DE19833445A1 - Scheibenbremse für Schienenfahrzeuge - Google Patents

Scheibenbremse für Schienenfahrzeuge

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Scheibenbremse für Schienenfahrzeuge mit einer Betätigungseinrichtung, die einen Hebel (3) aufweist, der dazu ausgelegt ist, Auslenkungen eines Bremskrafterzeugers (2) auf ein Druckstück (4) zu übertragen, wobei mittels wenigstens einer Kulissenführung zwischen einem zumindest annähernd ortsfesten Teil der Scheibenbremse und dem Druckstück (4) eine parallele Ausrichtung des Druckstückes (4) sowie der Bremsbacke (5) zum Reibring (6) gewährleistet ist. Dabei weist die Kulissenführung zwei Stifte (S1, S2) auf, die verschieblich und zueinander versetzt in zwei Kulissenbahnabschnitte (K1, K2) eingreifen, die zumindest annähernd kreisbogenabschnittartig ausgebildet sind und jeweils unterschiedliche Radien aufweisen (Figur 1).

Description

Die Erfindung betrifft eine Scheibenbremse für Schienenfahrzeuge mit einer Betätigungseinrichtung, die ein- oder beidseits eines Reibringes einen Hebel aufweist, der dazu ausgelegt ist, Auslenkungen eines insbesondere hydraulisch betätigten Bremskrafterzeugers auf ein Druckstück zur Betätigung wenigstens einer Bremsbacke zu übertragen, wobei das Druckstück an einer Drehachse am Hebel verschwenkbar gelagert ist, und wobei mittels wenigstens einer Kulissenführung zwischen einem zumindest annähernd ortsfesten Teil der Scheibenbremse und dem Druckstück eine weitgehend unveränderliche Ausrichtung des Druckstückes sowie der Bremsbacke relativ zum Reibring gewährleistet ist.
Eine derartige Scheibenbremse ist aus der EP 0 731 286 A1 bekannt. Die in dieser Schrift gezeigte Scheibenbremse, die allerdings zur pneumatischen Betätigung vorgesehen ist, ist zur Vermeidung radialen Schrägverschleißes zumindest einer Bremsbacke, die um eine etwa in Umfangsrichtung eines Reibringes im Reibmittelpunkt verlaufende Achse eines Drucklagers begrenzt schwenkbar ist, mit einer Kulissenführung Versehen. Die Kulissenführung ist zum Drucklager beabstandet, wobei der Abstand zumindest eine parallel zur Ausrichtung des Reibringes verlaufende Komponente aufweist. Die Kulissenbahn und ein zugehöriger Kulissenstein sind auf ein im wesentlichen ortsfestes Teil und mittels eines Lenkerhebels auf die Bremsbacke verteilt gehaltert, wobei die Kulissenbahn im wesentlichen parallel zur Achsrichtung des Reibringes verläuft. Falls das Drucklager z. B. von einem Zangenhebel auf einer Kreisbahn geführt wird, ist die Kulissenbahn zweckmäßigerweise gleichartig zur Kreisbahn gekrümmt ausgebildet. Durch die Kulissenführung wird in einfacher Weise radialer Schrägverschleiß verhindert.
Die vorstehend genannte Ausführung der Kulissenführung hat sich an sich bewährt. Wünschenswert bleibt jedoch eine möglichst weiter vereinfachte Konstruktion, die auch bei zunehmendem Verschleiß der Bremse sicher wirkt. Die Erfindung zielt darauf ab, dieses Problem zu lösen.
Die Erfindung erreicht dieses Ziel durch den Gegenstand des Anspruches 1. Im Unterschied zum gattungsbildenden Stand der Technik weist die wenigstens eine Kulissenführung dabei zwei Stifte auf, die verschieblich und zueinander versetzt in zwei Kulissenbahnabschnitte eingreifen, die zumindest annähernd kreisbogenabschnittsartig ausgebildet sind und jeweils unterschiedliche Radien aufweisen. Vorzugsweise verläuft einer der Kreisbogenabschnitte im wesentlichen konzentrisch zur Hebelarmbewegung.
Die Erfindung bietet den besonderen Vorteil, daß die erste Kulisse bzw. der erste Kulissenbahnabschnitt und der zugehörige Stift als Gleitstein auf baulich einfache Weise (insbesondere ohne einen Lenkerarm) derart ausgebildet ist, daß sie im wesentlichen den gleichen Radius aufweist wie der Hebel zur Betätigung der Bremsbacke, so daß der Stift unabhängig von der Stellung des Hebels stets die horizontale Ausrichtung des Druckstückes bzw. die parallele Ausrichtung des Druckstückes zum Reibring gewährleistet. Damit wird bei neuem, d. h., bei noch nicht verschlissenem Bremsbelag, ein Verschwenken des Druckstückes um seine Drehachse am Hebel sicher verhindert.
Die zweite Kulisse mit anderem Radius und weiterem Stift wirkt zusätzlich dem Effekt entgegen, daß der wirksame Hebelarm des ersten Stiftes bzw. der ersten Kulissenführung mit zunehmendem Einschwenken des Hebels immer kleiner wird. Bei einem großen Verschleiß des Bremsbelages hat der Stift damit praktisch keine Wirkung mehr. Nun aber greift die weitere Kulissenführung bzw. der weitere Kulissenbahnabschnitt mit dem zweiten Stift S2, der noch einen genügenden Hebelarm zur Drehachse der Bremsbacke aufweist. Damit bleibt die Funktion der Kulissenführung bei baulich vereinfachter und besonders bauraumsparender Weise auch bei zunehmendem Verschleiß der Bremsbacken hervorragend gewährleistet.
Nach einer bevorzugten Variante der Erfindung sind die Kulissenbahnabschnitte als nutenartige Aussparungen in wenigstens einer Führungsplatte ausgebildet. Vorzugsweise wird die Führungsplatte am Druckstück befestigt, wobei die Kulissenführungsbahn im wesentlichen parallel zur Betätigung der Bremsbacke ausgerichtet ist. Diese Variante der Erfindung hat zunächst den besonderen Vorteil, daß die Notwendigkeit zur Ausbildung einer komplizierteren Lenkerhebelkonstruktion für die Kulissenführung entfällt. Es ist lediglich notwendig, die Führungsplatten zu fertigen und in diese den Stift eingreifen zu lassen.
Nach einem weiteren besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist jeweils am oberen und am unteren Ende des Druckstückes eine der Platten befestigt, wobei die zugehörigen Stifte an den Bremssattel angeformt sind. Durch die Kulissenführung am oberen und am unteren Ende bzw. an den vom Hebel abgewandten Enden des Druckstückes wird eine besonders sichere Kulissenführung gewährleistet.
Bei einer alternativen Ausführungsform ist es auch denkbar, daß die beiden Kulissenbahnenabschnitte in nur einer der Platten gemeinsam ausgebildet sind, wodurch der Kostenaufwand zur Reali­ sierung der Kulissenführung weiter verringert wird.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind den übrigen Unteransprüchen zu entnehmen.
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezug auf die Zeichnung anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben, wobei auch weitere Vorteile der Erfindung deutlich werden Es zeigt:
Fig. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen hydraulisch betätigten Scheibenbremse bzw. eines hydraulisch betätigten Bremssattels;
Fig. 2 eine schematische Draufsicht auf das Ausführungsbeispiel aus Fig. 1;
Fig. 3 eine Ausschnittsvergrößerung aus Fig. 2;
Fig. 4 eine zur Fig. 3 analoge Ausschnittsvergrößerung, welche die zweite Platte und den zweiten Kulissenbahnabschnitt darstellt;
Fig. 5 eine Ausschnittsdarstellung einer weiteren Ausführungsform der Erfindung; und
Fig. 6 eine Ausschnittsvergrößerung eines dritten Ausführungsbeispieles der Erfindung.
Fig. 1 zeigt eine hydraulisch betätigte Scheibenbremse für Schienenfahrzeuge mit einem Bremssattel 1 mit Hebelübersetzung. Der im Bremssattel 1 integrierte Krafterzeuger 2 überträgt über den Hebel 3 Spannkraft auf das Druckstück 4, welches an seiner Achse A am Hebel 3 gelagert ist und auf die Bremsbacke 5 bzw. den Bremsbelag einwirkt, der beim Bremsen gegen die Reibringe 6 drückt. In Fig. 2 veranschaulicht der Punkt P die Lage der Achse A gemäß Fig. 1.
Zur Verhinderung von Schwenkbewegungen des Druckstückes 4 um die Achse A bzw. zur Verhinderung von Drehbewegungen BW dient eine doppelte Kulissenführung, welche einem Schrägverschleiß des Bremsbelages 5 (siehe Fig. 2) sicher entgegenwirkt.
Die doppelte Kulissenführung (Parallelführung) besteht aus zwei Stiften S1 und S2, die jeweils fest mit dem Bremssatteljoch verbunden (beispielsweise an dieses angeformt) sind, sowie aus zwei voneinander getrennten Platten 8, 9, die an den vom Hebel 3 abgewandten Enden (bzw. "oben" und "unten") fest mit dem Druckstück 4 verbunden und jeweils mit einer Kulissenbahn bzw. einem Kulissenbahnabschnitt K1, K2 versehen sind (siehe auch Fig. 3 und Fig. 4).
Die Funktion der in den Fig. 1-4 eingesetzten Parallelführung wird aus den verschiedenen Darstellungen der Fig. 3 und der Fig. 4 deutlich. So ist zur Verdeutlichung der Funktion der Erfindung die obere Platte 8 in einer Hebelstellung dargestellt, welche dem Zustand "Bremsscheibe und Beläge neu" entspricht, während Fig. 4 die untere Platte 9 in der Hebelstellung "Bremsscheibe und Bremsbeläge verschlissen" veranschaulicht.
Fig. 3 zeigt, daß in die obere Platte 8 die erste Kulissenbahn K1 eingearbeitet ist, welche eine Kreisbogenkrümmung mit einem Radius aufweist, der dem Radius R des Hebelarmes (Abstand Hebellager zur Achse A) entspricht, so daß der Stift S1, der an den oberen Teil des Bremssatteljochs 7 angeformt ist, jeweils die horizontale Lage des Druckstückes 4 unabhängig von der jeweiligen Stellung des Hebels 3 bei der Bremsbetätigung gewährleistet. Der wirksame Hebelarm L1 des Stiftes S1 wird dabei mit zunehmendem Einschwenken des Hebels 3 bzw. mit zunehmendem Verschleiß von Bremsbelag und Bremsring 6 immer kleiner, da sich die Position des Stiftes S1 dem Punkt P nähert und schließlich in der Stellung "verschlissen" der Fig. 4 quasi in der Verlängerung der Achse A liegt, so daß der Stift S1 praktisch keine Wirkung mehr haben kann.
In diesem Fall greift die weitere Kulisse bzw. die untere Platte 9, in deren Kulissenbahn K2 (mit einem zum Radius R verschiedenen Radius) der Stift S2 eingreift, welcher einen Hebelarm L2 zum Punkt P aufweist. Auch bei zunehmendem Verschleiß der Bremsscheibe bzw. der Reibringe 6 und der Bremsbacken 5 bleibt damit die Funktion der Kulissenführung auf einfache Weise gewährleistet.
Prinzipiell befinden sich damit die beiden Stifte S1 und S2 stets im Eingriff mit den beiden Kulissen K1 und K2. Es gilt lediglich zu beachten, daß die Wirksamkeit von jedem der Stifte S1 und S2 von der Größe der Maße L1 und L2 abhängt. Als kleinste mögliche Größe der Maße L1 und L2 ergibt sich der halbe Abstand LS der beiden Stifte zueinander. Daraus ergibt sich wiederum, daß die Funktion der Parallelführung umso genauer ist, je größer der Abstand LS wird.
Fig. 5 und 6 zeigen zwei Lösungsvarianten, die - konstruktiv weiter vereinfacht - mit nur einer Platte 8 arbeiten, welche an einem Ende des Druckstückes befestigt ist, wobei die Stifte am Bremssatteljoch 7 nebeneinander liegen.
Nach Fig. 5 wird nur eine einzige Nut K' in der Platte 8 ausgebildet, die zwei Bahnabschnitte K1, K2 mit verschiedenem Radius aufweist, aber für beide Stifte S1 und S2 wirksam ist.
Die Lösung der Fig. 6 zeichnet sich dagegen durch unterschiedliche Stiftdurchmesser aus. Die Kulisse K2 wird zudem bei diesem Ausführungsbeispiel tiefer eingearbeitet als die Kulisse K1.
Abschließend sei angemerkt, daß die Lagezuordnung der beiden Stifte S1 und S2 zueinander beliebig ist. Wesentlich ist lediglich, daß zu jeder Stiftlage jeweils eine der Kulissen die horizontale Lage des Druckstückes 4 gewährleistet.
Bezugszeichenliste
1
Bremssattel
2
Krafterzeuger
3
Hebel
4
Druckstück
5
Bremsbacke
6
Reibringe
7
Bremssatteljoch
8
,
9
Platten
S1, S2 Stifte
L1, L2 Hebelarme
K1, K2 Kulissenbahnabschnitte
A Achse
BW Drehbewegungen

Claims (9)

1. Scheibenbremse für Schienenfahrzeuge mit
  • a) einer Betätigungseinrichtung, die ein- oder beidseits eines Reibringes (6) einen Hebel (3) aufweist, der dazu ausgelegt ist, Auslenkungen eines insbesondere hydraulisch betätigten Bremskrafterzeugers (2) auf ein Druckstück (4) zur Betätigung wenigstens einer Bremsbacke (5) zu übertragen,
  • b) wobei das Druckstück (4) an einer Drehachse (A) am Hebel (3) verschwenkbar gelagert ist, und
  • c) wobei mittels wenigstens einer Kulissenführung zwischen einem zumindest annähernd ortsfesten Teil der Scheibenbremse und dem Druckstück (4) eine weitgehend unveränderliche Ausrichtung des Druckstückes (4) sowie der Bremsbacke (5) relativ zum Reibring (6) gewährleistet ist,
    dadurch gekennzeichnet, daß
  • d) die wenigstens eine Kulissenführung zwei Stifte (S1, S2) aufweist, die verschieblich und zueinander versetzt in wenigstens zwei Kulissenbahnabschnitte (K1, K2) eingreifen, die zumindest annähernd kreisbogenabschnittartig ausgebildet sind und jeweils unterschiedliche Radien aufweisen.
2. Scheibenbremse für Schienenfahrzeuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens zwei Kulissenbahnabschnitte (K1, K2) als nutenartige Aussparungen in einer gemeinsamen Führungsplatte (8, 9) ausgebildet sind.
3. Scheibenbremse für Schienenfahrzeuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens zwei Kulissenbahnabschnitte (K1, K2) als nutenartige Aussparungen getrennt voneinander in wenigstens zwei separaten Führungsplatten (8, 9) ausgebildet sind.
4. Scheibenbremse für Schienenfahrzeuge nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens eine Führungsplatte (8, 9) am Druckstück (4) der Bremsbacke (5) befestigt ist, derart, daß die Kulissenbahnabschnitte (K1, K2) im wesentlichen parallel zur Betätigungsrichtung der Bremsbacke ausgerichtet sind.
5. Scheibenbremse für Schienenfahrzeuge nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils an den vom Hebel abgewandten Enden des Druckstückes eine der Führungsplatten (8, 9) befestigt ist, und daß die zugehörigen Stifte (S1, S2) an das Bremssatteljoch (7) angeformt sind.
6. Scheibenbremse für Schienenfahrzeuge nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchmesser bzw. die Breite der beiden Kulissenbahnabschnitte (K1, K2) und der in sie eingreifenden Stifte (S1, S2) unterschiedlich bemessen ist.
7. Scheibenbremse für Schienenfahrzeuge nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe der beiden Kulissenbahnabschnitte in den Führungsplatten (8, 9) unterschiedlich bemessen ist.
8. Scheibenbremse für Schienenfahrzeuge nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Hebelarme (L1, L2) zwischen den Stiften (S1, S2) und der ersten Achse (A) wenigstens dem halben Abstand der Stifte (S1, S2) voneinander in den Kulissenbahnen (K1, K2) entsprechen.
9. Scheibenbremse für Schienenfahrzeuge nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Radius der ersten Kulissenbahn (K1) im wesentlichen der Länge des Hebelarmes des Hebels (3) entspricht.
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