radialer Richtung vorspringenden Teile 70 erlauben. Dann wird der Kopfteil 54 der Schraubenspindel 15 längs dieser Spindel über an sich bekannte Vorkehrungen zurückbewegt, wobei ein Paar konische Flächen 76, 77 vorgesehen sind, deren Funktion derjenigen des Oberflächenpaares 57, 55 der vorgenannten Ausführungsform entspricht. Diese Flächen können mit entsprechenden konischen Flächen einer Buchse in Berührung gebracht werden, welche aus den beiden Teilen 78 besteht. Diese Buchse ist über eine Schraubverbindung mit dem rohrförmigen Element 33 verbunden, wobei diese beiden Teile 78 insgesamt der einen Fläche des Ringes 29 und der konischen Fläche 56 der vorhergehenden Verwirklichungsform entsprechen.

Die beschriebene Ausführungsform weist darüber hinaus einen Ring 79 auf, der mit einem Paar einander gegenüberliegenden Zapfen 80 versehen sind, welche mit einer in der Zeichnung nicht weiter dargestellten kleinen Gabel oder aber mit irgendeinem anderen Betätigungsorgan verbindbar sind, mit welchem eine Axialverschiebung des Ringes 79 möglich ist, derart, dass die Bremsvorrichtung von Hand gesteuert wird, die normalerweise unter der Einwirkung des beschriebenen Druckzylinders steht, ein Betrieb, der mit der vorstehend erwähnten Ausführungsform nicht durchführbar ist. Wenn in Fig. 4 der Zeichnung der Ring 79 nach links verschoben wird, so wird als Folge des Arretierringes 75 die Muffe 78 in dem gleichen Sinn verschoben, die ihrerseits über die Verbindung der konischen Fläche 76 der Buchse 54 mit der entsprechenden konischen Fläche der Buchse 78 die

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Schraubenspindel und damit die Betätigungsstange 6 im gleichen Sinne verschiebt.

Die Einhaltung des theoretischen Spieles G wird in diesem Falle durch Einregelung der axialen Stellung relativ zu der Schulter 71 bzw. den in radialer Richtung vorspringenden Teilen 70 erreicht, wobei auf die Buchse 72 eingewirkt wird.

Was den allgemeinen Betrieb der Betätigungsvorrichtung gemäss dieser Ausführungsform anbelangt, so entspricht dieser .dem Betrieb der ersten Verwirklichungsform, wobei allerdings zu bemerken ist, dass während der verschiedenen Phasen lediglich einige Veränderungen eintreten, die, die Folge des unterschiedlichen Aufbaues einiger Elemente der Betätigungsvorrichtung, selbst sind.

Die vorstehend beschriebene Betätigungsvorrichtung er- . laubt ein schnelles und auch leichtes Auswechseln der Bremsschuhe, .der sich als erforderlich erweist, wenn der Ver-schleiss dieser Bremsschuhe einen vorbestimmten Wert überschreitet. Wenn diese Bedingungen erreicht sind, ist es klar, dass in der Ruhestellung der Vorrichtung nach den Fig. 2 und 5, die relative Stellung zwischen der Schraubenmutter 16 und der Schraubenspindel 15 derjenigen Stellung entspricht, in welcher die Schraubenmutter 16 mit ihrem nach links weisenden äusseren Ende mit der Schraubenspindel 15 gekoppelt ist. Wenn also die Bremsschuhe ersetzt werden müssen, ist es auch erforderlich, eine Drehbewegung und infolgedessen auch eine relative Translationsbewegung zwischen der Schraubenspindel und der Schraubenmutter zu vollführen, die ausreicht, dass sich die Schraubenmutter mit einem Teil der Schraubenspindel verbindet, der sich in der Stellung rechts befindet, wie dies die Fig, 5 der Zeichnung zeigt. Um diese relative Drehbewegung zu erhalten, genügt es, die Betätigungsstange 6 in Fig. 5 der Zeichnung nach rechts zu drücken, derart, dass sich zuerst die Fläche 57 des Kopfes 54 von dem Ring 29 löst; wird auf diese Weise das Aufbringen der Druckkraft fortgesetzt, so erzeugt die Feder 30 zwischen der Gewindespindel und der Gewindemutter eine Axialkraft, welche diese beiden Teile zusammenschraubt. Wie Betätigungsstange 6 ausgeübte Druckkraft über das Lager 58 aus der Fig. 5 der Zeichnung ersichtlich, wird die auf die Betätigungsstange 6 ausgeübte Druckkraft über das-Lager 58 auf das rohrförmige Glied 33 übertragen, welch letzteres mit dem Distanzstück "45 in Berührung steht, wobei die Druckkraft selbst auf die Feder 30 übertragen wird, welche mit ei-, ner Kraft in entgegengesetztem Sinne reagiert, welche ein; Heraussehrauben, der vorerwähnten Teile bewirkt. Dies wird später durch das Lager 58 erleichtert, welches keineswegs die Aufgabe; hat, während der Betriebsphase des vorstehend beschriebenen Reglers einzugreifen, sondern einzig und allein in derjenigen Betriebsphase zum Einsatz gelangt, in welcher die Betätigungsvorrichtung selbst für den Ersatz bzw. Austausch der Bremsschuhe auf den Wert Null zurückgestellt wird.

Die beschriebene Betätigungsvorrichtung kann auch in einer Bremseinheit derjenigen Typen eingebaut werden, wie sie die Fig. 14 und 15 zeigen. Diese Bremseinheit besitzt eine Betätigungsstange 85, welche der Betätigungsstange 6 der vorerwähnten Ausführungsformen entspricht. Diese Betätigungsstange 85 ist mit den zu betätigenden Bremsschuhen unmittelbar verbunden. Diese Bremseinheit kann beispielsweise mittels eines nicht weiter dargestellten pneumatischen . Zylinders gesteuert werden, und zwar über die Schubstange 86, welche mit einem Hebelpaar 87 verbunden und mittels eines Zapfens 88 an dem Gehäuse 89 der Bremseinheit angelenkt ist. Die beiden Hebel 87 sind über Zapfen 80 (Fig.-15) an Vorsprüngen 90 angelenkt, welche mit einer Buchse 91 eine körperliche Einheit bilden. In dieser Buchse 91 ist eine Betätigungsvorrichtung für das Spiel gelagert, die im wesentlichen der Ausführungsform nach Fig. 2 entspricht. Daher kann man unterstellen, dass innerhalb der Bremseinheit die Buchse 91 die gleiche Funktion hat wie der Kolben 25 des Betätigungszylinders der Ausführungsform nach Fig. 2. In dieser Weise wirkt die Bremseinheit im wesentlichen wie ein Bremskraftverstärker, da ja eine vorbestimmte, auf die Schubstange 86 wirkende Kraft einer ungleich grösseren Kraft entspricht, die auf die Betätigungsstange 85 zur Einwirkung gelangt, und zwar in Abhängigkeit von dem Ver- -hältnis zwischen den Abständen der Hebelteile 87, welche innerhalb der Gelenkpunkte liegen.

In Fig. 14 der Zeichnung sind alle diejenigen Teile mit den gleichen Bezugsziffern versehen, welche den Teilen nach Fig. 2 entsprechen. Insbesondere ist zu beachten, dass die bei der Ausführungsform nach Fig. 2 erläuterten Funktionen des Ringflansches 37 und der entsprechenden Schulter 38 in die- • sem Falle von der Buchse 92 und von dem Ring 93 ausgeübt : : werden, der mit dem Gehäuse 89 eine körperliche Einheit bildet. Darüber hinaus fehlt das Lager 58, v/eil der Betrieb -der Rückstellung des Reglers auf den Wert Null beim Austausch der Bremsschuhe nicht vorgesehen ist, ganz im Gegensatz zu den an erster Stelle beschriebenen Verwirklichungsformen. Wenn in diesem Falle die Drehbewegung und damit die axiale Translationsbewegung zwischen der Mutter 16 und der Schraubenspindel 15 beendet werden soll, so wird die Schraubenspindel 15 verdreht, welche auf diese Weise auf das äussere Ende 94 eines Zapfens einwirkt, der nach der Entfernung eines kleinen Deckels 95 zugänglich ist.

6

5

10

15

20

25

30

35

40

45-

M

5 Blatt Zeichnungen

Claims

615 256

1. Betätigungsvorrichtung für eine Bremseinrichtung von Schienenfahrzeugen mit selbsttätiger Nachstellung zum Aufrechterhalten eines vorgegebenen Spiels zwischen einem rotierenden Teil (1) und einem mit diesem zu seiner Bremsung in Berührung bringbaren Bremselement (5), welche Vorrichtung ein in axialer Richtung verschiebbares Betätigungsorgan (25) und eine mit ihm in Wirkverbindung stehende Betätigungsstange (6) enthält, dadurch gekennzeichnet, dass eine mit der Betätigungsstange (6) einstückige Schraubenmutter (16) vorgesehen ist, welche in eine Schraubenspindel (15) eingreift, die mit einem Kopf (54) mit zwei Flächen (55, 57) ausgerüstet ist, welche entsprechende Flächen (56, 29) des Betätigungsorgans (25) abwechselnd zu berühren bestimmt sind, dass ein rohrförmiges Element (33) vorgesehen ist, welches relativ zu der Betätigungsstange (6) und der Schraubenspindel (15) in axialer Richtung verschiebbar und mit ersten Arretiermitteln (35 bis 37; 70; 92) versehen ist, welche das rohr-förmige Element (33) in seiner Axialverschiebung in bezug auf das Gehäuse (17; 89) der Vorrichtung (7) als Ergebnis der vorher festgesetzten Axialbewegung des rohrförmigen Elementes (33) in einer ersten Richtung beschränken, dass am rohrförmigen Element (33) zweite Arretiermittel (59) vorgesehen sind, welche die Schraubenspindel (15) in ihrer Axialverschiebung relativ zu dem rohrförmigen Element (33) in einer zweiten, der ersten Richtung entgegengesetzten Richtung beschränken, dass erste Federn (47, 48) zwischen dem Betätigungsorgan (25) und dem rohrförmigen Element (33) vorgesehen sind, welche das rohrförmige Element (33) in der ersten Richtung axial verschieben, wenn das Betätigungsorgan (25) in der gleichen ersten Richtung verschoben wird, wobei sich diese ersten Federn (47, 48) elastisch verformen, sobald das rohrförmige Element (33) von den ersten Arretiermitteln (35 bis 37; 70; 92) angehalten wird, und dass Widerstand leistende Mittel (61) zwischen der Betätigungsstange (6) und den ersten Arretiermitteln (35 bis 37; 70; 92) vorgesehen sind, welche der Axialverschiebung der Betätigungsstange (6) relativ zu dem rohrförmigen Element (33) eine Axialkraft vorbestimmter Grösse entgegensetzen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungsorgan (25) ein in einem Zylinder verschiebbarer Kolben ist und dass zwischen dem Kolben (25) und dem Gehäuse (17) eine weitere Feder (30) angeordnet ist, welche den Kolben (25) bei entlüftetem Zylinder in der zweiten Richtung axial verschiebt.

2

PATENTANSPRÜCHE

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die eine (47) der ersten Federn (47, 48) zwischen einer aussen liegenden Schulter (49) einer an einem Ende des rohrförmigen Elementes (33) angebrachten Buchse (34) und einem am rohrförmigen Element (33) verschiebbar angeordneten Ring (50) angeordnet ist, während die andere Feder (48) zwischen einem Ringflansch (51) des rohrförmigen Elements (33) und einem ersten Drucklager (53) angeordnet ist, welches sich einerseits über einen Ring (52) gegen die andere Feder (48) und andererseits gegen den Kopf (54) abstützt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Arretiermittel (35 bis 37) zumindest einen von einer Arretiermuffe (35) nach aussen ragenden Ringflansch (37) besitzen, welcher mit einer Schulter (38) des Gehäuses (17) zusammenwirkt, und dass zwischen den zweiten Arretiermitteln (59) und einem mit der Schraubenspindel (15) verbundenen Ring (60) ein zweites Drucklager (58) angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Widerstand leistenden Mittel (62 bis 64) in axialer Richtung mit den ersten Arretiermitteln (35 bis 37) oder mit der Betätigungsstange (6) verbunden sind und dass sie auf der Betätigungsstange (6) oder den ersten Arretiermitteln (35 bis 37) einen Radialdruck ausüben.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem nach aussen ragenden Ringflansch (37) der ersten Arretiermittel (35 bis 37) und der weiteren Feder (30) ein Distanzglied (45) angeordnet ist.