CH626963A5

CH626963A5 - Application device for friction brakes, in particular those of rail vehicles

Info

Publication number: CH626963A5
Application number: CH1620677A
Authority: CH
Inventors: Hans Poellinger; Albert Kerscher
Original assignee: Knorr Bremse Gmbh
Priority date: 1976-12-31
Filing date: 1977-12-29
Publication date: 1981-12-15
Also published as: DE2659768A1; FR2376339B1; SE7714882L; DE2659768B2; FR2376339A1; DE2659768C3

Description

Die Erfindung betrifft eine Zuspannvorrichtung für Reibungsbremsen, insbesondere von Schienenfahrzeugen, mit einem zwischen einem als Bremszylinder ausgebildeten Bremsmotor und einem eine Zuspannkraft abgebenden Ausgangsglied eingeordneten Keilgetriebe, welches einen an einer Keilfläche abrollbaren ersten Rollkörper aufweist. The invention relates to an application device for friction brakes, in particular of rail vehicles, with a wedge gear arranged between a brake motor designed as a brake cylinder and an output member that emits an application force and which has a first rolling element that can be rolled off on a wedge surface.

Derartige Zuspannvorrichtungen sind bereits vielfach bekannt. Die Kolbenstange des Bremszylinders ist hierbei mit einem Keildruckstück verbunden, dessen Keilfläche über den Rollkörper an einer dem Ausgangsglied zugehörenden Gegenfläche anliegt. Das Ausgangsglied ist dabei stangenförmig mit zur Bremszylinderachse senkrechter Längsrichtung ausgebildet. Zur Aufnahme der Reaktionskräfte am Keildruckstück ist dieses über einen zweiten Rollkörper gegen eine zur Bremszylinderachse parallele Führungsfläche abgestützt. Bei diesen bekannten Zuspannvorrichtungen fehlen jedoch Mittel, welche ohne Biegebelastung des Ausgangsgliedes die vom ersten Rollkörper auf dieses ausgeübten Querkraftkomponenten aufnehmen könnten. Das Ausgangsglied ist hierbei im allgemeinen in Schiebeführungen längsverschieblich gelagert; die erwähnten Querkraftkomponenten belasten diese Lagerstellen und ergeben hier unerwünschte Reibung und Abnutzung. Such application devices are already widely known. The piston rod of the brake cylinder is connected to a wedge pressure piece, the wedge surface of which rests against the counter surface belonging to the output member via the rolling element. The output member is rod-shaped with a longitudinal direction perpendicular to the brake cylinder axis. To absorb the reaction forces on the wedge pressure piece, it is supported against a guide surface parallel to the brake cylinder axis by means of a second rolling element. In these known clamping devices, however, there are no means which could absorb the transverse force components exerted by the first rolling element on the output element without bending the output element. The output member is generally slidably mounted in sliding guides; the shear force components mentioned stress these bearings and result in undesirable friction and wear.

Bei Zuspannvorrichtungen für Innenbackenbremsen ist es bekannt, an der Kolbenstange des Bremszylinders Rollen anzuordnen, welche zwischen zwei gegenläufig geneigte Keilflächen an den einander gegenüberstehenden Bremsbacken anliegen. Diese Zuspannvorrichtungen sind jedoch nicht allgemein verwendbar. In application devices for inner shoe brakes, it is known to arrange rollers on the piston rod of the brake cylinder which rest between two oppositely inclined wedge surfaces on the opposing brake shoes. However, these clamping devices are not generally usable.

Allen bekannten Zuspannvorrichtungen mit Keilgetriebe ist gemeinsam, dass sie für den Anlege- und den Festbremshub der von ihnen zuzuspannenden Reibungsbremsen gleiches Übersetzungsverhältnis aufweisen; der Bremszylinder muss daher bereits zum Überwinden des Anlegehubes der Reibungsbremse einen grossen Hubweg aufweisen, an welchen sich der noch im allgemeinen kleinere, dem Festbremshub der Reibungsbremse entsprechende Hubweg anschliesst. Der grosse Anlegehub des Bremszylinders erfordert beachtlichen Bauaufwand, grosses Bauvolumen und zu einer Überwindung einen unnötigen Druckmittelverbrauch. All known application devices with wedge gears have in common that they have the same transmission ratio for the application and the brake stroke of the friction brakes to be applied by them; The brake cylinder must therefore already have a large stroke distance to overcome the application stroke of the friction brake, which is followed by the stroke path, which is still generally smaller and corresponds to the fixed brake stroke of the friction brake. The large contact stroke of the brake cylinder requires considerable construction effort, large construction volume and an unnecessary use of pressure medium to overcome.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zuspannvorrichtung der eingangs genannten Art derart auszubilden, dass bei geringem Bauaufwand das Ausgangsglied von unerwünschten Querkraftkomponenten entlastet ist, also ein hoher s The invention is based on the object of designing an application device of the type mentioned in such a way that the output member is relieved of undesired transverse force components, ie a high s, with little construction effort

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Wirkungsgrad der Zuspannvorrichtung erreichbar ist, und dass des weiteren die Möglichkeit besteht, das Ausgangsglied ohne Bauaufwand unter Vermeiden von Schiebeführungen zu lagern und ebenfalls ohne Bauaufwand zwischen Anlege- und Festbremshub einen Übersetzungswechsel des Keilgetriebes vorzusehen, damit der Auslegungshub des Bremsmotors gering gehalten werden kann. Efficiency of the application device is achievable, and that there is also the possibility of storing the output member without construction effort while avoiding sliding guides and also to provide a gear ratio change of the wedge gear between the application and parking brake strokes so that the design stroke of the brake motor can be kept low.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, According to the invention, this object is achieved by

dass das Keilgetriebe einen um eine feste Lagerstelle mit quer zur Keilflächen-Längsrichtung und senkrecht zur Kraftrichtung des Bremsmotors verlaufender Achsrichtung schwenkbaren Hebel aufweist, der mit Abstand zur Lagerstelle über die Keilfläche und den ersten Rollkörper mit dem Bremsmotor gekoppelt ist und an welchem mit Abstand zur Lagerstelle und zur Koppelstelle mit dem Bremsmotor das Ausgangsglied angelenkt ist. Die Lagerstelle des Hebels nimmt dabei die unerwünschten Querkräfte auf, so dass diese nicht zum Ausgangsglied gelangen. that the wedge gear has a lever which can be pivoted about a fixed bearing point with an axial direction running transversely to the longitudinal direction of the wedge surface and perpendicular to the direction of force of the brake motor, which lever is coupled to the brake motor at a distance from the bearing point via the wedge surface and the first rolling element, and at a distance from the bearing point and the output member is articulated to the coupling point with the brake motor. The bearing of the lever absorbs the undesirable transverse forces so that they do not reach the output member.

Es können sich baulich vorteilhafte ausgestaltete Zuspannvorrichtungen ergeben, wenn der Hebel in seinem mittleren Bereich am Ausgangsglied mittel- oder unmittelbar angelenkt und an seinen Enden an der Lagerstelle gelagert bzw. mit dem Bremsmotor gekoppelt wird, wobei die Aussenkontur des Hebels in dessen einem Endbereich als Keilfläche ausgebildet sein und der an einer im wesentlichen in Kraftrichtung des Bremsmotors verlaufenden Kolbenstange desselben gelagerte, erste Rollkörper über einen zweiten Rollkörper an einer festen, zur Kolbenstange parallelen Führungsfläche abgestützt sein kann, wobei zweckmässig die beiden Rollkörper gleich-achsig an der Kolbenstange gelagert werden können. Hierdurch kann eine gute Herstellbarkeit der Keilfläche und eine Entlastung auch der Kolbenstange von Querkräften bei niedriger Reibung und geringem Bauaufwand erzielt werden. Structurally advantageous clamping devices can result if the lever is articulated directly or indirectly in its central region on the output member and is supported at the bearing point at its ends or is coupled to the brake motor, the outer contour of the lever in one end region as a wedge surface be formed and the first rolling element, which is mounted on a piston rod of the same, running essentially in the direction of force of the brake motor, can be supported by a second rolling element on a fixed guide surface parallel to the piston rod, wherein the two rolling elements can expediently be supported on the piston rod with the same axis. As a result, the wedge surface can be easily manufactured and the piston rod can also be relieved of transverse forces with low friction and low construction costs.

Zur Handbetätigung der Zuspannvorrichtung, wie sie oftmals erforderlich ist, kann es zweckmässig sein, einen von Hand drehbaren Handbremshebel mit im wesentlichen quer zur Kolbenstange verlaufender Längsrichtung vorzusehen, dessen freies Ende mit dem ersten Rollkörper in dessen Andrückrichtung an die Keilfläche koppelbar ist. Hierbei kann es weiterhin zweckmässig sein, den Handbremshebel gegebenenfalls über einen dritten Rollkörper an einem den ersten Rollkörper tragenden Bolzen anliegen zu lassen und alle Rollkörper auf dem die Kolbenstange quer durchsetzenden Bolzen zu lagern. For manual actuation of the application device, as is often required, it can be expedient to provide a hand brake lever which can be rotated by hand and has a longitudinal direction which runs essentially transversely to the piston rod and whose free end can be coupled to the wedge surface in the pressing direction thereof. In this case, it may also be expedient to have the handbrake lever, if necessary, rest against a bolt carrying the first rolling element via a third rolling element and to mount all rolling elements on the bolt which penetrates the piston rod transversely.

Dabei kann eine besondere zweckmässige Konstruktion erreicht werden, wenn die Kolbenstange plattenartig mit zwei rechteckigen Ausschnitten ausgebildet ist, wenn der Bolzen die Kolbenstange parallel zu ihrer Plattenebene und senkrecht zur Kraftrichtung des Bremsmotors teilweise in die Ausschnitte ragend durchsetzt und auf beiderseits überstehenden Endabschnitten je einen ersten Rollkörper und in ihrem mittleren Abschnitt in einem Mittelausschnitt den zweiten Rollkörper trägt und wenn der Handbremshebel gabelartig ausgebildet ist und in die rechteckigen Ausschnitte ragt. A particularly useful design can be achieved if the piston rod is plate-like with two rectangular cutouts, if the bolt extends through the cutouts parallel to its plate plane and perpendicular to the direction of the force of the brake motor, partially protruding into the cutouts and a first rolling element on end sections that protrude on both sides and in its central section carries the second rolling element in a central cutout and when the handbrake lever is fork-shaped and protrudes into the rectangular cutouts.

Zum Vermeiden von Schiebeführungen für das Ausgangsglied kann das Ausgangsglied im wesentlichen quer zur Hebel-richtung verlaufen und stangenartig ausgebildet sowie mit Abstand zu seiner Anlenkung am Hebel an einem zu letzterem im wesentlichen parallelen, um ein festes Lager schwenkbaren Pendel angelenkt sein. In order to avoid sliding guides for the output member, the output member can run essentially transversely to the lever direction and can be designed like a rod, and can be articulated at a distance from its articulation on the lever on a pendulum which is essentially parallel to the latter and can be pivoted about a fixed bearing.

Um die von der Zuspannvorrichtung an die Reibungsbremse abgebbare Zuspannkraft in allen Hubbereichen des Festbremshubes der Reibungsbremse annähernd konstant zu halten, In order to keep the application force that can be delivered from the application device to the friction brake approximately constant in all stroke ranges of the parking brake stroke of the friction brake,

kann es des weiteren zweckmässig sein, wenn im dem Festbremshub der Reibungsbremse entsprechenden Anlagebereich des ersten Rollkörpers an der Keilfläche diese an jeder Anlagestelle zur Kraftrichtung des Bremsmotors einen Winkel einschliesst, welcher zumindest annähernd die Bedingung b sin a erfüllt, wobei c eine Konstante, a den Abstand der Normalen zur Keilfläche an dieser Anlagestelle und b den Abstand der Wirkungslinie der Zuspannkraft von jeweils der Achse der Lagerstelle bedeuten. it may furthermore be expedient if, in the contact area of the first rolling element on the wedge surface corresponding to the braking stroke of the friction brake, the latter forms an angle at each contact point with the direction of force of the brake motor, which at least approximately fulfills the condition b sin a, where c is a constant, a the Distance of the normal to the wedge surface at this contact point and b mean the distance of the line of action of the clamping force from the axis of the bearing point.

Der am Bremsmotor vorzusehende Gesamthub kann hierbei gering gehalten werden, wenn des weiteren im höchstens dem Anlegehubbereich des ersten Rollkörpers an der Keilfläche diese an jeder Anlagestelle zur Längsrichtung der Kolbenstange einen Winkel einschliesst, welcher zumindest annähernd die Bedingung The total stroke to be provided on the brake motor can be kept low if, in addition, in the maximum of the contact stroke area of the first rolling element on the wedge surface, this forms an angle at each contact point with the longitudinal direction of the piston rod, which at least approximately the condition

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sin a erfüllt, wobei ci kleiner als c ist. Hierdurch ist erreichbar, dass das Keilgetriebe im Anlegehubbereich der Reibungsbremse eine geringe, annähernd konstante Kraftübersetzung und im Festbremshubbereich der Reibungsbremse eine hohe, ebenfalls annähernd konstante Übersetzung aufweist, wobei der Übersetzungswechsel ohne zusätzlichen Bauaufwand mit äusserst geringen Herstellungskosten erzielbar ist. sin a is satisfied, where ci is less than c. In this way it can be achieved that the wedge gear has a low, approximately constant power transmission in the application stroke area of the friction brake and a high, also approximately constant translation in the parking brake stroke area of the friction brake, the transmission changeover being achievable without additional construction costs and with extremely low manufacturing costs.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele von nach der Erfindung ausgebildeten Zuspannvorrichtungen dargestellt, und zwar zweigen The drawing shows two exemplary embodiments of clamping devices designed according to the invention, namely branches

Fig. 1 eine Seitenansicht einer teilweise aufgeschnittenen Zuspannvorrichtung im Lösezustand Fig. 2 einen Schnitt gemäss Linie I-I in Fig. 1, 1 is a side view of a partially cut clamping device in the released state. FIG. 2 is a section along line I-I in Fig. 1,

Fig. 3 die Zuspannvorrichtung nach Fig. 1 in Bremsstellung, Fig. 4 einen Schnitt entsprechend Fig. 2 durch die in Bremsstellung befindliche Zuspannvorrichtung und 3 shows the application device according to FIG. 1 in the braking position, FIG. 4 shows a section corresponding to FIG. 2 through the application device in the braking position and

Fig. 5 schematisch ein anderes Ausführungsbeispiel der Zuspannvorrichtung. Fig. 5 shows schematically another embodiment of the application device.

Die Zuspannvorrichtung weist gemäss Fig. 1 an einem mit einem Fahrzeugrahmen fest zu verbindenen Gehäuse 1 einen als Bremszylinder 2 ausgebildeten und als Bremsmotor dienenden Abschnitt auf, in welchem mit im wesentlichen senkrechter Achsrichtung 3 ein über einen Rohranschluss 4 mit Druckmittel beaufschlagbarer Kolben 5 verschieblich geführt ist. Der Kolben 5 ist mit einer abwärts ragenden, wie aus Fig. 1 und 2 ersichtlich, plattenartigen Kolbenstange 6 verbunden, welche nahe ihrer seitlichen Begrenzung zwei rechteckige Aussparungen 7 aufweist und nahe ihres unteren, freien Endes von einem Bolzen 8 durchsetzt ist, welcher parallel zu ihrer Plattenebene und senkrecht zur Achsrichtung 3 verläuft. Der Bolzen 8 trägt auf die Kolbenstange 6 beiderseits überragenden Endabschnitten als erste Rollkörper 9 je ein Rollenlager und in seinem mittleren Abschnitt in einem Mittelausschnitt 10 der Kolbenstange 6 als zweiten Rollkörper 11 ein weiteres Rollenlager. Der Bolzen 8 ist derart angeordnet, dass er das untere Ende der Ausschnitte 7 durchragt. Mit dem Gehäuse 1 ist ein stegartiges Teil 12 starr verbunden, welches mit einer Führungsfläche 13 endet, welche parallel zur Achsrichtung 3 verläuft und an welcher der zweite Rollkörper 11 bei Hubbewegungen des Kolbens 5 abrollt. Am dem Kolben 5 entgegengesetzten Ende ist das Gehäuse 1 parallel zum Bolzen 8 von einem Bolzen 14 durchsetzt, auf welchem nahe der beidseitigen Gehäusewandungen je ein Hebel 15 drehbar gelagert ist. Die als ein gemeinsamer Gabelhebel anzusehenden Hebel 15 ragen im wesentlichen parallel zur Achsrichtung 3 nach oben, sind in ihrem mittleren Bereich mit einer Lagerung 16 versehen, an welcher mittels Bolzen 17 ein Ausgangsglied 18 drehbar gela5 1, on a housing 1 to be fixedly connected to a vehicle frame, the application device has a section designed as a brake cylinder 2 and serving as a brake motor, in which section a piston 5, which can be pressurized with pressure medium via a pipe connection 4, is displaceably guided with a substantially vertical axis direction 3 . The piston 5 is connected to a downwardly projecting, as shown in FIGS. 1 and 2, plate-like piston rod 6, which has two rectangular recesses 7 near its lateral boundary and is penetrated near its lower, free end by a bolt 8 which is parallel to their plate plane and perpendicular to the axial direction 3. The bolt 8 carries on the piston rod 6 on both sides of the end portions projecting as the first roller body 9 a roller bearing and in its central portion in a central cutout 10 of the piston rod 6 as a second roller body 11 a further roller bearing. The bolt 8 is arranged such that it projects through the lower end of the cutouts 7. A web-like part 12 is rigidly connected to the housing 1, which ends with a guide surface 13 which runs parallel to the axial direction 3 and on which the second rolling element 11 rolls when the piston 5 is moved. At the end opposite the piston 5, the housing 1 is penetrated parallel to the bolt 8 by a bolt 14, on each of which a lever 15 is rotatably mounted near the housing walls on both sides. The levers 15, which are to be regarded as a common fork lever, project upward essentially parallel to the axial direction 3, are provided in their central region with a bearing 16 on which an output member 18 can be rotated by means of bolts 17

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gert ist, und tragen an ihrem freien Endbereich einseitig eine Keilkontur 19, an welcher die ersten Rollkörper 9 anliegen. Das Ausgangsglied 18 ist im wesentlichen stangenartig mit zur Achsrichtung 3 senkrecht verlaufender Achse angeordnet; an seinem Vorderende trägt es ein Auge 20, an welchem ein s Bremsklotz 21 und ein Pendel 22 mittels eines Bolzens 23 angelenkt sind. Das Pendel 22 ragt aufwärts und ist mit seinem oberen Ende schwenkbar an einem mit dem Gehäuse 1 über einen Tragarm 24 fest verbundenen Lager 25 gelagert. Das Ausgangsglied 18 ist, wie aus der in Fig. 1 dargestellten Aus- io senkontur ersichtlich, als üblicher, bekannter Gestängesteller ausgebildet; in Fig. 2 ist zum Vereinfachen der Darstellung der innere Aufbau dieses Gestängestellers weggelassen. gert, and carry on their free end region on one side a wedge contour 19 against which the first rolling elements 9 rest. The output member 18 is arranged essentially in a rod-like manner with an axis running perpendicular to the axial direction 3; at its front end it has an eye 20 on which an brake pad 21 and a pendulum 22 are articulated by means of a bolt 23. The pendulum 22 projects upwards and is pivotally supported at its upper end on a bearing 25 which is fixedly connected to the housing 1 via a support arm 24. The output member 18 is, as can be seen from the contour shown in FIG. 1, designed as a conventional, known slack adjuster; in Fig. 2 the internal structure of this slack adjuster is omitted to simplify the illustration.

Seitlich des freien Endes der Hebel 15 ist das Gehäuse 1 von einer Welle 26 durchsetzt, welche ausserhalb des Gehäu- is ses 1 mit einem Drehhebel 27 und innerhalb des Gehäuses 1 mit einem gabelartigen Handbremshebel 28 drehfest verbunden ist. Der Handbremshebel 28 verläuft im wesentlichen angenähert senkrecht zur Achsrichtung 3 und greift mit seinen freien Enden in die rechteckigen Aussparungen 7 ein, in wel- 20 chen er auf dem Bolzen 8 aufliegt. To the side of the free end of the lever 15, the housing 1 is penetrated by a shaft 26, which is connected outside the housing 1 with a rotary lever 27 and inside the housing 1 with a fork-like hand brake lever 28 in a rotationally fixed manner. The hand brake lever 28 extends substantially approximately perpendicular to the axial direction 3 and engages with its free ends in the rectangular recesses 7, in which it rests on the bolt 8.

Die Keilfläche 19 ist, wie später noch genauer erläutert wird, gekrümmt mit im wesentlichen zwei Krümmungsbereichen 19' und 19" ausgebildet, wobei der Krümmungsbereich 19' einen wesentlich grösseren Keilwinkel zur Achsrichtung 3 2s aufweist als Krümmungsbereich 19". The wedge surface 19 is, as will be explained in more detail later, curved with essentially two curvature areas 19 'and 19 ", the curvature area 19' having a substantially larger wedge angle to the axial direction 3 2s than the curvature area 19".

In Fig. 1 und 2 ist die Zuspannvorrichtung in ihrer Ruhestellung dargestellt. Der Kolben 5 befindet sich dabei in seiner obersten Stellung, und die Rollkörper 9 liegen nahe den Enden der Hebel 15 an deren Keilflächenbereich 19' an. Der Hand- 3® bremshebel 28 liegt auf dem Bolzen 8 auf. Das Ausgangsglied 18 befindet sich in seiner gemäss Fig. 1 rechten Endlage. 1 and 2, the application device is shown in its rest position. The piston 5 is in its uppermost position, and the rolling bodies 9 lie near the ends of the levers 15 on their wedge surface area 19 '. The hand 3® brake lever 28 rests on the bolt 8. The output member 18 is in its right end position according to FIG. 1.

Zum Betätigen der Zuspannvorrichtung wird der Kolben 5 durch den Rohranschluss 4 mit Druckmittel beaufschlagt und demgemäss abwärts gedrückt. Über die Kolbenstange 6 und 35 den Bolzen 8 werden dabei die Rollkörper 9 mitgenommen, welche gegen die Keilflächenabschnitte 19' der Hebel 15 drük-ken und hierdurch die Hebel 15 um den Bolzen 14 gemäss Fig. 1 nach links drehen. Über die Bolzen 17 wird dabei das Ausgangsglied 18 nach links bewegt, wobei es den Bremsklotz 40 21 mitnimmt und an das nicht dargestellte, abzubremsende Fahrzeugrad anlegt. Kurz vor Überwinden des Anlegehubes der Reibungsbremse, also kurz vor dem Anlegen des Bremsklotzes 21 an das nicht dargestellte Fahrzeugrad, gelangen die Rollkörper 9 aus dem relativ steilen und damit rasche Vorbe- « wegung des Ausgangsgliedes 18 bewirkenden Keilflächenabschnitt 19'in den wesentlich flacheren Keilflächenabschnitt 19", woraufhin bei gleichbleibender Bewegung des Kolbens 5 das Ausgangsglied 18 wesentlich langsamer, jedoch mit entsprechend gesteigerter Kraft nach links bewegt wird und die so Reibungsbremse nach Anliegen des Bremsklotzes 21 mit entsprechender Kraft zugespannt wird. Der Handbremshebel 28 verbleibt während diesen Vorgängen in Ruhe, seine freien Enden gelangen in den oberen Endbereich der Ausschnitte 7. Das Pendel 22 dreht sich bei der Bewegung des Ausgangsglie- ss des 18 um seine Lagerung 25 und bewirkt eine annähernde Parallelführung des Ausgangsgliedes 18 bei dessen Bewegung. In Fig. 3 und 4 ist die Zuspannvorrichtung bei maximal abgesenktem Kolben 5 dargestellt. To actuate the application device, the piston 5 is pressurized with pressure medium through the pipe connection 4 and is accordingly pressed downwards. The rolling elements 9, which press against the wedge surface sections 19 'of the levers 15 and thereby turn the levers 15 about the bolt 14 according to FIG. 1 to the left, are taken along via the piston rods 6 and 35 of the bolts 8. The output member 18 is moved to the left via the bolts 17, taking the brake pad 40 21 with it and applying it to the vehicle wheel (not shown) to be braked. Shortly before overcoming the application stroke of the friction brake, that is to say shortly before applying the brake pad 21 to the vehicle wheel (not shown), the rolling elements 9 pass from the relatively steep and thus rapid advance of the wedge surface section 19 ′ causing the output member 18 into the substantially flatter wedge surface section 19 ", whereupon the movement of the piston 5 remains the same, the output member 18 is moved to the left much more slowly, but with a correspondingly increased force, and the friction brake is thus applied with the appropriate force after the brake pad 21 has been applied. The hand brake lever 28 remains at rest during these processes free ends reach the upper end area of the cutouts 7. The pendulum 22 rotates about its mounting 25 when the output member 18 moves and causes the output member 18 to be approximately parallel when the latter moves at maximum lowered piston 5 Darge poses.

Zum Lösen der Zuspannvorrichtung wird der den Kolben 5 «o beaufschlagende Druck abgebaut und unter Kraft einer nicht dargestellten Rückzugfeder werden alle Teile der Zuspannvorrichtung wieder in die in Fig. 1 und 2 dargestellten Lagen zurückgeführt. Die Rückzugfeder kann dabei in üblicher Weise am Kolben 5, am Ausgangsglied 18 oder auch am Pendel 22 65 angreifen. To release the application device, the pressure acting on the piston 50 is released and under the force of a return spring, not shown, all parts of the application device are returned to the positions shown in FIGS. 1 and 2. The return spring can act in the usual way on the piston 5, on the output member 18 or on the pendulum 22 65.

Zur Handbetätigung der Zuspannvorrichtung wird der Drehhebel 27 nach rechts gedreht; über die Welle 26 wird dabei der Handbremshebel 28 mitgenommen und drückt mit seinen freien Enden den Bolzen 8 abwärts. Der weitere Bremsvorgang verläuft wie vorstehend geschildert und braucht daher nicht nochmals erläutert zu werden. To manually operate the application device, the rotary lever 27 is turned to the right; The hand brake lever 28 is carried along via the shaft 26 and presses the bolt 8 downwards with its free ends. The further braking process proceeds as described above and therefore does not need to be explained again.

In Abänderung vom in Fig. 1 bis 4 dargestellten Ausführungsbeispiel ist es möglich, auf dem Bolzen 8 auch im Anlagebereich des Handbremshebels 28 Rollenlager anzubringen. Es ist offensichtlich, dass dann nicht nur bei Druckmittelbetätigung, sondern auch bei Handbetätigung der Zuspannvorrichtung nur Dreh- und Rollbewegungen mit entsprechend niedrigen Reibwerten und hohen Wirkungsgraden erfolgen. In a modification of the exemplary embodiment shown in FIGS. 1 to 4, it is possible to mount 28 roller bearings on the bolt 8 also in the contact area of the hand brake lever. It is obvious that then not only with pressure medium actuation, but also with manual actuation of the application device, only rotary and rolling movements with correspondingly low coefficients of friction and high efficiencies take place.

Die Kontur der Keilfläche 19 ist wie folgt ausgebildet: The contour of the wedge surface 19 is designed as follows:

Im zumindest dem ganzen Festbremshub der Reibungsbremse entsprechenden Anlagebereich des Rollkörpers 9 an der Keilfläche 19, also im Keilflächenbereich 19", schliesst die Keilfläche 19 an jeder Stelle zur Achsrichtung 3 einen Winkel a ein, der zumindest annähernd die Bedingung b sin a erfüllt, wobei c eine Konstante, a den Abstand der Normalen 29 zur Keilfläche 19 an der jeweiligen Anlagestelle des Rollkörpers 9 und b den Abstand der Wirkungslinie 31 der vom Ausgangsglied 18 ausübbaren Zuspannkraft von der Achse der Lagerung 16 bedeuten. Durch diese Beziehung wird gewährleistet, dass im gesamten Festbrems-Hubbereich der Reibungsbremse die Zuspannvorrichtung eine annähernd konstante Zuspannkraft abzugeben vermag. Durch die Wahl des Winkels a und das Verhältnis der Abstände a und b wird dabei das Übersetzungsverhältnis vom durch den Kolben 5 als Bremsmotor ausgeübter und vom Ausgangsglied 18 abgebbarer Kraft bestimmt. In the contact area of the rolling element 9 on the wedge surface 19 corresponding to at least the entire braking stroke of the friction brake, that is to say in the wedge surface area 19 ″, the wedge surface 19 forms an angle a at every point with respect to the axial direction 3, which at least approximately fulfills the condition b sin a, with c a constant, a mean the distance between the normal 29 to the wedge surface 19 at the respective contact point of the rolling element 9 and b the distance between the line of action 31 of the application force exerted by the output member 18 from the axis of the bearing 16. This relationship ensures that the entire hard brake Stroke range of the friction brake, the application device is able to deliver an approximately constant application force The choice of the angle a and the ratio of the distances a and b determines the transmission ratio of the force exerted by the piston 5 as a brake motor and which can be output by the output member 18.

Im restlichen Hubbereich, also nahezu im ganzen dem Anlegehub der Reibungsbremse entsprechenden Anlagebereich des Rollkörpers 9 an der Keilfläche 19, somit im Keilflächenbereich 19', schliesst diese an jeder Stelle zur Achsrichtung 3 einen Winkel a ein, welcher zumindest annähernd die Bedingung b sin a erfüllt, wobei ci kleiner als c ist. Hierdurch wird in diesem Hubbereich eine grössere Wegübersetzung bei geringerer Kraftabgabe der Zuspannvorrichtung erreicht, wie es zum raschen Überwinden des Anlegehubes der Reibungsbremse bei geringem Hub des Kolbens 5 zweckmässig ist. Die Wegübersetzung wird dabei während nahezu des gesamten Anlegehub-bereiches der Reibungsbremse in etwa konstant gehalten. In the remaining stroke range, that is to say almost the entire contact area of the roller body 9 on the wedge surface 19 corresponding to the application stroke of the friction brake, thus in the wedge surface area 19 ', this forms an angle a at each point with the axial direction 3, which at least approximately fulfills the condition b sin a , where ci is less than c. As a result, a greater travel ratio is achieved in this stroke range with less force output from the application device, as is expedient for quickly overcoming the application stroke of the friction brake with a small stroke of the piston 5. The travel ratio is kept approximately constant during almost the entire application stroke range of the friction brake.

In Fig. 3 sind der Winkel a sowie die Abstände a und b für die maximale Bremshubstellung der Zuspannvorrichtung eingezeichnet. 3 shows the angle a and the distances a and b for the maximum brake stroke position of the application device.

In Abänderung der Zuspannvorrichtung ist es gemäss Fig. 5 auch möglich, den Kolben 5 mit einer Kolbenstange 6' zu versehen, welche in bekannter Weise mit einer Keilfläche 32 versehen ist. Der Hebel 15' trägt dabei an seinem freien Ende einen Rollkörper 9', der beim Abwärtshub des Kolbens 5 auf der Keilfläche 32 abzurollen vermag, wobei der Hebel 15 um den Bolzen 14 nach links gedreht wird und das als einfache Stange ausgebildete Ausgangsglied 18 nach links verlagert. Das Ausgangsglied 18 übt hierbei im Gegensatz zur vorangehenden Ausführung eine Zugkraft zum Zuspannen der hier nicht dargestellten Reibungsbremse aus. Die Kolbenstange 6' ist bei dieser Ausführung über einen Rollkörper 11', welcher in einem Lagerbock 33 des Gehäuses 1 gelagert ist und an einer zur Achsrichtung 3 parallelen Führungsfläche 34 der Kolbenstange 6' abzurollen vermag, von Querkraftkomponen 5, it is also possible to provide the piston 5 with a piston rod 6 ', which is provided with a wedge surface 32 in a known manner. The lever 15 'carries at its free end a rolling element 9' which is able to roll on the wedge surface 32 during the downward stroke of the piston 5, the lever 15 being rotated to the left about the bolt 14 and the output member 18 designed as a simple rod to the left shifted. In contrast to the previous embodiment, the output member 18 exerts a tensile force for applying the friction brake (not shown here). In this embodiment, the piston rod 6 'is by transverse force components via a rolling element 11', which is mounted in a bearing block 33 of the housing 1 and is able to roll on a guide surface 34 of the piston rod 6 'parallel to the axial direction 3

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ten entlastet. Die übrige Ausbildung und Funktionsweise entspricht weitgehend der zuvor beschriebenen Ausführung und braucht daher nicht wiederholt zu werden. Selbstverständlich ist es auch hier möglich, die Keilfläche 32 in Bereiche mit unterschiedlichen Keilwinkeln aufzugliedern, derart, dass s jeweils im Anlege- und im Festbremshubbereich der Reibungsbremse eine konstante, geeignete Übersetzung erreicht wird. relieved. The rest of the training and functionality largely corresponds to the previously described embodiment and therefore need not be repeated. Of course, it is also possible here to divide the wedge surface 32 into areas with different wedge angles in such a way that a constant, suitable transmission ratio is achieved in each case in the application and parking brake stroke area of the friction brake.

Es ist ersichtlich, dass die Kolbenstange 6 bzw. 6' in jeder Hubstellung des Kolbens 5 zumindest nahezu vollständig über w den Rollkörper 11 bzw. IV von unerwünschten Querkraftkomponenten infolge Auflaufens des Rollkörpers 9 bzw. 9' auf die Keilfläche 19 bzw. 32 entlastet ist. Weiterhin ist ersichtlich, dass der Hebel 15 bzw. 15'in das Ausgangsglied 18 keine Querkraftkomponenten einleiten kann, auch das Ausgangsglied 18 ist somit von Querkraftkomponenten entlastet. It can be seen that the piston rod 6 or 6 'in each stroke position of the piston 5 is at least almost completely relieved of unwanted transverse force components due to the rolling body 9 or 9' running onto the wedge surface 19 or 32 via the rolling element 11 or IV . Furthermore, it can be seen that the lever 15 or 15 ′ cannot introduce any shear force components into the output member 18, and the output member 18 is thus also relieved of shear force components.

Abschliessend ist noch zu erwähnen, dass der Bremszylinder 2 mit Kolben 5 auch durch einen anderen Bremsmotor, beispielsweise einen Elektromagneten ersetzbar ist. Auch ist es möglich, bezogen auf den Hebel 15 bzw. 15', die räumliche Zuordnung der Lagerstellen 14 und 16 sowie der Keilfläche 19 bzw. des Rollkörpers 9' zu vertauschen. Es ist also insbesondere möglich, anstelle des einarmigen Hebels 15 bzw. 15' Finally, it should also be mentioned that the brake cylinder 2 with piston 5 can also be replaced by another brake motor, for example an electromagnet. It is also possible, based on the lever 15 or 15 ', to interchange the spatial assignment of the bearing points 14 and 16 and the wedge surface 19 or the rolling body 9'. It is therefore particularly possible to replace the one-armed lever 15 or 15 '

einen zweiarmigen Hebel zu verwenden. to use a two-armed lever.

B B

2 Blatt Zeichnungen 2 sheets of drawings

Claims

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1. Applying device for friction brakes, in particular of rail vehicles, with a wedge gear arranged between a brake motor designed as a brake cylinder and an output element that emits an application force and which has a first rolling element that can be rolled off on a wedge surface, characterized in that the wedge gear (9, 19 ; 9 ', 32) has a lever (15, 15') which can be pivoted about a fixed bearing (14) with an axial direction running transversely to the longitudinal direction of the wedge surface and perpendicular to the direction of force (3) of the brake motor (2) and which is at a distance from the bearing ( 14) is coupled to the brake motor (2) via the wedge surface (19, 32) and the first rolling element (9,9 ') and at which the output member () is spaced apart from the bearing point (14) and the coupling point with the brake motor (2) 18) is articulated.

2. Application device according to claim 1, characterized in that the lever (15, 15 ') is articulated directly or indirectly in its central region on the output member (18) and is mounted at its ends on the bearing point (14) or with the brake motor ( 2) is coupled.

2nd

PATENT CLAIMS

3. application device according to claim 2, characterized in that the outer contour of the lever (15) is formed in one end region as a wedge surface (19) and that on a substantially in the direction of force (3) of the brake motor (2) extending piston rod (6 ) the first roller body (9) mounted thereon is supported by a second roller body (11) on a fixed guide surface (13) parallel to the piston rod (6).

4. application device according to claim 3, characterized in that the two rolling elements (9, 11) are mounted coaxially on the piston rod (6).

5. application device according to claim 3, characterized in that a hand-rotatable hand brake lever (28) is provided with a substantially transverse to the piston rod (6) extending longitudinal direction, the free end with the first rolling element (9) in its pressing direction on the wedge surface ( 19) can be coupled.

6. Application device according to claim 5, characterized in that the hand brake lever (28) optionally bears via a third rolling element on a bolt (8) carrying the first rolling element (9).

7. application device according to claims 4 and 6, characterized in that all rolling elements (9, 11) are mounted on the bolt (8) which penetrates the piston rod (6) transversely.

8. application device according to claim 7, characterized in that the piston rod (6) is plate-like with two rectangular cutouts (7), that the bolt (8) the piston rod (6) parallel to its plate plane and perpendicular to the direction of force (3) of Brake motor (2) partially protruding into the cutouts (7) and carrying a first rolling element (9) on end portions projecting on both sides and in its central portion in a central cutout (10) carrying the second rolling element (11) and that the hand brake lever (28) is fork-like and protrudes into the rectangular cutouts (7).

9. application device according to claim 2, characterized in that the output member (18) extends substantially transversely to the lever direction and rod-shaped and spaced from its articulation (16) on the lever (15) on a substantially parallel to the latter to a fixed Bearing (25) pivotable pendulum (22) is articulated.

10. Application device according to claim 3, characterized in that in the contact area of the first rolling element (9) corresponding to the braking stroke of the friction brake on the wedge surface (19), this includes an angle a at each contact point to the direction of force (3) of the brake motor (2),

which at least approximately meets the condition b sin a, where c is a constant, a is the distance between the normal (29) and the wedge surface (19) at this contact point and b is the distance between the line of action (31) of the clamping force and the axis of the bearing point (14 ) mean.

11. Applying device according to claim 10, characterized in that in the contact area of the first rolling element (9) corresponding to the contact stroke area of the friction brake at most on the wedge surface (19), this includes an angle a at each contact point to the axial direction (3) of the brake motor (2), which at least approximately meets the condition b sin a, where ci is less than c.