CH625860A5

CH625860A5 - Application device for friction brakes

Info

Publication number: CH625860A5
Application number: CH1530277A
Authority: CH
Inventors: Bernd Wosegien
Original assignee: Knorr Bremse Gmbh
Priority date: 1976-12-17
Filing date: 1977-12-13
Publication date: 1981-10-15
Also published as: DE2657356A1; SE427642B; FR2374560A1; SE7714262L; FR2374560B1

Description

Die Erfindung betrifft eine Zuspannvorrichtung für Reibungsbremsen, insbesondere für Schienenfahrzeuge, mit einem über eine Antriebsvorrichtung drehbaren Ringkörper zwischen zwei undrehbaren, zueinander axial verschieblichen Widerlagern, wobei zwischen dem Ringkörper und zumindest einem der Widerlager auf zur Achse des Ringkörpers gleich-achsigen Wendelbahnabschnitten geführte Rollkörper angeordnet sind. The invention relates to an application device for friction brakes, in particular for rail vehicles, with an annular body rotatable via a drive device between two non-rotatable, axially displaceable abutments, roller bodies being guided between the annular body and at least one of the abutments on helical track sections that are coaxial with the axis of the annular body .

Derartige Zuspannvorrichtungen sind bereits vielfach, beispielsweise aus der DT-OS 2 453 497, bekannt. Bei diesen sind die Rollkörper als Kugeln ausgebildet, welche in nach einer Rollrichtung verflachenden Laufrillen geführt sind. Bei exakter Führung laufen die Kugeln in den Laufrillen mit Linienberührung, die erforderlichen Zuspannkräfte für die Reibungsbremse bedingen daher trotz Vielfachanordnung der Kugeln hohe Flächenpressung an den Kugelaufstandspunk-ten. Weiterhin ist der Zuspannhub stets kleiner als der Durchmesser der relativ kleinen Kugeln; der Zuspannhub genügt zwar zum Betätigen von Scheibenbremsen, nicht aber von Klotzbremsen für Schienenfahrzeuge. Schliesslich weisen die Führungsrillen für die Kugeln über die ganze Länge gleiche Steigung, die Zuspannvorrichtungen damit über den ganzen Hub eine konstante Kraftübersetzung auf. Such clamping devices are already widely known, for example from DT-OS 2 453 497. In these, the rolling elements are designed as balls, which are guided in grooves that flatten in a rolling direction. With precise guidance, the balls run in the grooves with line contact, the necessary clamping forces for the friction brake therefore require high surface pressure at the ball contact points despite the multiple arrangement of the balls. Furthermore, the application stroke is always smaller than the diameter of the relatively small balls; the application stroke is sufficient to actuate disc brakes, but not block brakes for rail vehicles. Finally, the guide grooves for the balls have the same pitch over the entire length, so that the clamping devices have a constant power transmission over the entire stroke.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zuspannvorrichtung der eingangs angegebenen Art so auszubilden, dass sie bei gutem Wirkungsgrad und geringem Ver-schleiss möglichst vielseitig einsetzbar ist. The invention is based on the object of designing a clamping device of the type specified at the outset in such a way that it can be used in as many different ways as possible with good efficiency and low wear.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, dass die Rollkörper an dem die Wendelabschnitte tragenden Teil gegenüberstehenden Teil, d. h. Ringkörper oder Widerlager, um radial zur Drehachse des Ringkörpers verlaufende Achsen drehbar gelagerte Rollen sind. This object is achieved according to the invention in that the rolling element on the part opposite the part carrying the spiral sections, i. H. Annular bodies or abutments, rollers rotatably mounted about axes extending radially to the axis of rotation of the annular body.

In weiterer Ausbildung der Erfindung ist es dabei zweckmässig, wenn die Rollen am Ringkörper gelagert sind und sich weiterhin nur zwischen dem Ringkörper und einem der Widerlager befinden, während der Ringkörper über ein Axialwälzlager gegen das andere Widerlager abgestützt ist. In a further embodiment of the invention, it is expedient if the rollers are mounted on the ring body and are still only between the ring body and one of the abutments, while the ring body is supported against the other abutment via an axial roller bearing.

Die Widerlager zu beiden Seiten des Ringkörpers können dabei drehfest geführt sein; hierzu ist es besonders vorteilhaft, wenn eines der Widerlager einen zylindrischen Fortsatz aufweist, an welchem der Ringkörper drehbar gelagert ist und welcher im Bereich des anderen Widerlagers mittels eines in ein achsparallel verlaufendes Langloch eingreifenden, radialen Bolzens am anderen Widerlager drehfest geführt ist. Eine besonders vorteilhafte Anordnung ergibt sich dabei, wenn der auf dem Aussenumfang des zylindrischen Fortsatzes gelagerte Ringkörper das ebenfalls auf dem Aussenumfang gelagerte andere Widerlager radial aussen zumindest teilweise in axialer Richtung überdeckt und wenn die Rollen in einem Ringraum zwischen Ringkörper und Aussenumfang angeordnet sind. Hierbei ist ein guter Schutz der Wendelbahnabschnitte sowie der Rollen und auch der Lagerung des Ringkörpers und des anderen Widerlagers möglich. The abutments on both sides of the ring body can be rotatably guided; For this purpose, it is particularly advantageous if one of the abutments has a cylindrical extension on which the ring body is rotatably mounted and which is rotatably guided in the region of the other abutment on the other abutment by means of a radial bolt which engages in an axially parallel elongated hole. A particularly advantageous arrangement results when the ring body mounted on the outer circumference of the cylindrical extension at least partially covers the other abutment also mounted on the outer circumference radially on the outside in the axial direction and when the rollers are arranged in an annular space between the ring body and the outer circumference. Good protection of the spiral track sections and the rollers and also the bearing of the ring body and the other abutment is possible here.

In weiterer Ausbildung der Erfindung ist es möglich, dass die Wendelbahnabschnitte im dem Anlegehub der Reibungsbremse entsprechenden Anlagebereich für die Rollen eine grosse Wendelsteigung, im dem Festbremsbereich der Reibungsbremse entsprechenden Anlagebereich für die Rollen In a further embodiment of the invention, it is possible for the spiral track sections to have a large spiral pitch in the contact area for the rollers corresponding to the application stroke of the friction brake, and in the contact area for the rollers corresponding to the braking area of the friction brake

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eine geringe Wendelsteigung aufweisen. Hierdurch wird erzielt, dass die Zuspannvorrichtung im Anlegehubbereich eine grosse Wegübersetzung, im Festbremshubbereich eine grosse Kraftübersetzung aufweist und somit nur einen geringen Hubweg an ihrer Antriebsvorrichtung zum Zuspannen der 5 Bremsen erfordert. have a small spiral pitch. It is hereby achieved that the application device has a large travel ratio in the application stroke area and a large force translation in the parking brake area area and thus only requires a small stroke distance on its drive device for applying the 5 brakes.

Eine zweckmässige Ausgestaltung der Zuspannvorrichtung ist weiterhin dadurch erreichbar, dass am Ringkörper zumindest ein radial auskragender Hebelarm vorgesehen ist, an welchem eine Antriebsvorrichtung angelenkt ist. Dabei ist io es vorteilhaft, wenn zumindest eines der Widerlager ein Gegenlager für die Antriebsvorrichtung trägt. Hierdurch ergibt sich ein geschlossener Kraftkreislauf und es werden AbStützungen für Reaktionskräfte der Antriebsvorrichtung entbehrlich. 15 An expedient embodiment of the application device can also be achieved in that at least one radially projecting lever arm is provided on the ring body, to which a drive device is articulated. It is advantageous if at least one of the abutments carries a counter bearing for the drive device. This results in a closed power cycle and supports for reaction forces of the drive device are unnecessary. 15

Eine besonders vorteilhafte Konstruktion ergibt sich dabei, wenn am Ringkörper zumindest annähernd diametral gegenüberliegend 2 radial auskragende Hebelarme angeordnet sind, an deren einem ein Federspeicher und an deren anderem ein druckmittelaufschlagbarer Lösezylinder für den 20 Federspeicher angelenkt ist. Falls hierbei weiterhin die An-lenkstelle des Federspeichers und/oder des Lösezylinders am Hebelarm in dessen Längsrichtung verstellbar ausgebildet wird, ist es möglich, Toleranzabweichungen des Federspeichers in Relation zur von der Zuspannvorrichtung ausüb- 25 baren Zuspannkraft und/oder in Relation zur vom Lösezylinder ausübbaren Lösekraft auszugleichen. A particularly advantageous construction results when at least approximately diametrically opposite 2 radially projecting lever arms are arranged on the ring body, on one of which a spring accumulator and on the other of which a pressure-releasable release cylinder for the 20 spring accumulator is articulated. If the articulation point of the spring accumulator and / or the release cylinder on the lever arm is designed to be adjustable in its longitudinal direction, it is possible to deviate tolerance deviations of the spring accumulator in relation to the clamping force that can be exerted by the application device and / or in relation to the exertable force of the release cylinder Compensate loosening power.

Eine besonders vorteilhafte Anordnung ergibt sich dabei, wenn gemäss einer weiteren Ausführungsform der Erfindung die Gehäuse des Federspeichers und des Lösezylinders neben- 30 einander angeordnet werden, wobei sich ihre zueinander parallelen Achsen in einer zur Drehachse senkrechten Ebene befinden. Hierdurch ist eine besonders schmale und hinsichtlich des erforderlichen Einbauraumes günstige Konstruktion der gesamten Zuspannvorrichtung möglich. 35 A particularly advantageous arrangement is obtained if, according to a further embodiment of the invention, the housings of the spring accumulator and the release cylinder are arranged next to one another, their axes parallel to one another being in a plane perpendicular to the axis of rotation. This enables a particularly narrow construction of the entire application device that is favorable in terms of the required installation space. 35

Schliesslich ist es zum Vermeiden von Quetschungen und zum Erzielen eines reibungsarmen Laufes der Rollen zweckmässig, wenn die Rollen als Kegelrollen mit in der Drehachse liegender Kegelspitze ausgebildet werden. Finally, in order to avoid crushing and to achieve a low-friction running of the rollers, it is expedient if the rollers are designed as tapered rollers with a cone tip lying in the axis of rotation.

In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele von 40 nach der Erfindung ausgestalteten Zuspannvorrichtungen dargestellt, und zwar zeigt: Some exemplary embodiments of 40 clamping devices designed according to the invention are shown in the drawing, namely:

Fig. 1 ein Schnittbild, 1 is a sectional view,

Fig. 2 eine Ansicht und Fig. 2 is a view and

Fig. 3 eine Einzelheit in geänderter Ausführung einer Zu- 45 spannvorrichtung, 3 shows a detail in a modified version of a clamping device,

Fig. 4 eine als Bremsklotzeinheit ausgebildete Zuspannvorrichtung teilweise geschnitten in Ansicht und Fig. 5 teilweise geschnitten in Vorderansicht, 4 a clamping device designed as a brake block unit, partly in section in view and FIG. 5 in partly section in front view,

Fig. 6 eine als Handbremseinrichtung ausgebildete Zu- 50 spanneinrichtung geschnitten und Fig. 7 in Vorderansicht, 6 shows a clamping device designed as a hand brake device, and FIG. 7 shows a front view,

Fig. 8 eine geänderte Ausführung der Handbremseinrichtung im Schnitt, 8 is a modified version of the hand brake device in section,

Fig. 9 eine federspeicherbetätigte Zuspanneinrichtung teil- 55 weise im Schnitt, 9 a spring-loaded application device, partly in section,

Fig. 10 die Zuspannvorrichtung nach Fig. 9 als Scheibenbremseinheit und Fig. 10, the application device according to Fig. 9 as a disc brake unit and

Fig. 11 eine geänderte Ausführung der Scheibenbremseinheit. 60 Fig. 11 shows a modified version of the disc brake unit. 60

In Fig. 1 ist unter dem Bezugszeichen 1 ein im wesentlichen rohrartiges Widerlager dargestellt, welches mit einem radial äusseren Flansch 2 und einem radial inneren Flansch 3 versehen ist. Am Flansch 3 stützt sich ein nur teilweise dargestellter Gestängesteller 4 ab, welcher zur nicht dargestellten 6J Reibungsbremse führt. Der Flansch 2 ist mit einer axialen Ringnut 5 versehen, in welche ein auf dem Aussenumfang 6 eines rohrartigen Fortsatzes 1' des Widerlagers 1 drehbar und axial verschieblich gelagerter Ringkörper 7 einzugreifen vermag. Die radiale Wandung des Flansches 2 radial ausserhalb der Ringnut 5 ist an diametral gegenüberliegenden Stellen mit zwei Wendelbahnabschnitten 8 versehen, an welchen Rollen 9 zu laufen vermögen, wie besonders deutlich aus Fig. 2 ersichtlich. Es können jedoch auch mehr als 2 Wendelbahnabschnitte 8 und Laufrollen 9 über den Umfang des Flansches 2 verteilt angeordnet sein. Die Rollen 9 sind mit zur Drehachse 10 des Ringkörpers 7 senkrechter Achsrichtung an radial nach aussen vom Ringkörper 7 abstehenden Bolzen 11 drehbar gelagert. Zweckmässigerweise sind die Rollen 9 als auf die Bolzen 11 aufgeschobene Wälzlager ausgebildet. In Fig. 1, reference numeral 1 shows an essentially tubular abutment, which is provided with a radially outer flange 2 and a radially inner flange 3. A only partially shown slack adjuster 4 is supported on the flange 3, which leads to the 6J friction brake (not shown). The flange 2 is provided with an axial annular groove 5, into which an annular body 7, which is rotatably and axially displaceably mounted on the outer circumference 6 of a tubular extension 1 'of the abutment 1, can engage. The radial wall of the flange 2 radially outside the annular groove 5 is provided at diametrically opposite locations with two spiral track sections 8, on which rollers 9 are able to run, as can be seen particularly clearly from FIG. 2. However, more than 2 spiral track sections 8 and rollers 9 can also be arranged distributed over the circumference of the flange 2. The rollers 9 are rotatably supported with an axis direction perpendicular to the axis of rotation 10 of the ring body 7 on bolts 11 projecting radially outward from the ring body 7. The rollers 9 are expediently designed as roller bearings pushed onto the bolts 11.

Die dem Flansch 2 abgewandte Stirnfläche des Ringkörpers 7 ist über ein Axialwälzlager 12 gegen einen Rohrabschnitt 13 eines zweiten Widerlagers 14 abgestützt. Der Rohrabschnitt 13 ist längsverschieblich auf dem Aussenumfang 6 des Fortsatzes Y gelagert; er ist an gegenüberliegenden Stellen mit je einer langlochartigen Nut 15 versehen, in welche jeweils eine als Gleitstein dienende, an einem Radialbolzen 16 des Widerlagers 1 gelagerte Rolle 17 eingreift. Das Widerlager 1 wird hierdurch undrehbar, aber axial verschieblich am Widerlager 14 geführt. The end face of the ring body 7 facing away from the flange 2 is supported via an axial roller bearing 12 against a pipe section 13 of a second abutment 14. The tube section 13 is mounted in a longitudinally displaceable manner on the outer circumference 6 of the extension Y; it is provided at opposite points with a slot-like groove 15, in each of which a roller 17, which serves as a sliding block and is supported on a radial bolt 16 of the abutment 1, engages. The abutment 1 is thereby rotatably but axially displaceably guided on the abutment 14.

Das Widerlager 14 ist auf der dem Widerlager 1 abgewandten Seite mit Lageraugen 18 versehen, mit welchen es an einem die Zuspannvorrichtung aufnehmenden und deren Reaktionskraft ableitenden, nicht dargestellten Bauteil befestigbar ist. Der Ringkörper 7 ist mit einem radial auskragenden Hebelarm 19 versehen, an dessen Ende mittels eines Gabelhebels 20 eine in Fig. 1 und 2 nicht dargestellte Antriebsvorrichtung zum Drehen des Ringkörpers 7 angelenkt ist. The abutment 14 is provided on the side facing away from the abutment 1 with bearing eyes 18 with which it can be fastened to a component, not shown, which receives the application device and derives its reaction force. The ring body 7 is provided with a radially projecting lever arm 19, at the end of which a drive device (not shown in FIGS. 1 and 2) for rotating the ring body 7 is articulated by means of a fork lever 20.

Übt die nicht dargestellte Antriebsvorrichtung über den Gabelhebel 20 eine gemäss Fig. 2 in die Zeichenebene hineingerichtete Kraft auf den Hebelarm 19 aus, so verdreht sich der Ringkörper 7 um seine Drehachse 10, wobei über die Bolzen 11 die Rollen 9 mitgenommen werden und dabei auf den Wendelbahnabschnitten 8 auflaufen. Das drehfest gehaltene Widerlager 1 wird entsprechend der Steigung der Wendelbahnabschnitte 8 gemäss Fig. 1 und Fig. 2 nach rechts gedrückt, wobei es über den Gestängesteller 4 die Reibungsbremse anlegt und zuspannt. Die nach links gerichtete Reaktionskraft wird dabei vom Ringkörper 7 über das Axialwälzlager 12 und das Widerlager 14 abgeleitet. If the drive device, not shown, exerts a force on the lever arm 19 according to FIG. 2 in the plane of the drawing via the fork lever 20, the ring body 7 rotates about its axis of rotation 10, the rollers 9 being carried along by the bolts 11 and thereby on the Accurate spiral track sections 8. The abutment 1, which is held in a rotationally fixed manner, is pressed to the right in accordance with the slope of the spiral track sections 8 according to FIGS. 1 and 2, wherein it applies and applies the friction brake via the slack adjuster 4. The reaction force directed to the left is derived from the ring body 7 via the thrust roller bearing 12 and the abutment 14.

Falls die Zuspannvorrichtung zum Betätigen einer Reibungsbremse mit grossem Lüftungsspiel, beispielsweise einer Klotzbremse für Schienenfahrzeuge vorgesehen ist, kann es zweckmässig sein, die Wendelbahnabschnitte mit geknickter Steigung entsprechend Fig. 3 auszubilden: Bei gelöster Bremse liegt hierbei die Rolle 9 an einem Bereich 21 des Wendelbahnabschnittes 8 an, welcher eine grosse Wendelsteigung aufweist. Beim Betätigen der Bremsen gelangt die Rolle 21 kurz vor Beendigung des Anlegehubes der Reibungsbremse an eine Knickstelle 22 des Wendelbahnabschnittes 8, an welchem der Bereich 21 grosser Wendelsteigung in einen Bereich 23 mit niedriger Wendelsteigung übergeht. Während des restlichen Anlegehubes und während des gesamten Festbremshubes läuft die Rolle 21 im Bereich 23 niedriger Wendelsteigung. Es ergibt sich somit, dass während des grössten Teiles des Anlegehubes der Reibungsbremse die auf den Ringkörper 7 ausgeübte Drehkraft mit grosser Wegübersetzung auf die Reibungsbremse übertragen wird und deren rasches Anlegen bewirkt, und dass kurz vor Beendigung des Anlegens die grosse Weg- in eine grosse Kraftübersetzung übergeht, so dass während des Festbremshubes die Reibungsbremse mit grosser Kraft zugespannt werden kann. If the application device is provided for actuating a friction brake with a large ventilation clearance, for example a block brake for rail vehicles, it may be expedient to design the spiral track sections with a kinked slope according to FIG. 3: When the brake is released, the roller 9 lies on an area 21 of the spiral track section 8 which has a large spiral pitch. When the brakes are applied, the roller 21 arrives at a kink 22 of the spiral path section 8 shortly before the application of the friction brake, at which the region 21 with a large spiral pitch merges into an area 23 with a low spiral pitch. During the rest of the landing stroke and during the entire parking brake stroke, the roller 21 runs in the region 23 of a low helical pitch. It thus follows that during the major part of the application stroke of the friction brake, the torque exerted on the ring body 7 is transmitted to the friction brake with a large displacement and causes it to be applied quickly, and that shortly before the application is completed, the large displacement is converted into a large force transmission passes over, so that the friction brake can be applied with great force during the braking stroke.

In Fig. 4 und 5 ist die Ausbildung der Zuspannvorrichtung nach Fig. 1 bis 3 zu einer Klotzbremseinheit dargestellt. Das Widerlager 14 ist an einem fahrzeugfesten Träger 24 4 and 5, the formation of the application device according to FIGS. 1 to 3 to a block brake unit is shown. The abutment 14 is on a carrier 24 fixed to the vehicle

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befestigt und trägt einen Bremszylinder 25, dessen Kolbenstange 26 mit der Gabel 20 nach Fig. 2 endet. Der Bremszylinder 25 ist in der aus Fig. 5 ersichtlichen Schräglage auf das Widerlager 14 mit zu diesem etwa tangentialer Kolbenstangen-Richtung aufgesattelt; hierdurch ergibt sich eine be- 5 sonders raumsparende Anordnung der Einzelteile der Bremsklotzeinheit. An der dem Träger 24 abgewandten Seite trägt das Widerlager 14 einen auskragenden Tragarm 27, an dessen freiem Ende ein sich zum Bremsklotz 28 erstreckendes Pendel 29 angelenkt ist. Der Ringkörper 7 ist im Widerlager 14 10 eingelassen drehbar gelagert und trägt die Wendelbahnabschnitte 8, an welchen die mittels Bolzen 11 am Widerlager 1 gelagerten Rollen 9 anliegen. Das Widerlager 1 ist zusammen mit dem Gestängesteller 4 im Widerlager 14 verschieblich gelagert; die Bolzen 11 greifen durch im Widerlager 14 ange- 15 ordnete Langlöcher 15 und sichern so die undrehbare Führung des Widerlagers 1. Das Vorderende des Gestängestellers 4 ist über einen aus dem Widerlager 14 herausragenden Stössel 30 am Bremsklotz 28 angelenkt. attached and carries a brake cylinder 25, the piston rod 26 ends with the fork 20 of FIG. 2. The brake cylinder 25 is saddled in the inclined position shown in FIG. 5 on the abutment 14 with the piston rod direction being approximately tangential thereto; this results in a particularly space-saving arrangement of the individual parts of the brake pad unit. On the side facing away from the carrier 24, the abutment 14 carries a projecting support arm 27, at the free end of which a pendulum 29 extending to the brake block 28 is articulated. The ring body 7 is rotatably mounted in the abutment 14 10 and carries the spiral track sections 8, against which the rollers 9, which are mounted on the abutment 1 by means of bolts 11, bear. The abutment 1 is slidably mounted together with the slack adjuster 4 in the abutment 14; the bolts 11 engage through oblong holes 15 arranged in the abutment 14 and thus secure the non-rotatable guidance of the abutment 1. The front end of the slack adjuster 4 is articulated on the brake pad 28 via a plunger 30 protruding from the abutment 14.

Die Zuspannvorrichtung nach Fig. 1 bis 3 ist weiterhin 2o gut geeignet, als mit einem Bremszylinder kombinierte Handbremseinrichtung verwendet zu werden. 1 to 3 is furthermore well suited to be used as a hand brake device combined with a brake cylinder.

In Fig. 6 ist ausschnittweise ein Bremszylinder 31 mit einem gehäusefesten Kolbenstangen-Führungsrohr 32, einem Kolben 33 und einem Kolbenstangenrohr 34 dargestellt. Das 25 Widerlager 14 ist durch einen fest auf dem Kolbenstangen-Führungsrohr 32 angeordneten Ringkörper gebildet, gegen welchen sich über das Wälzlager 12 der auf dem Kolbenstangen-Führungsrohr 32 drehbar gelagerte Ringkörper 7 abstützt. Das freie Ende des Hebelarmes 19 des Ringkörpers 7 30 ist über das Gabelstück 20 an einem Bowdenzug 35 angelenkt, dessen Mantelschlauch 36 sich gegen ein am Bremszylinder 31 angebrachtes Widerlager 37 abstützt, wie aus Fig. 7 ersichtlich. Das Widerlager 1 ist als auf dem Kolbenstangen-Führungsrohr 32 gelagerter Ring ausgebildet, von 35 welchem der Bolzen 16 radial nach innen ragt und in Langlöcher 15 und 38 des Kolbenstangen-Führungsrohres 32 bzw. des Kolbenstangenrohres 34 eingreift. Durch die Führung im Kolbenstangen-Führungsrohr 32 sichert der Bolzen 16 die drehfeste Führung des Widerlagers 1. Das Langloch 38 er- 40 möglicht einerseits ein Verschieben des Kolbenstangenrohres 34 bei Druckbeaufschlagen des Bremszylinderkolbens 33 gemäss Fig. 6 nach links, wobei das Widerlager 1 in Ruhe verbleiben kann; andererseits wird durch Anlage des Bolzens 16 an der linken Begrenzung des Langloches 38 das Kolben- 4J stangenrohr 34 mitgenommen, wenn durch Drehen des Ringkörpers 7 das Widerlager 1 nach links verschoben wird. 6 shows a detail of a brake cylinder 31 with a piston rod guide tube 32 fixed to the housing, a piston 33 and a piston rod tube 34. The 25 abutment 14 is formed by an annular body fixedly arranged on the piston rod guide tube 32, against which the annular body 7 rotatably supported on the piston rod guide tube 32 is supported via the roller bearing 12. The free end of the lever arm 19 of the ring body 7 30 is articulated via the fork piece 20 to a Bowden cable 35, the jacket hose 36 of which is supported against an abutment 37 attached to the brake cylinder 31, as can be seen in FIG. 7. The abutment 1 is designed as a ring mounted on the piston rod guide tube 32, from which the pin 16 projects radially inwards and engages in elongated holes 15 and 38 of the piston rod guide tube 32 and the piston rod tube 34, respectively. By guiding in the piston rod guide tube 32, the bolt 16 ensures the rotationally fixed guidance of the abutment 1. The elongated hole 38 makes it possible, on the one hand, for the piston rod tube 34 to be displaced to the left when the brake cylinder piston 33 is pressurized, as shown in FIG. 6, the abutment 1 being at rest can remain; on the other hand, the piston 4J rod tube 34 is carried along when the bolt 16 abuts the left boundary of the elongated hole 38 when the abutment 1 is displaced to the left by rotating the ring body 7.

Eine besonders zweckmässige Ausbildung ergibt sich dabei, wenn gemäss Fig. 8 der Ringkörper 7 im Querschnitt L-förmig ausgebildet und derart auf dem Kolbenstangen-Füh- 5() rungsrohr 32 gelagert wird, dass zwischen Ringkörper 7 und Kolbenstangen-Führungsrohr 32 ein zur kolbenabgewandten Seite hin offener Ringraum 39 entsteht. Die über die Bolzen 11 am Ringkörper 7 gelagerten Rollen 9 befinden sich im Ringraum 39, in welchen von der offenen Seite her auch das 55 ringartige Widerlager 1 eingreift. Die übrige Ausbildung entspricht derjenigen nach Fig. 6. Durch diese Ausbildung wird eine geschützte Anordnung der Rollen 9 sowie der Wendelbahnabschnitte 8 erreicht; ausserdem ist es möglich, einen sich vom Ringförmigen Widerlager 14 zum Ringkörper 7 er- 60 streckenden Faltenbalg 40 und einen weiteren, sich vom Ringkörper 7 zum nicht dargestellten Kolbenstangenkopf des Bremszylinders 1 erstreckenden Faltenbalg 41 anzuordnen. Es ist somit die Möglichkeit zur völligen Abdeckung aller beweglichen Teile des Bremszylinders 31 mit handbetätig- 65 barer Zuspannvorrichtung gegeben, so dass diese Teile auch unter ungünstiger Einsatzbedingung nicht verschmutzen und damit verstärkt verschleissen können. A particularly expedient design is obtained if, according to FIG. 8, the annular body 7 is L-shaped in cross section and is mounted on the piston rod guide tube 32 in such a way that between the annular body 7 and the piston rod guide tube 32 one to face away from the piston Annular space 39 open to the side is formed. The rollers 9, which are mounted on the ring body 7 via the bolts 11, are located in the annular space 39, in which the 55 ring-like abutment 1 also engages from the open side. The rest of the training corresponds to that of FIG. 6. This training ensures a protected arrangement of the rollers 9 and the spiral track sections 8; it is also possible to arrange a bellows 40 which extends from the annular abutment 14 to the ring body 7 and a further bellows 41 which extends from the ring body 7 to the piston rod head, not shown, of the brake cylinder 1. There is thus the possibility of completely covering all movable parts of the brake cylinder 31 with a manually actuable application device, so that these parts cannot get dirty and therefore wear out even under unfavorable operating conditions.

Bei Verwendung der Zuspannvorrichtung als Federspeicher-Bremseinheit ist es zweckmässig, am Ringkörper 7 gegenüberliegend zum Hebelarm 19 einen weiteren, in Fig. 2 strichpunktiert dargestellten Hebelarm 42 vorzusehen. Das Widerlager 14 wird gemäss Fig. 9 mit einem Träger 43 versehen, an welchem ein zylinderartig ausgebildeter Federspeicher 44 und ein druckmittelbeaufschlagbarer Lösezylinder 45 nebeneinander befestigt werden, derart, dass ihre zueinander parallelen Achsen 46 und 47 sich in einer zur Drehachse 10 senkrechten Ebene befinden. Der Federspeicher 44 weist in einem Gehäuse 48 eine Speicherfeder 49 auf, welche sich gegen einen im Gehäuse 48 verschieblich geführten Federteller 50 abstützt. Der Federteller 50 ist über eine Stange 51 am freien Ende des Hebelarmes 19 angelenkt. Der Lösezylinder 45 weist einen druckmittelbeaufschlagbaren Kolben 52 auf, dessen Kolbenstange 53 am freien Ende des Hebelarmes 42 angelenkt ist. Die Anlenkstelle 54 der Stange 51 am Hebelarm 19 und die Anlenkstelle 55 der Kolbenstange 53 am Hebelarm 42 sind jeweils in Längsrichtung des Hebelarmes 19 bzw. 42 einstellbar ausgebildet. Durch entsprechende Justierung der Entfernung b der Anlenkstelle 54 von der Drehachse 10 kann das von der Speicherfeder 49 auf den Ringkörper 7 ausgeübte Drehmoment und damit die von der Zuspannvorrichtung ausübbare Zuspannkraft genau einjustiert werden; auch grosse Toleranzen der von der Speicherfeder 49 ausübbaren Kraft können hierdurch ohne Schwierigkeiten ausgeglichen werden. Es sind somit billig herstellbare Speicherfedern 49 verwendbar. When using the application device as a spring-loaded brake unit, it is expedient to provide a further lever arm 42, shown in phantom in FIG. 2, on the ring body 7 opposite the lever arm 19. The abutment 14 is provided according to FIG. 9 with a carrier 43, to which a spring-type storage device 44 of cylindrical design and a release cylinder 45 which can be acted upon by pressure medium are fastened next to one another such that their axes 46 and 47, which are parallel to one another, are located in a plane perpendicular to the axis of rotation 10. The spring accumulator 44 has a storage spring 49 in a housing 48, which is supported against a spring plate 50 which is displaceably guided in the housing 48. The spring plate 50 is articulated via a rod 51 at the free end of the lever arm 19. The release cylinder 45 has a piston 52 which can be acted upon by pressure medium, the piston rod 53 of which is articulated at the free end of the lever arm 42. The articulation point 54 of the rod 51 on the lever arm 19 and the articulation point 55 of the piston rod 53 on the lever arm 42 are each adjustable in the longitudinal direction of the lever arm 19 or 42. The torque exerted by the storage spring 49 on the ring body 7 and thus the application force exerted by the application device can be precisely adjusted by appropriately adjusting the distance b of the articulation point 54 from the axis of rotation 10; Even large tolerances of the force that can be exerted by the storage spring 49 can thereby be compensated for without difficulty. Storage springs 49 which can be produced cheaply can thus be used.

Nachfolgend wird der Abstand a der Anlenkstelle 55 von der Drehachse 10 derart einjustiert, dass bei voller Druckbeaufschlagung des Kolbens 52 mit dem zur Verfügung stehenden Lösedruck die vom Kolben 52 ausgeübte Kraft gerade ausreicht, über die Hebelarme 42 und 19 den Federteller 50 zum Spannen der Speicherfeder 49 zurückzudrücken. Die von der Zuspannvorrichtung ausübbare Zuspannkraft K ergibt sich also zu Subsequently, the distance a of the articulation point 55 from the axis of rotation 10 is adjusted such that when the piston 52 is fully pressurized with the available release pressure, the force exerted by the piston 52 is just sufficient, via the lever arms 42 and 19, the spring plate 50 for tensioning the storage spring 49 push back. The application force K that can be exerted by the application device thus results in

K = Pf X b X i, K = Pf X b X i,

wobei Pf die von der Speicherfeder 49 ausübbare Kraft, b den Abstand der Anlenkstelle 54 von der Drehachse 10 und e den durch den Steigungswinkel der Wendelbahnabschnitte 8 bestimmten Übersetzungsfaktor der Zuspannvorrichtung bedeuten. Der erforderliche Druckmitteldruck zum Lösen bzw. bei dessen Festliegen der Abstand a der Anlenkstelle 55 von der Drehachse 10 lässt sich sodann aus der Beziehung where Pf is the force that can be exerted by the storage spring 49, b the distance of the articulation point 54 from the axis of rotation 10 and e the transmission factor of the application device determined by the pitch angle of the spiral track sections 8. The pressure medium pressure required to release or when the distance a of the articulation point 55 from the axis of rotation 10 is fixed can then be determined from the relationship

FXCXa = PfXb bestimmen, wobei F die Fläche des Kolbens 52 und C den Lösedruck des Druckmittels bedeuten. Determine FXCXa = PfXb, where F is the area of the piston 52 and C is the release pressure of the pressure medium.

Die Zuspannvorrichtung nach Fig. 9 lässt sich, wie aus Fig. 10 ersichtlich, besonders vorteilhaft zum Zuspannen einer Bremszange mit den Zangenhebeln 56 und 57 sowie dem Joch 58 verwenden: Das Widerlager 14 nach Fig. 1 ist dabei mit dem der Bremsscheibe 59 abgewandten Ende des einen Bremshebels 57 und das Widerlager 1 bzw. der Gestängesteller 4 mit dem entsprechenden Ende des anderen Bremshebels 56 zu verbinden. Die in der Aufsicht nach Fig. 10 übereinanderliegenden Gehäuse des Federspeichers 44 und des Lösezylinders 45 befinden sich dabei bezogen auf die Drehachse 10 auf der der Bremsscheibe 59 abgewandten Seite. 9, as can be seen from FIG. 10, can be used particularly advantageously for clamping a brake caliper with the caliper levers 56 and 57 and the yoke 58: the abutment 14 according to FIG. 1 is with the end facing away from the brake disk 59 to connect one brake lever 57 and the abutment 1 or the slack adjuster 4 to the corresponding end of the other brake lever 56. The superposed housings of the spring accumulator 44 and the release cylinder 45 in the top view according to FIG. 10 are in relation to the axis of rotation 10 on the side facing away from the brake disk 59.

Bei den Anordnungen nach Fig. 9 und Fig. 10 wird das beim Betätigen der Zuspannvorrichtung ausgeübte Drehmoment vom Ringkörper 7 auf das Widerlager 1 und von diesem durch seine drehfeste Führung auf das Widerlager 14 sowie den Träger 43 übertragen; es ergibt sich somit innerhalb der Zuspannvorrichtung ein geschlossener Kraftfluss und In the arrangements according to FIGS. 9 and 10, the torque exerted when the application device is actuated is transmitted from the ring body 7 to the abutment 1 and from there through its non-rotatable guide to the abutment 14 and the carrier 43; there is thus a closed flow of force within the application device

5 5

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die Bremszange 56, 57, 58 kann in üblicher Weise am Fahrzeug befestigt bzw. aufgehängt werden. the brake caliper 56, 57, 58 can be attached or suspended in the usual manner on the vehicle.

In Abänderung von der vorstehend beschriebenen Ausführungsform ist es auch möglich, den Träger 43 nicht mit dem Widerlager 14 zu verbinden, sondern gesondert drehbar 5 um die Drehachse 10 zu lagern. Bei Verwendung einer derartigen Zuspannvorrichtung in Verbindung mit einer Scheibenbremse ist es erforderlich, wie in Fig. 11 dargestellt, den Federspeicher 44 nahe seines Bodens mittels eines beiderseits gelenkig gelagerten Pendels 60 mit dem Fahrzeugrah- 10 men 61 zu verbinden. Das Joch 58 und die von den Bremshebel 57 an die Bremsscheibe 59 andrückbaren Bremsbacken 62 sind ebenfalls am Fahrzeugrahmen 61 befestigt bzw. gelagert. Die Reaktionskräfte des Federspeichers 44 bzw. des Lösezylinders 45 beim Betätigen der Zuspannvorrichtung werden hierbei über das Pendel 60, den Fahrzeugrahmen 61, das Joch 58 und den Bremshebel 56 übertragen. Im übrigen entspricht die Anordnung nach Fig. 11 derjenigen nach Fig. In a modification of the embodiment described above, it is also possible not to connect the carrier 43 to the abutment 14, but instead to support it rotatably 5 about the axis of rotation 10. When using such an application device in conjunction with a disc brake, it is necessary, as shown in FIG. 11, to connect the spring accumulator 44 to the vehicle frame 61 near its base by means of a pendulum 60 which is articulated on both sides. The yoke 58 and the brake shoes 62 which can be pressed onto the brake disk 59 by the brake levers 57 are likewise fastened or supported on the vehicle frame 61. The reaction forces of the spring accumulator 44 or of the release cylinder 45 when the application device is actuated are transmitted via the pendulum 60, the vehicle frame 61, the yoke 58 and the brake lever 56. Otherwise, the arrangement according to FIG. 11 corresponds to that according to FIG.

10. 10th

Bei den Zuspannvorrichtungen nach Fig. 4 bis Fig. 11 ändert sich mit der Drehung des Ringkörpers 7 die wirksame Hebellänge des Hebelarmes 19 bzw. 42. Es ist möglich, die hierdurch bedingte Änderung des am Drehkörper 7 wirksamen Drehmomentes durch entsprechende Steigungsänderung der Wendelbahnabschnitte 8 auszugleichen, derart, dass die Zuspannvorrichtung wenigstens im Bereich des Festbremshubes der Reibungsbremse unabhängig von der jeweiligen Drehstellung des Ringkörpers 7 stets eine konstante. Kraft abgibt. Weiterhin ist es möglich, durch entsprechende Steigungsänderung der Wendelbahnabschnitte 8 die mit dem Hub abnehmende Spannkraft der Speicherfeder 49 bei den Ausführungen nach Fig. 9 bis Fig. 11 zu kompensieren. 4 to 11, the effective lever length of the lever arm 19 or 42 changes with the rotation of the ring body 7. It is possible to compensate for the resulting change in the torque acting on the rotary body 7 by a corresponding change in the pitch of the spiral track sections 8 , such that the application device is always a constant, at least in the area of the braking stroke of the friction brake, regardless of the respective rotational position of the ring body 7. Delivers power. Furthermore, it is possible to compensate for the tension force of the storage spring 49, which decreases with the stroke, in the embodiments according to FIGS. 9 to 11, by changing the incline of the spiral track sections 8 accordingly.

Bei allen vorbeschriebenen Anordnungen werden die Rollen 9 auf einer Kreisbahn um die Drehachse 10 geführt; da die Rollen 9 eine beachtliche, bezogen auf die Drehachse 10 radiale Erstreckung aufweisen, ergibt sich an den Rollen nur an einer Stelle ein exakter Abrollvorgang, während dieser an den übrigen Anlagestellen der Rollen 9 an den Wendelbahnabschnitten 8 durch allerdings nur geringe Gleitvorgänge überlagert wird. Zum Vermeiden der durch diese Gleitvorgänge gesteigerten Beanspruchung von Rollen 9 und Wendelbahnabschnitten 8 können die Rollen als Kegelrollen 9' gemäss Fig. 6 ausgebildet werden: Die Mantelflächen der Rollen 9' gehören strichpunktiert dargestellten Kegeln 63 an, deren Spitze in der Drehachse 10 liegen. Durch die Ausbildung der Rollen 9 als Kegelrollen 9' ergibt sich über deren gesamte Breite ein exaktes Abrollen auf den Wendelbahnabschnitten 8. In all the arrangements described above, the rollers 9 are guided on a circular path around the axis of rotation 10; since the rollers 9 have a considerable radial extension with respect to the axis of rotation 10, the rollers only have an exact rolling process at one point, while this is superimposed at the other contact points of the rollers 9 on the spiral track sections 8 by only slight sliding processes. In order to avoid the increased stress on rollers 9 and spiral path sections 8 caused by these sliding processes, the rollers can be designed as tapered rollers 9 'according to FIG. The formation of the rollers 9 as tapered rollers 9 ′ results in an exact rolling on the spiral track sections 8 over their entire width.

M M

7 Blatt Zeichnungen 7 sheets of drawings

Claims

625 860

2nd

PATENT CLAIMS

1. Application device for friction brakes, in particular for rail vehicles, with an annular body rotatable via a drive device between two non-rotatable, axially displaceable abutments, wherein 5 are arranged between the annular body and at least one of the abutments on roller bodies guided on coaxial axis sections of the annular body, characterized in that that the rolling elements on the part opposite the spiral track sections (8), 10 d. H. Ring body (7) or abutment (1) are rollers (9) rotatably mounted about axes running radially to the axis of rotation (10) of the ring body.

2. Applying device according to claim 1, characterized in that the rollers (9) on the ring body (7) are15.

3. application device according to claim 1 or 2, characterized in that the rollers (9) are arranged only between the ring body (7) and one of the abutments (1) and that the ring body via an axial roller bearing (12) against the other 20 abutment ( 14) is supported.

4. application device according to claim 3, characterized in that the abutments (1 and 14) on both sides of the ring body (7) are guided against one another in a rotationally fixed manner.

5. application device according to claim 4, characterized- 25 indicates that one of the abutments (1 or 14) has a cylindrical extension (1 ') on which the ring body (7) is rotatably mounted and which in the region of the other abutment (14 or 1) is guided in a rotationally fixed manner on the other abutment by means of a radial bolt (16) which engages in an elongated hole (15) which runs parallel to the axis.

6. application device according to claim 5, characterized in that on the outer circumference of the cylindrical extension, in particular piston rod guide tube (32), mounted ring body (7) also on the outer circumference 35 mounted other abutment (14 or 1) radially on the outside at least partially covered in the axial direction and that the rollers (9) are arranged in an annular space (39) between the annular body and the outer circumference.

7. application device according to claim 1, characterized in that the spiral track sections (8) in the contact stroke of the friction brake corresponding contact area (21) for the rollers (9) a greater helix pitch, in the fixed braking area of the friction brake corresponding contact area (23) for the rollers have a small spiral pitch.

8. application device according to claim 1, characterized in that on the ring body (7) at least one radially projecting lever arm (19) is provided, on which the drive device (25, 35) is articulated.

9. application device according to claim 8, characterized in that at least one of the abutments (14) carries a counter bearing (37) for the drive device (35).

10. Clamping device according to claim 8 or 9, characterized in that at least approximately diametrically opposite two radially projecting lever arms (19 and 42) are arranged on the ring body (7), one of which has a spring accumulator (44) and the other a pressure medium actable release cylinder (45) for the spring accumulator 60 is articulated.

11. Application device according to claim 10, characterized in that the articulation point (54 or 55) of the spring accumulator (44) and / or the release cylinder (45) on the lever arm (19 or 42) is designed to be adjustable in the longitudinal direction thereof.

12. application device according to claim 10, characterized in that the housing (48) of the spring accumulator (44)

and the release cylinder (45) are arranged side by side, their mutually parallel axes being in a plane perpendicular to the axis of rotation (10).

13. Application device according to claim 1, characterized in that the rollers are designed as tapered rollers (9 ') with a tapered tip lying in the axis of rotation (10).

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