DE1530260C - Selbsttätige doppeltwirkende Nachstellvorrichtung für eine Eisenbahn- oder andere Fahrzeug-Bremsanlage - Google Patents
Selbsttätige doppeltwirkende Nachstellvorrichtung für eine Eisenbahn- oder andere Fahrzeug-BremsanlageInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine selbsttätige, doppeltwirkende Nachstellvorrichtung für eine Eisenbahnoder
andere Fahrzeug-Bremsanlage, mit einem rohrförmigen vorderen und einem mit einem nicht selbsthemmenden
Gewinde versehenen rückwärtigen Stangenteil, die drehfest angeordnet.und durch ein die
Nachstelleinrichtungen enthaltendes Gehäuse miteinander verbunden sind, welches jeweils eine mit dem
Gewinde zusammenwirkende Vorschub- und Sperrmutter aufnimmt, die über eine sie umgebende Zughülse
mit Hilfe einer federbelasteten Reibungskupplung mit einem Anschlag am vorderen Stangenteil in
Verbindung steht, welcher von einer sich mit einem Ende gegen das Gehäuse abstützenden Feder umgeben
ist, die sich mit ihrem anderen Ende gegen einen über eine Kupplung mit der Zughülse zusammenwirkenden
Abhebering abstützt.
Die bekannte Ausführungsform einer Nachstellvorrichtung dieser Art hat sich unter bisher üblichen
Betriebsbedingungen zwar als zufriedenstellend' erwiesen,
jedoch werden numehr selbsttätige Nachstellvorrichtungen auch dort verwendet, wo die Betriebsbedingungen
wesentlich schwieriger sind als bisher, so daß die Gefahr, daß starke Schwingungen und
Stöße unbeabsichtigte Relativbewegungen der Bremsstangenteile hervorrufen, entsprechend größer ist.
Dies ist beispielsweise bei Eisenbahnen mit schlechten Oberbauverhältnissen der Fall, ferner bei Eisenbahnen,
die neuerdings mit Fahrzeugen ausgerüstet werden, die für höhere Geschwindigkeiten geeignet sind,
und schließlich auch bei modernen Personenzügen mit Dieselantrieb, die gegenüber früher ein geringeres
Eigengewicht bezüglich des Maximalgewichtes haben. Solche Züge wurden bisher mit einfach wirkenden
Nachstellvorrichtungen ausgestattet.
Bei diesen bekannten Nachstellvorrichtungen wird . die Drehkraft vom Abhebering auf die Zughülse dadurch
übertragen, daß der Abhebering durch eine Schraubenfeder gegen die Zughülse gedrückt wird,
wobei ein Reibungswiderstand gegen Drehen der Zughülse bezüglich des vorderen Stangenteils hauptsächlich
dadurch erzeugt wird, daß die Zughülse mit einer Kraft gegen einen Anschlag am vorderen Stangenteil
gedrückt wird, die gleich der Differenz zwischen den durch eine stärkere Feder und diese Schraubenfeder
ausgeübten Kräfte ist.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe ist' darin zu sehen, eine verbesserte Nachstellvorrichtung
der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, die unter schwierigen Betriebsbedingungen, insbesondere starken
Schwingungen und Stößen, gegen unbeabsichtigte Relativbewegungen der Bremsstangenteile besonders
gesichert ist.
Dies wird nach der Erfindung erreicht durch eine in die federbelastete Reibungskupplung eingeschaltete
Läuferhülse, die in den Abhebering mit Hilfe eines axial gerichteten Armes eingreift.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform greift der Arm der Läuferhülse in eine Nut im Abhebering ein.
Der einfacheren Beschreibung wegen wird die Nachstellvorrichtung nachfolgend grundsätzlich in der
Weise betrachtet, in der die verschiedenen Elemente, aus denen sie zusammengesetzt ist, entweder direkt
oder indirekt in ihrer Axialrichtung miteinander in Eingriff kommen. Demnach wird beim Bremsen die
Vorwärtsrichtung als die Bewegungsrichtung der Bremsstange bezeichnet, in der die Nachstellvorrichtung
angeordnet ist. Die Ausdrücke »vorn« und »rückwärts« beziehen sich auf die relative Anordnung
von in gleicher Richtung betrachteten Teilen. In der nachfolgenden Beschreibung kann ein Element
in Richtung nach vorn mit einem anderen Element in Eingriff treten, wenn die vom ersteren Element auf
das letztere ausgeübte Kraft in Richtung nach vorn ausgeübt wird. Der. Eingriff kann entweder direkt
oder indirekt, d. h. mittels dazwischengeschalteter Elemente, stattfinden. Ebenso kann ein Element nach
ίο rückwärts mit einem anderen Element in Eingriff treten, wenn die durch das erstere Element auf das
letztere ausgeübte Kraft in Richtung nach rückwärts ausgeübt wird. Ferner kann ein Element mit einem
anderen in Dreheingriff kommen, wenn der Eingriff in der Weise erfolgt, daß eine im wesentlichen
unbehinderte Relativdrehung der zwei Elemente möglich ist, beispielsweise mittels eines Kugellagers.
Gleichermaßen kann ein Element in Kupplungseingriff mit einem anderen Element treten, wenn ein
ao wesentlicher Widerstand gegen wechselseitiges Drehen der zwei Elemente erzeugt wird. Beispiele für Kupplungseingriff
sind Reibungseingriff und Zahneingriff, wie es bei Reibungskupplungen und Klauenkupplungen
bekannt ist. Die Trennlinie zwischen Dreh- und Kupplungseingriff ist darin zu sehen, ob der Eingriff
so erfolgt, daß eine Relativdrehung der unten aufgeführten Elemente unter dem Einfluß von Axialkräften
möglich ist oder verhindert wird.
An Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels ist die Erfindung näher erläutert.
Es zeigt ·
F i g. 1 eine Bremsanlage, in welcher die erfindungsgemäße Nachstellvorrichtung verwendet werden
kann,
. Fig. 2 den rückwärtigen Teil einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Nachstellvorrichtung in
vergrößerter Darstellung, wobei in der unteren Hälfte der Figur eine äußere Ansicht und in der oberen
Hälfte ein axialer Schnitt dargestellt ist, und Fig. 3 eine der Fig. 2 ähnliche Ansicht, in welcher
jedoch der restliche, vordere Teil der Nachstellvorrichtung dargestellt ist.
Gemäß Fig. 1 ist ein Bremszylinder 1 mit einer Kolbenstange 2 verbunden, welche mit einem Ende
eines beweglich gelagerten Bremshebels 3 schwenk- bar verbunden ist, dessen anderes Ende an einem
Kreuzkopf 4 angelenkt ist. Der Kreuzkopf bildet einen Teil einer Nachstellvorrichtung. Das linke oder rückwärtige
Ende der Nachstellvorrichtung wird von einem Teil einer Stange 5 gebildet, deren äußerstes
linkes Ende mit einem Hebelsystem verbunden ist, welches aus einem beweglich gelagerten Bremshebel 6
und einem, fest gelagerten Bremshebel 7 zum Andrücken der Bremsklötze 8 gegen ein Rad 9 besteht.
Ein fest gelagerter .Bremshebel 10 ist schwenkbar mit einem Halter am Bremszylinder 1 und mit dem beweglich
gelagerten Hebel 3 durch eine Stange 11 verbunden. Das vom Zylinder 1 entfernte Ende des festgelagerten Bremshebels 10 ist an eine Stange 12 angelenkt,
die mit einem nicht dargestellten Hebelsystem zum Andrücken der Bremsen eines ebenfalls
nicht dargestellten weiteren Rades verbunden werden kann. Zur Vereinfachung der folgenden Erläuterung
wird jedoch von der Annahme ausgegangen, daß die Stange 12 immer festgehalten wird, da diese Annahme
keinen Einfluß auf die Wirkungsweise der Bremsanlage oder der Nachstellvorrichtung hat. Eine
Stange 13, welche einen Bezugsanschlag 14 trägt, ist
ebenfalls mit diesem entfernte!? Ende des fest gelagerten
Bremshebels 10 gelenkig verbunden. Daher kann in der folgenden Erläuterung davon ausgegangen
werden, daß der Bezugsanschlag 14 feststeht.
Die bisher beschriebene und in F i g. 1 dargestellte Bremsanlage ist in ihrer grundsätzlichen Ausführung
an sich bekannt. Die erfindungsgemäße Nachstellvorrichtung kann natürlich auch in irgendeiner anderen
Bremsanlage verwendet werden, in welcher der nötige Platz zur Verfugung steht.
Wie insbesondere aus den F i g. 2 und 3 hervorgeht, weist die dargestellte Nachstellvorrichtung ein
langgestrecktes Gehäuse auf, welches aus einem zylindrischen Rohr 15 besteht, das an seinem vorderen
Ende mittels eines vorderen Deckels 16 und an seinem rückwärtigen Ende mittels eines rückwärtigen
Deckels 17 verschlossen ist. Ein vorderer Stangenteil in Form eines Rohres 18 erstreckt sich vom vorderen
Ende in das Gehäuse 15 hinein, und ein rückwärtiger Stangenteil 19 erstreckt sich diesem Teil entgegen
vom rückwärtigen Ende in das Gehäuse hinein. Das den vorderen Stangenteil bildende Rohr 18 ist mit
dem Kreuzkopf 4 (F ig. 1) fest verbunden und trägt an seinem rückwärtigen Ende einen Bund 20. Dieser
Das rückwärtige Ende der Gleithülsc 33 ist1 mit
einer rückwärtigen Fläche versehen, welche 'irr Reibungseingriff
mit einer Vorderfläche der Sperrmutter 23 gebracht werden kann, wobei die zwei Flächen
eine Kupplung b-b bilden. Das vordere Ende der Gleithülse 33 weist eine nach rückwärts gerichtete
Fläche auf, welche in Reibungseingriff mit einer Vorderfläche des Bundes 20 gebracht werden kann, wobei
die zwei Flächen eine Kupplung c-c bilden. Ferner enthält der Flansch 31 der Zughülse 30 eine Vorderfläche,
welche in Reibungseingriff mit einer Rückfläche der Sperrmutter 23 gebracht werden kann, wobei
diese Flächen eine Kupplung d-d bilden. . Eine in bestimmter Höhe vorgespannte Feder 35,
deren Vorspannkraft größer ist als der Widerstand in der Bremsanlage beim Bremsenanlegen, ist zwischen
die Gleithülse 33 und den Flansch 28 der Kupplungshülse 29 geklemmt.
Ein Axiallager 36 steht mit seinem rückwärtigen
ao Lagerring im Eingriff mit einer Vorderfläche der Sperrmutter 23, während eine Druckfeder 37 zwischen
den vorderen Lagerring des Kugellagers 36 und eine rückwärtige Fläche des Bundes 20 geklemmt ist.
Der rückwärtige Lagerring eines weiteren Axial-
ist auf das Rohr 18 geschraubt und mit einem sich 95 kugellager 38 umgibt das Rohr 18 und steht in Benach
innen erstreckenden Flansch 21 versehen, wo- rührung mit einer Vorderfläche des geschlitzten
bei eine Führungshülse 22 zwischen diesen Flansch Ringes 26. Der vordere Lagerring des Kugellagers 38
21 und das rückwärtige Ende des Rohres 18 ge- ist als Abhebering 39 ausgebildet, welcher mit einer
klemmt ist. in axialer Richtung verlaufenden Nut 40 an seiner
Der rückwärtige Stangenteil 19 bildet das vordere 3» Umfarigsfläche versehen ist. Diese Nut 40 nimmt
Ende der Stange 5, welche in F i g. 1 dargestellt ist, einen Arm 41 der Läuferhülse 27 auf, wodurch eine
gegenseitige axiale Bewegung ermöglicht, eine Relativ-
und ist in Form einer Spindel mit einem nicht selbsthemmenden Gewinde ausgebildet.
Das vordere Ende des rückwärtigen Stangenteiles 19 erstreckt sich in das den vorderen Stangenteil
bildende Rohr 18 und wird in diesem durch die Hülse 22 geführt. Es trägt zwei Muttern, und zwar eine
vordere, als Sperrmutter ausgebildete Mutter 23 und eine rückwärtige, als Vorschubmutter ausgebildete
Mutter 24. . '
Das den vorderen Stangenteil bildende Rohr 18 trägt einen geschlitzten Ring 26 in einer entsprechendrehung
gegeneinander zwischen Hülse 27 und Ring 39 jedoch verhindert wird. Eine Druckfeder 42 ist
zwischen eine Vorderfläche des Abheberinges 39 und eine rückwärtige Fläche des vorderen Deckels 16 eingespannt.
Der rückwärtige Deckel 17 ist mit dem Gehäuse 15 verschraubt und an diesem durch eine Schraube 43
arretiert. Ein Rohr 44 zum Schutz des Gewindes des Stangenteiles 19 außerhalb des Gehäuses 15 ist durch
einen geschlitzten Sperring 45 befestigt, welcher im rückwärtigen Deckel 17 angeordnet ist, wobei ein
Dichtring 46 zwischen einen Flansch 47 des Schutz-
den ringförmigen Nut. Die rückwärtige, zu den Bremsklötzen weisende Oberfläche dieses Ringes 26
kann in Reibungs- und somit Kupplungseingriff mit 45 rohres 44 und den Sperring 45 geklemmt ist.
einer Vorderfläche einer Läuferhülse 27 gebracht Die Vorschubmutter 24 ist mit einem sich in radialer
einer Vorderfläche einer Läuferhülse 27 gebracht Die Vorschubmutter 24 ist mit einem sich in radialer
werden, wodurch eine Kupplung a-a gebildet wird. Richtung erstreckenden Flansch 48 versehen, welcher
Die rückwärtige Fläche der Hülse 27 kann in Rei- eine gezahnte Rückfläche nahe seinem Umfang zum
bungseingriff mit der Vorderfläche eines sich nach Kupplungseingriff mit einer entsprechend gezahnten
innen erstreckenden Flansches 28 einer Kupplungs- 5o Vorderfläche der Innenwand des rückwärtigen Dekhülse
29 gebracht werden. Diese Kupplungshülse 29 kels 17 aufweist, wobei die zwei gezahnten Flächen
ist; durch Verschrauben fest mit einer Zughülse 30 eine Kupplung e-e bilden. Der Flansch 48 dient beim
verbunden. Zughülse 30 und Kupplungshülse 29 mit Ausführungsbeispiel als rückwärtiger Lagerring eines
ihrem Flansch 28 zusammen bilden eine Zughülsen- Axialkugellagers 49. Zwischen dem vorderen Lagereinheit.
An ihrem rückwärtigen Ende ist die Zug- 55 ring des Kugellagers 49 und der Rückfläche der Sperrmutter
23 ist ein teleskopartig zusammendrückbarer
hülse 30 mit einem nach innen stehenden Flansch und einer Sperrkugel 32 versehen, welche in einer
entsprechenden Vertiefung in der inneren Zylinderflache der Zughülse 30 angeordnet ist. Eine Gleithülse
33 is* in der Zughülse 30 zwischen dem Flansch 31 und der Kupplungshülse 29 vorgesehen. Die Gleithülse
33 weist eine in axialer Richtung verlaufende Nut 34 auf ihrer äußeren Zylinderfläche auf, wobei
die Kugel 32 in die Nut 34 eingreift, um die Gleithülse 33 und die Zughülse 30 miteinander und unverdrehbar
gegeneinander zu kuppeln, während eine relative Axialverschiebung der Hülsen 33 und
möglich ist.
Feder-Hülsensatz vorgesehen, der aus einem zylindrischen
vorderen Teil 50, einem mittleren Hülsenteil 51, einem rückwärtigen Teil 52 sowie einer vorgespannten
Druckfeder 53 besteht. Der vordere Teil trägt an seinem vorderen Ende einen nach innen
gebogenen Flansch 54 und am rückwärtigen Ende einen nach außen gebogenen Flansch 55. Der mittlere
Hülsenteil 51 ist an seinem vorderen Ende mit einem nach innen gebogenen Flansch 56 und am rückwärtigen
Ende mit einem schräg nach innen gebogenen Flansch 57 versehen. Der rückwärtige Teil 52 des
Satzes ist scheibenförmig und mit einem Flansch
58 versehen, welcher nach rückwärts und innen umgebördelt ist. ........
Die Druckfeder 53 ist zwischen den Flansch 54 des vorderen Teiles 50 und den rückwärtigen Teil 52 eingespannt. Die Flansche 55 und 56 sowie die Flansche
57 und 58 sind zu gegenseitigem Reibungseingriff geeignet.
Ein Sperring 59 ist innerhalb des rückwärtigen Deckels 17 in einem axialen Abstand vom Flansch
56 angeordnet, welcher etwas größer ist als die axiale
Überlappung der Zähne der Kupplung e-e.
Das rückwärtige Ende 60 der Vorschubmutter 24
weist einen derartigen Durchmesser auf, daß es in eine entsprechende Bohrung des rückwärtigen Deckels
.17 mit geringem Spiel hineinpaßt. Das vordere Ende des Stangenteils 19 ist mit einem zylindrischen Anschlagorgan
61 versehen, welches mit geringem Spiel in der Bohrung des Rohres 18 geführt ist. Wie aus
F i g. 3 ersichtlich, ist der Anschlag 14 mit einer Bohrung verschen, die das Rohr 18 aufnimmt.
In der in den F i g. 2 und 3 dargestellten Lage werden keine axialen Kräfte zwischen den Stangenteilcn
18 und 19 übertragen. Die Kraft der starken Feder 35 wird von ihrem vorderen Ende über den
Flansch 28, die Läuferhülse 27, die Kupplung a-a,
den Sperring 26, den rohrförmigen vorderen Stangenteil 18, den Bund 20, die Kupplung c-c und die Gleirhülsc
33 auf das rückwärtige Ende der starken Feder 35 übertragen.
Die Kraft der Feder 42, welche geringer ist als diejenige der Feder 35, wird von ihrem vorderen
Ende über den vorderen Deckel 16, das Gehäuse 15, den rückwärtigen Deckel 17. die Kupplung e-e, die
Vorschubmutter 24, den Stangenteil 19, die Sperrmutter 23, die Kupplung b-b. die Gleithülse 33, die
starke Feder 35, den Flansch 28, die Läuferhülse 27 und die Kupplung a-a auf den Sperring 26 übertragen.
Der Sperring 26, das Kugellager 38 und der Abhebering 39 dienen dem rückwärtigen Ende der
Feder 42 als Widerlager.
Die Kraft der Feder 53, welche schwächer ist als die Feder 42, wird von ihrem vorderen Ende über die
drei Hülsenteile 50, 51 und 52 auf ihr rückwärtiges Ende übertragen.
"* " Die Feder 37 ist viel schwächer als die Feder 53.
und ihre Kraft FdIIt im Vergleich zu den durch die
äußeren Federn ausgeübten Kräften nicht ins
Gewicht.
Die Wirkungsweise der Nachstellvorrichtung ist wie folgt: Während des Bremshubes wird die Bremskraft
durch die Nachstellvorrichtung übertragen, welche sich dadurch in F i g. 1 nach rechts oder, mit anderen
Worten, in der Richtung bewegt,'welche eingangs als Vonvärtsrichtung bezeichnet wurde. Wenn während
dieser Bewegung der vordere Deckel 16 des Gehäuses
15 der Nachstellvorrichtung nicht gegen den Bezugsanschlag 14 schlägt, bevor eine gewisse Bremskraft
.'.hervorgerufen ist. so zeigt dies an, daß das Spiel der
Bremsanlage zu groß und eine Nachstellung erforderlich ist.
In den Fig. 2 und 3 sind die Lagen, welche von
den Teilen der Nachstellvorrichtung ihrer Normalsteilung eingenommen werden, d. h. der Stellung der
Nachstellvorrichtung, in welcher die Bremsen entspannt sind und keine Axialkräfte übertragen werden,
dargestellt. Aus F i g. 3 ist ersichtlich, daß der Deckel
16 in einem Abstand A vom Bezugsanschlag 14 angeordnet ist. wenn die Bremsen entspannt sind.
Bremsen mit normalem Spiel in der Anlage
Während der Anfangsstufe des Bremsvorganges können die Spannungskräfte vom rohrförmigen Stangenteil
18 auf die Stange 19 über den Sperring 26, das Kugellager 38, den Abhebering 39, die Feder 42,
den vorderen Deckel 16, das Gehäuse 15, den rückwärtigen Deckel 17, die Kupplung e-e und die Vorschubmutter
24 übertragen werden.
ίο Sobald die übertragene Kraft den Wert der Kraft
der Feder 42 erreicht, wird diese zusammengedrückt, wobei die zwei Stangenteile 18 und 19 bis zum Eingriff
der Kupplung d-d teleskopartig auseinandergezogen werden. Nun wird die Bremskraft zwischen
»5 den zwei Stangenteilen 18 und 19 über die folgenden Elemente übertragen: den Bund 20, die Kupplung c-c,
die Gleithülse 33, die starke Feder 35, die Kupplungshülse 29. die Zughülse 30, die Kupplung d-d und die
Sperrmutter 23. Während des weiteren Bremsvorgan-
•o ges steigt die übertragene Bremskraft noch an und
erreicht die Kraft der starken Feder 35, wenn der vordere Deckel 16 den Bczugsanschlag 14 berührt,
unter der Voraussetzung, daß normales Spiel herrscht.
»5 In diesem Augenblick liegen die Bremsklötze 8 am Rad 9 an, und alles Spiel im Bremsgestänge ist aufgezehrt.
Bei weiterer Beaufschlagung des Bremszylinders 2 steigt die Bremskraft steil an, so daß die
Feder 35 als Übertragungselement zusammengedrückt wird, bis die vordere Fläche der Gleithülse 33 an
der rückwärtigen Fläche der Kupplungshülse 29 anliegt. Die Bremskraft wird nunmehr vom Bund 20
am Stangenteil 18 über die Kupplung c-i\ die Gleithülse
33, die Kupplungshülse 29. die Zughülse 30 und die Kupplung d-d zur Sperrmutter 23 am rückwärtigen
Stangenteil 19 übertragen. Gleichzeitig wurde die Kupplung a-a ausgekuppelt. Nunmehr sind keine
federnden Elemente mehr im Übertragungsweg der Bremskraft vorhanden.
Während des nun folgenden Bremsvorganges steigt die Bremskraft weiter an und bewirkt eine zunehmende
Belastung der verschiedenen Elemente im Übertragungsweg der Bremskraft vom Bremszylinder
2 zu den Bremsklötzen 8. Eine derartige BeIastung hat keinen Einfluß auf die gegenseitige Stellung
der zwei Bremsstangenteile 18 und 19.
Während der Vorwärtsbewegung der Bremsstangenteile 18 und 19 wird das Gehäuse 15 festgehalten,
nachdem der vordere Deckel 16 am Anschlag 14 zur/ Anlage gekommen ist. Dadurch wird die Feder 42
zusammengedrückt und die Kupplung <'-<■ gelöst. Nach
dem Verschieben der Stangenteile 18 und 19 in bezug auf das Gehäuse 15 entsprechend dem anfänglichen
axialen Abstand zwischen dem Flansch 56 und dem Sperring 59 wird die Hülse 51 in bezug auf das Gehäuse
15 festgehalten, und bei jeder weiteren Vorwärtsbewegung des mit Gewinde versehenen Stangenteiles
19 wird daher verhindert, daß die Vorschubmutter 24 dieser axialen Bewegung folgt. Diese beginnt
daher, sich auf dem Gewinde des Stangenteiles 19 zu drehen, Aobei der Teil 19 nach vorn durch die
Mutter gezogen wird. Der Abstand zwischen dem Flansch 54 und der Sperrmutter 23 vergrößert sich
und entspricht der Belastung der Bremsanlage.
Während des Bremsenlösens sinkt die Kraft in der Anlage allmählich, und die zwei Stangenteile 18 und
19 bewegen sich nach rückwärts, während das Gehäuse 15 unter der Wirkung der Feder 42 fest gegen
den Bezugsanschlag 14 gedrückt wird. Nach kurzem axialen Verschieben der Vorschubmutter 24 nach
rückwärts kommt die Kupplung e-e in Eingriff, und bei einer weiteren Rückwärtsbewegung der zwei
Stangenteile 18 und 19 bewegt sich das Gehäuse 15 mit den Stangenteilen 18 und 19 zusammen nach
rückwärts. Dementsprechend löst sich der vordere Deckel 16 vom Anschlag 14 und, da die Kupplung a-a
noch gelöst ist (infolge der Übertragung einer Bremskraft, welche größer ist als die Kraft der Feder 35),
beginnt eine Einheit, welche aus der Vorschubmutter 24, dem Gehäuse 15, der Feder 42, dem Abhebering
39 und der Läuferhülse 27 besteht, sich auf dem Kugellager 38 und auf dem Gewinde des Stangenteiles
19 zu drehen, wobei sich gleichzeitig die Feder 42 allmählich ausdehnt. Dieses Drehen setzt sich so
lange fort, bis die Kupplung a-a gelöst ist. Wenn die übertragene Bremskraft so weit vermindert ist; daß
sie gleich der durch die Feder 35 ausgeübten Kraft ist, wird die Kupplung a-a eingekuppelt, und gleichzeitig
greift der Flansch 54 an der Sperrmutter 23 ein. Beim weiteren Rückwärtsbewegen der Stangenteile
18 und 19 vergrößert sich der Abstand zwischen dem vorderen Deckel 16 und dem Anschlag
14, und die Bremskraft sinkt. Sobald die Bremskraft auf einen Wert abgesunken ist, welcher gleich der
durch die Feder 42 ausgeübten Kraft ist, werden die zwei Stangenteile 18 und 19 gegenseitig in axialer
Richtung verschoben, und die Kupplung d-d wird gelöst, während die Kupplung b-b eingekuppelt wird.
Während des restlichen Teiles des Lösevorganges bewegen sich alle Teile der Nachstellvorrichtung übereinstimmend
nach rückwärts.
Kurz gesagt, bewirkt bei einem Bremszyklus mit normalem Spiel in der Anlage ein Bremsvorgang ein
Drehen der Vorschubmutter 24 in einer Richtung und ein nachfolgendes entsprechendes Drehen der Vorschubmutter
24 und des Gehäuses 15 in der anderen Richtung.
lastung der Anlage, wie er oben im Fall des normalen
Spiels beschrieben wurde. Daher setzt sich beim Bremsen das Drehen der Vorschubmutter 24 in der
gleichen Richtung fort, nachdem die Kupplung e-e S gelöst ist, und während des Bremsenlösens dreht sich
die Vorschubmutter 24 in der entgegengesetzten Richtung zusammen mit dem Gehäuse 15,. bis die
Kupplung a-a eingekuppelt ist. In diesem Augenblick besteht jedoch zwischen dem Flansch 54 und
ίο der Sperrmutter 23 ein axialer Abstand, welcher dem
übermäßigen Spiel in der Anlage entspricht. Beim weiteren Verschieben der Stangenteile 18 und 19 wird
ein Drehen des Gehäuses 15 und der Vorschubmutter 24 durch Einkuppeln der Kupplung a-a verhinden,
und dadurch vergrößert sich der axiale Abstand zwischen dem vorderen Deckel 16 und dem
Anschlag 14. Sobald die übertragene Bremskraft auf die Größe der durch die Feder 42 ausgeübten Kraft
abgesunken ist, wird die Kupplung d-d gelöst. Nun-
*> mehr dreht sich die Sperrmutter 23 auf dem Stangenteil
19, da sie durch das Kugellager 36 und die schwache Feder 37 an einer Vorwärtsbewegung gehindert
wird, während eine auf der Feder 42 beruhende Druckkraft zwischen dem Stangenteil 19
«5 und der Zughülse 30 übertragen werden muß. Daher wird das Drehen der Mutter 23 fortgesetzt, während
der Stangenteil 19 unter der Wirkung der Schraubenfeder 42 nach vorwärts gezogen wird, bis der Flansch
54 die Mutter 23 berührt.
Wenn dies eintrittt, ist der Stangenteil 19 in bezug auf den Stangenteil 18 über eine axiale Strecke nach
vorn verschoben worden, welche dem übermäßigen Spiel entspricht. Während des restlichen Teiles des
Bremsenlösens wird die Kupplung b-b eingekuppelt, und alle Elemente bewegen sich ohne Relativbewegungen
nach rückwärts, bis der axiale Abstand zwischen dem vorderen Deckel 16 und dem Anschlag
14 wiederum A ist.
Bremsen mit zu großem Spiel in der Anlage 4° Bremsen mit zu kleinem Spiel in der Anlage
Normalerweise wird das Spiel in der Anlage durch Verschleiß der Bremsklötze 8 allmählich größer.
Während des Bremsens steigt die übertragene Bremskraft an, und wenn die Bremskraft die Kraft
der Feder 42 erreicht hat, werden die Stangenteile 18 und 19 gegenseitig in axialer Richtung um die
sehr kleine Strecke verschoben, welche dem Lösen der Kupplung b-b und dem Einkuppeln der Kupplung
d-d entspricht. Wenn der vordere Deckel 16 am
Anschlag 14 liegt, hat ^die übertragene Kraft noch
nicht den Wert der starken Feder 35 erreicht, und dementsprechend bleibt die Kupplung a-a eingekuppelt:
Bei weiterem Vorwärtsbewegen der Stangenteile 18 und 19 bleibt das Gehäuse 15 fest, und die
Kupplung e-e wird gelöst. Kurz danach liegt der
Sperring 59 am Flansch 56 an, und die Vorschubmutter 24 beginnt sich auf dem Kugellager 49 zu
drehen, wobei das Gewinde des Stagenteiles 19 durch die Mutter gezogen wird. Der axiale Abstand zwi-60
sehen dem Flansch 54 und der Sperrmutter 23 vergrößert sich und erreicht einen Wert, welcher dem
übermäßigen Spiel in der Anlage entspricht, wenn die.übertragene Bremskraft mit der Kraft der starken
Feder?35.: übereinstimmt. Während des restlichen
Teils, des Brernsvorganges und während des anfängt: . ■
liehen Tei|s des folgenden Bremsenlösens erfolgt der
gleiche Leerlauf ;der Vorschubmutter 24 bei der Beinfolge Erneuerung der abgenutzten Bremsklötze
oder Veränderungen in der Fahrzeugbelastung kann es beispielsweise vorkommen, daß'das Spiel in der
Bremsanlage zu klein wird. Eine Nachstellvorrichtung der beschriebenen Art ist in der Lage, das Spiel
in der Anlage in aufeinanderfolgenden Vorgängen beim Bremsen und Lösen zu erhöhen. Der Grund für
das Vergrößern des Spieles in zwei Bremsvorgängen liegt darin, daß ein übermäßiger Widerstand in der
Anlage infolge von Schmutz, Rost oder Eis beim Nachstellen im Lauf eines Vorganges bewirken
könnte, daß die selbsttätige Nachstellvorrichtung wie im Fall eines wirklichen Auftretens eines unzureichenden
Spiels funktioniert.
a) Erster Bremszyklus
Während des Bremsenanlegens werden die Stangenteile 18 und 19 vorwärts bewegt, und wenn die
Bremskraft die Kraft der Feder 42 erreicht, wird die Kupplung b-b gelöst und die Kupplung d-d eingekuppelt.
Wenn die Bremskraft die Kraft der starken Feder 35 erreicht hat, besteht noch ein Abstand
(nachfolgend Abstand s genannt) zwischen dem vorderen Deckel 16 und dem Anschlag 14. Dieser Abstand
s entspricht dem Mangel an Spiel und dem axialen Abstand, um welchen wunschgemäß der
Stangenteil 19 aus dem rohrförmigen Stangenteil 18
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gezogen werden soll. Da die Zughülse an der Kupplung d-d mit der Sperrmutter 23 im Eingriff steht, ist
die Kupplung a-a gelöst, und da zwischen dem Dekkel
16 und dem Anschlag 14 der Abstand s besteht, kann sich die'Feder 42 ausdehnen, während die aus
dem Gehäuse 15, der Vorschubmutter 24 und der Feder 42 bestehende Einheit veranlaßt wird, sich auf
dem Kugellager 38 und dem Gewinde des Stangenteiles 19 zu drehen, bis der vordere Deckel 16 am
Anschlag 14 anliegt. Während des weiteren Verlaufes des Bremsvorganges steigt die übertragene Kraft,
und eine Belastung der Anlage tritt auf. Diese bewirkt die gleiche Leerlaufbewegung der Vorschubmutter
24, wie es oben für den Fall des normalen Spiels in der Anlage beschrieben wurde. Daher kann
diese Stufe in der jetzigen Erläuterung übergangen und die Situation betrachtet werden, wenn der Dekkel
16 am Anschlag 14 während des Bremsenlösens anliegt. Es wird daran erinnert, daß infolge der Ausdehnung
der Feder 42 und der axialen Vorwärtsbewegung des Gehäuses 15 die Feder 53 zusammengedrückt
wurde und jetzt ein axialer Abstand j zwischen den Flanschen 55 und 56 besteht. Während
des folgenden Bremsenlösens verläßt der Deckel 16 den Anschlag 14 in dem Augenblick, in welchem die
übertragene Bremskraft der Kraft der starken Feder 35 entspricht. Dadurch wird die Kupplung a-a eingekuppelt,
und während des restlichen Bremsenlösens bewegt sich die Nachstellvorrichtung als Einheit ohne Relativbewegungen ihrer Elemente außer
dem Lösen der Kupplung d-d und den Einkuppeln der Kupplung b-b, sobald die übertragene Kraft auf
den Wert abgesunken ist, welcher der Kraft der Feder 42 entspricht. Wenn die Bremsen voll entlastet
sind, ist der Abstand zwischen dem Deckel 16 und dem Anschlag 14 A-s, aber die Stellung des Stangenteiles
18 in bezug auf den Stangenteil 19 ist nicht verändert. Während des ersten Bremszyklus ist das
Gehäuse 15 lediglich in bezug auf die Stangenteile 18 und 19 um den Abstand s nach vorn verschoben
worden, um den Mangel an Spiel zu registrieren.
b) Zweiter Bremszyklus
Während eines zweiten Bremsenanlegens mit ungenügendem Spiel in der Anlage steigt die übertragene Kraft, und wenn sie einen Wert erreicht hat,
welcher der Kraft der Feder 42 entspricht, wird die Kupplung b-bgelöst. Infolge der Kraft der Feder. 53
beginnt sich jedoch die Mutter 23 unter gleichzeitiger
Bewegung auf dem Stangenteil 19 nach vorn zu drehen, bis die Flansche 55 und 56 aneinanderliegen.
Dadurch wird eine Vorwärtsbewegung des Stangenteiles 18 über eine Strecke s ermöglicht, während der
rückwärtige Stangenteil 19 fest bleibt. Daher kommt der vordere Deckel 16 zur Anlage am Anschlag 14,
sobald die übertragene Kraft der Kraft der Feder 42 entspricht. Unmittelbar danach wird die Kupplung
</-</ eingekuppelt, und der Stangenteil 18 muß
sich nach vorn über die Strecke s bewegen, während er die Feder42 zusammendrückt,..bevor die übertragene
Bremskraft den Wert der starken Feder 35 erreicht. Der restliche Teil des Bremszyklus wird in
gleicher Weise durchgeführt, wie wenn normales Spiel in der Anlage herrscht. Die Nachstellvorrichtung hat
ihre Gesamtlänge um die Strecke.? erhöht, wodurch
das normales Spiel in der Anlage wieder hergestellt
wurde,
Handnachstellung
Ein Nachstellen der Gesamtlänge der Nachstellvorrichtung
kann auch durch Drehen des Gehäuses
.5 .15 von Hand durchgeführt werden. Die Drehkraft wird direkt vom rückwärtigen Gehäusedeckel 17 auf
die Vorschubmutter 24 über die Kupplung e-e übertragen, während die Drehkraft zur Sperrmutter 23 auf
einem Weg übertragen wird, welcher die folgenden
ίο Elemente enthält: die Reibungskupplung, welche aus
dem vorderen Ende der Feder 42 und der anliegenden Fläche des vorderen Deckels 16 gebildet wird, die
Feder 42, die Reibungskupplung, welche aus dem rückwärtigen Ende der Feder 42 und der entsprechenden
Oberfläche des Abheberinges 3? gebildet wird, den Abhebering 39, die Läuferhülse 27, die Reibungskupplung
a-a, die Kupplungshülse 29, die Zughülse 30, die Kugel 32, die Gleithülse 33 und die
Kupplung b-b. Bei einer solchen Handnachstellung
μ ist es erforderlich, einen durch die Kupplung c-c (in
Abhängigkeit davon, ob die Stellung der Mutter 23 es ermöglicht, daß die Gleithülse 33 gegen den Bund
20 drückt) und die Kupplung a-a (welche die volle Kraft der Feder 35 überträgt) erzeugten Reibungs-
>5 widerstand zu überwinden.
Ein unbeabsichtigtes Drehen der Sperrmutter 23 infolge von starken Schwingungen ist praktisch nicht
möglich, da diese am vorderen Stangenteil 18 durch die Kupplung b-b mit verhältnismäßig großem Durchmesser
unter Einwirkung der Kraft der Feder 42 festgehalten ist, wobei diese durch den Reibungseingriff
des Flansches 28 mit der Läuferhülse 27 und der letzteren mit dem geschlitzten Ring 26 an der
Kupplung a-a unter der Wirkung der der Feder 35 gleichen Kraft sowie der Abhebering 39 stets das
Kugellager 38 berührt und in Drehrichtung an der Läuferhülse 27 festgelegt sind. Die Feder 42 verbin-
- det den Deckel 16 und den Abhebering 39 reibungsschlüssig, wobei der letztere durch den Arm 41 gegen
Drehen festgehalten wird.
Ein Auskuppeln der Kupplung a-ä ist jedoch bei nur sehr geringer axialer Verschiebung des Flansches
28 gegen die Kraft der Feder 35 möglich. Deswegen kann 3uch der axiale Abstand zwischen der
Kupplungshülse 29 und der Gleithülse 33 bei der dar-r
gestellten Nachstellvorrichtung kleiner ausgebildet
werden als bei bekannten Nachstellvorrichtungen der bezeichneten Art.
Die Kraft der Feder 35 bestimmt einen kritischen Wert der Bremskraft, welcher höher liegt als die
Kraft der Feder 42 zum Auskuppeln der Kupplung a-a, so daß die Kraft der Feder 42, welche nach
Auskuppeln der Kupplung a-a noch um eine
beträchtliche Strecke zusammengedrückt ist, auf den Wert begrenzt werden kann, welcher zur Überwindung
des Widerstandes der Bremsanlage gegen axiale Relatiybewegungen der zwei Stangenteile 18 und 19
nötig ist, wodurch der Energieverlust in der Nachstellvorrichtung vermindert wird, da die starke Feder
6e 35 nur einen sehr geringen Kompressionshub hat.
Bei sehr hohem Reibungskoeffizienten zwischen
Bremsklotz und Rad kann unter Zusammenfassen der Zughülse 30, der Kupplungshülse 29 und der
Glejthülse 33 auf die Feder 35 verzichtet werden, da der Federkraftunterschied zwischen den Federn 35
und 43S dann unwesentlich ist. Die aus den genannten
Hülsen gebildete Einheit steht in direktem Eingriff mit der Läuferhülse 27. Bei diesem Ausführungsbei-
I 530
spiel ist die Kupplung c-c im. entspannten Zustand
der Nachstellvorrichtung ausgekuppelt, und die das Auskuppeln der Kupplung α-α bestimmende Federkraft
ist beim Anwenden der Bremsen diejenige der Feder 42. Bei dieser abgeänderten Ausführungsform i
wird die Kraft der Schraubenfeder 42 γοη ihrem vorderen
Ende über den vorderen Deckel 16, das Gehäuse 15, den rückwärtigen Deckel 17, die Kupplung
e-e, die Vorschubmutter 24, den rückwärtigen Stangenteil 19, die Sperrmutter 23, die Kupplung b-b
und die einstückige Zughülseneinheit mit dem Flansch 28, der Läuferhülse 27 und der Kupplung a-a zum
Sperring 26 übertragen.
Claims (2)
1. Selbsttätige, doppeltwirkende Nachstellvorrichtung für eine Eisenbahn- oder andere Fahrzeug-Bremsanlage,
mit einem rohrförmigen vorderen und einem mit einem nicht selbsthemmen- ao
den Gewinde versehenen rückwärtigen Stangen-
teil, die drehfest angeordnet und durch ein die Nachstelleinrichtungen enthaltendes Gehäuse miteinander
verbunden sind, welches jeweils eilte mit dem Gewinde zusammenwirkende Vorschub- und
Sperrmutter aufnimmt, die über eine sie umgebende Zughülse mit Hilfe einer federbelasteten
Reibungskupplung mit einem Anschlag am vorderen Stangenteil in Verbindung steht, welcher
von einer sich mit einem Ende gegen das Gehäuse abstützenden Feder umgeben ist, die sich mit
ihrem anderen Ende gegen einen über eine Kupplung mit der Zughülse zusammenwirkenden Abhebering abstützt, gekennzeichnet durch
eine in die federbelastete Reibungskupplung eingeschaltete Läuferhülse (27), die in den Abhebe-r
ring (39) mit Hilfe eines axial gerichteten Annes
(41) eingreift.
2. Nachstellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Arm (41) der
Läuferhülse (27) in eine Nut im Abhebering (39) eingreift.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Family
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