DD290542A7 - Spielabhaengige nachstelleinrichtung fuer bremszylinder - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine spielabhaengige Nachstelleinrichtung, insbesondere fuer Schienenfahrzeugbremsen nach dem Ein-Mutter-Prinzip. Die Erfindung hat das Ziel, eine spielabhaengige Nachstelleinrichtung funktionssicher unter Verwendung einer geringen Zahl moeglichst einfacher, verschleiszarmer Einzelteile kostenguenstig herzustellen. Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Nachstelleinrichtung unter Nutzung wesentlicher ueblicher Teile zu schaffen, deren Anordnung jedoch bei einer geringeren Anzahl von Einzel- und Verschleiszteilen dennoch eine Funktionssicherheit gewaehrleistet. Die Aufgabe wird dadurch geloest, dasz innerhalb der Nachstelleinrichtung nur eine einzige Kupplungswirkflaeche vorgesehen ist, dasz eine Anschlagfeder einerseits gegen einen am vorderen, nicht krafteinfuehrenden, starren Teil des Zylinderdeckels angeordnetes, als rohrfoermiger Ansatz ausgebildeten Widerlager abstuetzend gelagert ist und andererseits in Bremsrichtung gegen eine Scheibe anliegt, die Innennasen aufweist, welche in die Laengsschlitze im rohrfoermigen Ansatz hineinragend angeordnet sind und die waehrend des Durchlaufens des Anlegehubes X gegen die Auszennasen der Kupplungslamelle, die sowohl in die Laengsschlitze im Fuehrungsrohr hindurch auch darueber hinaus in die Laengsschlitze des rohrfoermigen Ansatzes hineingreifend angeordnet sind, gegeneinander abstuetzend in Anlage gehalten sind und dasz entgegen der Kraft der Anschlagfeder eine Spreizfeder wirkt, die zwischen Kupplungslamelle und vorderes Spindellager gelagert ist. In Bremsstellung ist zwischen der Kupplungslamelle und dem hinteren Spindellager eine einstellbare Spaltbreite A vorgesehen, die nach erfolgtem Durchlauf des Anlegehubes X beim Gegenlauf der Scheibe gegen die Einstellmutter durch Einwirkung der Spreizfeder in Richtung der Bremskraft auf die Seite des Waelzlagers hinueberwechselbar ist.{Nachstelleinrichtung; Bremszylinder; Schienenfahrzeugbremsen; Ein-Mutter-Prinzip; nichtselbsthemmendes Gewinde; verzahnte Kupplungsflaeche; Scheibe mit Innennasen; Kupplungslamelle mit Auszennasen; Laengsschlitze; federbelastete Nachstellspindel}

Description

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, eine spielabhängige Nachstelleinrichtung funktionssicher, einfach im Aufbau und kostengünstig auszubilden.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Die Aufgabe der Erfindung bisteht darin, eine spielabhängige Nachstelleinrichtung unter Nutzung im wesentlichen üblicher Teile zu schaffen, welche die Vorteile der bekannten vorstehend erwähnten Ausführungsformen aufweist, deren Nachteile jedoch weitgehend minimiert worden, d.h. sie muß eine einwandfreie und störunanfällige Funktion gewährleisten, in ihrem Aufbau unkompliziert und wartungsarm sowie bei Einhaltung einer kurzen Baulänge wirtschaftlich und kostengünstig herstellbar sein.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß innerhalb der Nachstelleinrichtung nur eine Kupplungswirkfläche vorgesehen ist, die gebildet wird durch die Verzahnung an der nicht federbelasteten Kupplungsmutter, die an einem aufsitzenden, ebenfalls nicht federbelasteten Wälzlager gelagert ist, mit der Verzahnung der drehfest gelagerten, definiert begrenzt axial verschiebbaren Kupplungslamelle. Dabei ist eine Anschlagfeder einerseits gegen einen am vorderen, nicht krafteinführenden, starren Teil des Zylinderdeckel angeordnetes, als rohrförmiger Ansatz ausgebildetes Widerlager abstützend gelagert und liegt andererseits in Bremsrichtung gegen eine Scheibe an, welche Innennasen ausweist, die in die Längsschlitze im rohrförmigen Ansatz des Führungsrohres hineinragend angeordnet sind und die während des Anlegehubes X gegen die Außennasen der Kupplungslamelle, die sowohl in die Längsschlitze im Führungsrohr hindurch auch darüber hinaus in die Längsschlitze des rohrförmigen Ansatzes hineingreifend angeordnet sind, gegeneinander abstützend in Anlage gehalten sind. Gegen die Kraft der Anschlagfeder wirkt eine Spreizfeder mit geringerer Kraft, weiche zwischen der Kupplungslamelle und ι lern vorderen Spindellager gelagert ist. In Lösestellung ist zwischen Kupplungslamelle und dem hinteren Spindellager eine einstellbare Spaltbreite A vorgesehen, die nach erfolgtem Durchlauf des Anlegehubes X beim Gegenlauf der Scheibe, die von der Anschlagfeder druckbeaufschlagt ist, gegen die Einstellmutter durch Einwirkung der Spreizfeder in Richtung der Bremskraft auf die Seite des Wälzlagers hinüberwechselbar ist.

Ausführungsbeispiel Die Erfindung soll nachstehend entsprechend den Figuren 1 bis 3 erläutert werden. Es zeigen Fig. 1: eine Nachstelleinrichtung mit zugehörigem Bremszylinder in Bremslösestellung im halben Längsschnitt in Ruhestellung Fig.2: desgleichen in Bremsstellung Fig. 3: desgleichen nach längerer Bremsung und dabei auftretendem starken Verschleiß während des Nachstellvorganges.

Entsprechend der Fig. 1 ist in einem Zylindergehäuse 1 ein Kolben 2 dichtgleitend angeordnet. Dieser läßt sich über einen Anschluß 3 mit einem Druckmittel beaufschlagen. Das Zylindergehäuse 1 wird mit einem Zylinderdeckel 4 verschlossen, der einen rohrförmigen Ansatz 5 besitzt. In diesem wird das Führungsrohr β, welches mit dem Kolben 2 fest verbunden ist, längsverschieblich, jedoch drehfest, gelagert. Zwischen dem Kolben 2 und dem Zylinderdeckel 4 ist eine Kolbenrückdruckfeder 7 eingespannt. Der vordere Bereich des rohrförmigen Ansatzes 5 ist abgesetzt und mit einem Gewinde 8 sowie mit zwei Längsschlitzen 9 versehen. Auf diesem abgesetzten Teil befinden sich eine Anschlagfeder 10, eine Scheibe 11 mit s.wei Innennasen 12 und eine Einstellmutter 13, mit welcher sich die Größe des gewünschten Anlegehubes X einstellen läßt. Innerhalb des Führungsrohres 6 befindet sich die Spindel-Vordrückfeder 14, die über den Drucktopf 15 die Nachstellspindel 16 herausdrückt. Der vordere Bereich des Führungsrohres 6 weist innen eine Erweiterung auf, an deren Absatz das hintere Spindellager 17 in Anlage gehalten wird zur Übertragung der Kolbenkraft. In Ruhestellung befindet sich ein Spalt A zwischen dem hinteren Spindellager 17 und der Kupplungslamelle 18. In diesem Bereich weist das Führungsrohr β zwei Längsschlitze 19 auf, durch welche Außennasen 20 der Kupplungslamelle 18 hindurchgreifen und in den Längsschlitzen 9 des rohrförmigen Ansatzes 5 drehfest, jedoch längs verschieblich geführt werden. Außerdem werden die Außennasen 20 der Kupplungslamelle 18 von der Kraft der Anschlagfeder 10 über die Scheibe 11 mit ihren Innennasen 12 beaufschlagt. Die Kupplungslamelle 18 besitzt eine Verzahnung, die mit einer gleichen der Kupplungemutter 22 korrespondiert und zusammen die Kupplungsfläche 21 bilden, die durch die Anschlagfeder 10 aufeinander gepreßt wird. Hierdurch wird die Kupplungsmutter 22 mit dem nicht selbsthemmenden Gewinde am Drehen gehindert. Als vorderes Lager der Kupplungsmutter 22 zum Abfangen der Federkraft der Spindelvordrückfeder 14 dient ein Wälzlager 23, welches sich gegen das vordere Spindellager 24 stützt. Das vordere Spindellager 24 ist in das Führungsrohr 6eingeschraubt und dient durch Variation der EinscKroubtiefe zur Erzielung der gewünschten Spaltbreite A. Zwischen dem vorderen Spindellager 24 und der Kupplungslamelle 18 befindet sich eine Spreizfeder 25, deren Federkraft erheblich geringer als die der Anschlagfeder 10 ist, damit ein sicherer Eingriff der Verzahnung^ gewährleistet ist. An die Nachstellspindel 16 schließt sich ein Spindelkopf 26 mit integrierter, nicht näher dargestellter, Spindelrückdreheinrichtung an. Während des Betriebseinsatzes ist der Bremszylinder mit Nachstelleinrichtung mit dem Spindelkopf 26 und den Lagerbuchsen 27 im nicht dargestellten Bremsgestänge angelenkt. In Figur 2 ist die Nachstelleinrichtung beim Bremsen dargestellt. Durch den Anschluß 3 strömt das Druckmittel und schiebt den Kolben 2 nach vorn. Nachdem der eingestellte Anlcgehub X durchlaufen ist, entsteht durch das Anlegen der Bremse eine Reaktionskraft im nicht dargestellten Bremsgestänge, welche über den Spindelkopf 26 dem weiteren Ausfahren der Nachstellspindel 16einen Widerstand entgegensetzt und diese vorerst einen Moment stehen bleibt. WährenddieserZeit schiebt der Kolben 2 mit dem Führungsrohr 6, dem hinteren Spindsllager 17 und dem vorderen Spindellager 24 so lange nach vorn, bis das hintere Spindellager 17 an der Kupplungslamelle 18 anlisgt. Der in Fig. 1 vorhandene Spalt A wird zu Null und der Kraftfluß geht nunmehr vom Kolben 2, Führungsrohr 6, hinteren Spindellager 17, Kupplungslamelle 18, Kupplungsmutter 22,

Nachstellspindel 16 zum Spindelkopf 26. Gleichzeitig hat sich eine neue Spaltbreite A am Wälzlager 23 ausgebildet. Außerdem hat sich währenddessen die Anschlagfeder 10 so weit ausgedehnt, daß die Scheibe 11 an der Einstellmutter 13 zur Anlage kommt und eine weitere Ausdehnung verhindert. Beim weiteren Druckanstieg des Druckmittels erhöht sich die Kolbenkraft und proportional zu diener entsteht die elastische Verformung des Bremsgestänges bei gleichzeitiger Wirkung der Bremse. Der Kolben 2 mit allen im Kraftfluß liegenden Teilen schiebt sich dabei um den Betrag der elastischen Verformung des Bremsgestänges nach vorn, dabei entsteht ein Spalt zwischen den Außennasen 20 der Kupplungslamelle 18 und den Innennasen 12 der Scheibe 11.

Die Figur 3 zeigt den funktionellen Ablauf der Nachstelleinrichtung, wenn nach längorem Bremsen ein starker Verschleiß eingetreten ist und die Bremse gelöst wird. Beim Entweichen des Druckmittels über den Anschluß 3 gleitet der Kolben 2 infolge der elastischen Rückfederung des Bremsgestänges und der Kraft der Kolbenrückdruckfeder 7 zurück. Sobald die Kraft der Rückfederung gegen Null geht, wird über den Spindelkopf 26 die Nachsteilspindel 16 nicht mehr in Richtung des Zylindergehäuses 1 zurückgedrückt. Die Spindelvordrückfeder 14 hält über den Drucktopf 15 die Nachstellspindel 16 mit dem Spindeltopf 26 im leichten Druckkontakt mit dem Bremsgestänge. Der Kolben 2 mit dem Führungsrohr 6 wird nunmehr nur noch allein durch die Kolbenrückdruckfeder 7 zurückgeschoben. Dabei ist infolge des eingetretenen Verschleißes der Rücklauf noch nicht soweit erfolgt, daß die Innennasen 12 der Scheibe 11 die Außennasen 20 der Kupplungslamelle 18 berühren, vielmehr wird die Scheibe 11, die von der Kraft der Anschlagfeder 10 beaufschlagt ist, von der Einstellmutter 13 in ihrer vorgegebenen Lage gehalten. Gleichzeitig schiebt die Spreizfeder 25 die Kupplungslamelle 18 zurück und löst dadurch die Verzahnung 21, so daß die Drehhommung der Kupplungsmutter 22 aufgehoben wird. Beim weiteren Zurückschieben des Kolbens 2 dreht sich die Kupplungsmutter 22 beim Anliegen am Wälzlager 23 und bewirkt die Nachstellung, bis die Außennasen 20 gegen die Innennasen 12 der Scheibe 11 stoßen. Beim weiteren Zurückschieben wird über das vordere Spindellager 24 und das Wälzlager 23 die Verzahnung der Kupplungsmutter 22 in die Verzahnung der Kupplungslamelle 18 gegen die Kraft der Anschlagfeder 10 gedrückt, wodurch ein weiteres Di ehen der Kupplungsmutter 22 verhindert wird. Der Nachstellvorgang ist damit beendet. Die verbleibende Reststrecke des Kolbenhubes stellt im Bremsgestänge das gewünschte Spiel in der Größe des Anlegehubes X ein.

Claims (3)

1. Spielabhängige Nachstelleinrichtung für Bremszylinder, insbesondere für Schienenfahrzeugbremsen, bestehend aus einer im Übertragungsweg der Bremskraft gegen Drehung gesicherten Nachstellspindel mit nichtselbsthemmendem Gewinde, an die eine federkraftbetätigte Vordrückeinrichtung angelenkt ist, einer mit der Nachstellspindel verschraubten wälzgelagerten Kupplungsmutter, einer Kolbenrückdrückfeder, einem mit dem Kolben fest verbundenen, nicht rotierbaren, axial beweglichen Führungsrohr sowie einstellbare Anschlag- und hubabr ängige Steuerelemente, wobei die Kupplung in Form der Paarung Kupplungslamelle/ Kupplungsmutter stirnseitig verzahnt ist, gekennzeichnet dadurch, daß innerhalb der Nachstelleinrichtung nur eine Kupplungswirkfläche vorgesehen ist, daß eine Anschlagfeder (10) einerseits gegen einen am vorderen, nicht krafteinführenden, starren Teil des Zylinderdeckels (4) angeordnetes, als rohrförmiger Ansatz (5) ausgebildetes Widerlager abstützend gelagert ist und andererseits in Bremsrichtung gegen die Scheibe (11) anliegt, die Innennasen (12) aufweist, welche in die Längsschlitze (9) im rohrförmigen Ansatz (5) hineinragend sind und die während des Durchlaufens des Anlegehubes (x) gegen die Außennasen (20) der Kupplungslamelle (18), die sowohl in die Längsschlitze (19) im Führungsrohr (6) hindurch auch darüber hinaus in die Längsschlitze (9) des rohrförmigen Ansatzes (5) hineingreifend angeordnet sind, gegeneinander abstützend in Anlage gehalten sind und daß entgegen der Kraft der Anschlagfeder (10) eine Spreizfeder (25) wirkt, die zwischen Kupplungslamelle (18) und vorderes Spindellager (24) gelagert ist, deren Kraft wesentlich kleiner ist als die der Anschlagfeder (10), wobei in Lösestellung zwischen der Kupplungslamelle (18) und dem hinteren Spindellager (17) eine einstellbare Spaltbreite (A) vorgesehen ist, die nach erfolgtem Durchlauf des Anlegehubes (x) beim Gegenlauf der Scheibe (11) gegen die Einstellmutter (13) durch Einwirkung der Spreizfeder (25) in Richtung der Bremskraft auf die Seite des Wälzlagers (23) hinüberwechselbar ist.

2. Spielabhängige Nachstelleinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Anschlagfeder (10) um den Außenmantel des rohrförmigen Ansatzes (5) herum gelagert ist.

Hierzu

3 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine spielabhängige Nachstelleinrichtung für Bremszylinder, insbesondere für Schienenfahrzeugbremsen, ausgeführt nach dem Ein-Mutter-Prinzip mit nichtselbsthemmenden Nachstellgewinden, einsetzbar sowohl für Scheibenbremsung als auch für Klotzbremsung.

Charakteristik des bokannten Standes der Technik

Zur Einhaltung des Bremsbelag· bzw. Bremsklotzspieles, verbunden mit dem Ausgleich ihres Verschleißes, werden in Bremszylindern Nachstelleinrichtungen eingesetzt, die in vielfältigen Ausführungsformen bekannt sind. Die erforderliche Genauigkeit bei der Einhaltung des Belagspieles läßt sich wegen der gegenüber dem Belagspiel großen Elastizität des Bremsgestänges nur mit einer spielabhängigen Nachstellung erzielen, da die Elastizität entsprechend den jeweils unterschiedlichen Bremskräften ebenfalls unterschiedlich groß ist. Die spielabhängigen Nachstelleinrichtungen beruhen hauptsächlich auf der Verwendung eines nichtselbsthemmenden Nachstellgewindes, wobei zunehmend Ein-Mutter-Einrichtungen Anwendung finden. Bei der Übertragung der Längskräfte bzw. beim Festhalten der jeweiligen Nachstellänge entsteht infolge des nichtselbsthemmenden Gewindes ein Drehmoment, das bei den bekannten Einrichtungen durch die Mutter mit mindestens zwei Kupplungs- oder Wirkflächen übertragen wird.

So besitzen die durch das DD-WP 127471 und das DD-WP127473 bekannten Lösungen beide jeweils zu je einer Seite der Kupplungsmutter angeordnete Drehkupplungen. Nach einer aus der SE-OS 448442 bekannten weiteren Ausführungsform ist die Pegelmutter durch eine Haupt- und eine Nebenkupplung kuppelbar, welche beide auf einer Seite der Pegelmutter angeordnet sind und bei der die Verriegelungshülse unter Einwirkung einer gegen den Krafteinführenden Teil (Kolbenstange, Kolbenstangenhülse) anliegenden Verriegelungsfeder axial beweglich über eine Regelkupplung an die Regelmutter kuppelbar ist. Außerdem ist bei dieser bekannten Lösung das auf der Regelmutter angeordnete Lager federkraftbeaufschlagt zur Unterstützung des Eingriffes der Hauptkupplung. Bei den oben genannten bekannten Ausführungsformen ist der erhebliche Aufwand an Anschlag- und Steuerelementen sowie Federn von Nachteil, wobei die Kupplungsstellen und die Vielzahl der eingesetzten Federn zusätzliche Verschleißstellen darstellen. Zum anderen ist der Fertigungsaufwand aufgrund der Vielzahl der Einzelteile und ihrer teilweise geometrischen Kompliziertheit zu hoch.