DE2028540B2

DE2028540B2 - Hydraulic railway vehicle disc brake cylinder - with screw shaft axially displaceable to prevent release play interference

Info

Publication number: DE2028540B2
Application number: DE19702028540
Authority: DE
Inventors: Pierre 8000 München Baronnet
Original assignee: Knorr Bremse AG
Current assignee: Knorr Bremse AG
Priority date: 1970-06-10
Filing date: 1970-06-10
Publication date: 1977-06-08
Also published as: DE2028540A1; SE361019B

Abstract

The hydraulically activated block or disc brake cylinder on railway vehicles, incorporates built-in adjustment for predetermined release play. The piston axially displaces an adjusting nut to the extent of brake-lining wear. This is screwed to a fixed screw shaft, and can be coupled to the cylinder base surface, and is spring-loaded. When braking takes place, the screw shaft displaces axially on one side due to the pressure medium, with spring force adapted to the brake rod elastic thrust. For this purpose a compression spring (15) may be mounted between a fixed abutment (12) on the shaft and a ledge (14) on a component (16) in the cylinder housing.

Description

Die Erfindung betrifft einen druckmittelbeaufschlagbaren Bremszylinder, insbesondere für hydraulisch betätigte Klotz- oder Scheibenbremsen von Schienenfahrzeugen, mit in den drehfest gehaltenen Betätigungs- ^s kolben eingebauter Nachstelleinrichtung für ein vorbestimmtes Lösespiel der Bremse, bei der der durch das Druckmittel beaufschlagte Betätigungskolben nach Beseitigen des Lösespieles eine mittels eines nichtselbsthemmenden Gewindes mit einer drehfest gehaltenen (<o Schraubenspindel verschraubte und mit dem Betätigungskolben kuppelbare Nachstellmutter durch Verdrehen in Nachstellrichtung axial jeweils um den Betrag der Bremsbelagabnutzung verschiebt, wobei die in Nachstellrichtung federbelastete Mutter im Bereich des '^ vorbestimmten Lösespieles mit Bodenflächen des Betätigungskolbens reib- oder formschlüssig gekuppelt Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, beim obengenannten Bremszylinder zu verhindern, daß das vorbestimmte Lösespiel der Bremse vom elastischen Bremshub beeinflußt werden kann.The invention relates to a brake cylinder that can be acted upon by pressure medium, in particular for hydraulically actuated pad or disc brakes of rail vehicles, with an adjustment device built into the actuating piston that is held in a rotationally fixed manner for a predetermined release play of the brake, in which the actuating piston acted upon by the pressure medium has a by means of a non-self-locking thread with a non-rotatably held (<o screw spindle screwed and coupled to the actuating piston adjusting nut by turning in the adjusting direction axially by the amount of brake lining wear, whereby the spring-loaded nut in the adjusting direction rubs against the bottom surfaces of the actuating piston in the area of the predetermined looseness - or positively coupled The invention is based on the object of preventing the above-mentioned brake cylinder from influencing the predetermined release play of the brake from the elastic brake stroke can be.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Schraubenspindel beim Bremsen in Richtung der Bremse einseitig vom Druckmittel entgegen einer auf die elastischen Hubkräfte des Bremsgestänges abgestimmten Federkraft um den elastischen Bremshub axial verschieblich ausgebildet ist.This object is achieved in that the screw spindle when braking in the direction the brake on one side of the pressure medium against one on the elastic lifting forces of the brake linkage coordinated spring force is designed to be axially displaceable around the elastic braking stroke.

Vorteilhafte Ausführungen nach der Erfindung ergeben sich aus den Merkmalen der Unteransprüche.Advantageous embodiments according to the invention result from the features of the subclaims.

Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.The invention is explained in more detail with the aid of an exemplary embodiment shown schematically in the drawing explained.

In einem Bremszylindergehäuse 1 befindet sich ein durch nicht dargestellte Mittel drehfest gehaltener Kolben 2 mit einer sich zum rückwärtigen Ende erweiternden Aussparung 3, in die eine im Gehäuse 1 gelagerte Schraubenspindel 4 mit einem nichtselbsthemmenden Gewinde greift, auf der eine Nachstellmutter 5 aufgeschraubt ist. Zwischen den Gewindeflanken der Schraubenspindel 4 und der Nachstellmutter 5 ist ein Spiel s vorgesehen. An vorderen abgeschrägten, gezahnten Flächen 5' der Nachstellmutter 5 ist letztere mit einer Kante 2' an einem vorspringenden Absatz in der Aussparung 3 des drehfest gehaltenen Kolbens 2 kuppelbar. Das rückwärtige Ende der Nachstellrnutter 5 trägt ein Axialkugellager 6 Ober das Axialkugellager 6 ist die Nachstellmutter 5 in Nachstelirichtung von einer vorgespannten Feder 7 beaufschlagt, die sich an einer Ringscheibe 8 abstützt, welche in einer Nut in der Aussparung 3 am rückwärtigen Ende des Kolbens 2 festgehalten ist. Das rückwärtige, abgesetzte Ende der Schraubenspindel 4 ist als Vierkant 9 ausgebildet. Über den Vierkant 9 greift zur drehfesten Kupplung mit der Schraubenspindel 4 das vordere Ende einer Hülse 10, die mit einer vorderen Stirnfläche 11 an einer den Vierkant begrenzenden, rückwärtigen Stirnfläche 12 anliegt.In a brake cylinder housing 1 is a non-rotatably held by means not shown Piston 2 with a recess 3 that widens towards the rear end, into which one in the housing 1 mounted screw spindle 4 engages with a non-self-locking thread on which an adjusting nut 5 is screwed on. Between the thread flanks of the screw spindle 4 and the adjusting nut 5 is a Game s provided. On the front beveled, toothed surfaces 5 'of the adjusting nut 5 is the latter with an edge 2 'on a protruding shoulder in the recess 3 of the piston 2, which is held non-rotatably detachable. The rear end of the adjusting nut 5 carries an axial ball bearing 6 over the axial ball bearing 6 is the adjusting nut 5 in Nachstelirichtung of one biased spring 7 is applied, which is supported on an annular disc 8, which in a groove in the Recess 3 is held at the rear end of the piston 2. The rear, remote end of the Screw spindle 4 is designed as a square 9. About the square 9 engages the non-rotatable coupling with the Screw spindle 4, the front end of a sleeve 10, which has a front face 11 on the square limiting, rear end face 12 is applied.

Am äußersten, rückwärtigen Ende der Schraubenspindel 4 ist in einer Nut eine Ringscheibe 13 festgehalten. Zwischen der Ringscheibe 13 und einer inneren Schu'ter 14 der Hülse 10 ist eine kräftige Druckfeder 15 gespannt. Mit von einer äußeren Schulter 16 der Hülse 10 gebildeten, rückwärtigen Stirnfläche stützt sich die Hülse 10 in einer Ausgangsstellung an inneren Endflächen 17 am rückwärtigen Ende des Gehäuses 2 ab. Mit einem an die äußere Schulter 16 anschließenden zylindrischen Teil 18 am rückwärtigen Ende der Hülse 10 greift diese druckdicht und axial verschieblich durch eine axiale Bohrung 19 in dem Gehäuse 2. Zur Abdichtung befindet sich in einer Ringnut in der Bohrung 19 ein Dichtungsring 20.An annular disk 13 is located in a groove at the outermost, rear end of the screw spindle 4 held. Between the annular disk 13 and an inner shoulder 14 of the sleeve 10 is a strong one Compression spring 15 tensioned. With a rear end face formed by an outer shoulder 16 of the sleeve 10 the sleeve 10 is supported in an initial position on inner end surfaces 17 at the rear end of the Housing 2 from. With a cylindrical part 18 adjoining the outer shoulder 16 at the rear The end of the sleeve 10 engages this pressure-tight and axially displaceable through an axial bore 19 in the Housing 2. A sealing ring 20 is located in an annular groove in the bore 19 for sealing purposes.

Über einen Anschluß 20' ist der Bremszylinder mit einem Druckmittel, insbesondere mit einer Druckflüssigkeit beaufschlagbar. Über eine: Gehäusenut 21 und eine radiale Bohrung 22 gelangt das Druckmittel in den freien Raum in der Aussparung 3 des Kolbens 2. Über eine weitere Bohrung 23 vermag das Druckmittel ungehindert 111 den von der Hülse 10 umgebenen Raum 24 hineinzutreten, in den das rückwärtige Ende der Schraubenspindel 4 ragt. Zwischen dem zylindrischen Teii 25 am vorderen Ende der Schraubenspindel 4 und den Kolben 2 ist ein Dichtungsring 26 angeordnet, der sich an einem inneren Absatz 27 in der Aussparung 3 des Kolbens 2 abstützt. Zwischen dem Kolben 2 und dem Gehäuse 1 befindet sich ein weiterer Dichtungsring 28 in einer inneren Ringnut 29 des Gehäuses 1. Am vorderenThe brake cylinder is connected to a pressure medium, in particular a pressure fluid, via a connection 20 ' can be charged. Via a housing groove 21 and a radial bore 22, the pressure medium reaches the Free space in the recess 3 of the piston 2. The pressure medium is able to use a further bore 23 unhindered 111 to enter the space 24 surrounded by the sleeve 10, into which the rear end of the Screw spindle 4 protrudes. Between the cylindrical part 25 at the front end of the screw spindle 4 and the piston 2 a sealing ring 26 is arranged, which is located on an inner shoulder 27 in the recess 3 of the Piston 2 is supported. Another sealing ring 28 is located between the piston 2 and the housing 1 an inner annular groove 29 of the housing 1. At the front

Ende des Kolbens 2 ist eine Entlüftungsbohrung 30 vorgesehen, über die der Raum 31 am vorderen Ende der Aussparung 3 im Kolben 2 zur Druckentlastung der vorderen Stirnfläche 32 der Schraubenspindel 4 entlüftet ist.At the end of the piston 2 a vent hole 30 is provided through which the space 31 at the front end the recess 3 in the piston 2 for relieving pressure on the front face 32 of the screw spindle 4 is vented.

Der erfindungsgemäße Bremszylinder arbeitet wieThe brake cylinder according to the invention works like

folgt:follows:

Bei Druckbeaufschlagung durch über den Anschluß 20' zugeführten Druckmittel wird der Kolben 2 aus seiner dargestellter« Lösestellung nach links in die Bremsstellung vorgeschoben. Die von der Feder 7 belastete Nachstellschraube 5 ist in der Lösestellung über die Kante 2' am Kolben 2 und der gezahnten Schrägfläche 5' an der Nachstellschraube 5 mit dem Kolben 2 drehfest gekuppelt. Bei der Vorschubbewe- , gung des druckmitielbeaufschlagten Kolbens 2 vermag die mit dem kolben 2 gekuppelte Nachstellmutter 5 dem Kolben 2 so weit zu folgen, bis das Spiel s zwischen den Gewindeflanken der Schraubenspindel 4 und der Nachstellmutter 5 überwunden ist. Bei weiterem Verschieben des Kolbens 2 löst sich die Kupplung zwischen der Nachstellmutter 5 und dem Kolben 2, so daß die von der Feder 7 in Nachstellrichiung ständig belastete Nachstellmutter 5 auf der drehfest gehaltenen Schraubenspindel 4 gedreht und dabei axial verschoben , wird, bis sie wieder an dem Kolben 2 anschlägt. Sind die nicht dargestellten Bremsbeläge etwas abgenützt und entspricht das Spiel sdem vorbestimmten Lösespiel, so wird der Kolben 2 über das Spiel s hinaus vorgeschoben und die Nachstellmutter 5 wird nach Durchlaufen des Spieles s durch Drehen auf der Schraubenspindel 4 um das Maß der Bremsbelagabnutzung axial verschobenWhen pressure is applied by pressure medium supplied via the connection 20 ', the piston 2 is advanced from its illustrated release position to the left into the braking position. The adjusting screw 5 loaded by the spring 7 is coupled in the release position to the piston 2 in a rotationally fixed manner via the edge 2 'on the piston 2 and the toothed inclined surface 5' on the adjusting screw 5. During the feed movement of the pressurized piston 2, the adjusting nut 5 coupled to the piston 2 is able to follow the piston 2 until the play s between the thread flanks of the screw spindle 4 and the adjusting nut 5 is overcome. When the piston 2 is moved further, the coupling between the adjusting nut 5 and the piston 2 is released, so that the adjusting nut 5, which is constantly loaded by the spring 7 in Nachstellrichiung, is rotated on the screw spindle 4, which is held in a rotationally fixed manner, and is moved axially until it starts again the piston 2 strikes. If the brake pads (not shown) are somewhat worn and the play corresponds to the predetermined loosening play, the piston 2 is advanced beyond the play s and the adjusting nut 5 is axially displaced by the amount of brake pad wear after running through the play s by turning on the screw spindle 4

Nachdem die Bremse zur Anlage gekommen ist, steigt der auf den Kolben 2 wirkende Druck rasch an. Dabei wird der Kolben 2 um den sogenannten ; elastischen Hub in Richtung auf die Bremse weiter vorgeschoben. Der elastische Hub ist bedingt durch elastische Verformungen und gegebenenfalls durch Lagerspiele im nicht dargeslellten Bremsgestänge. In dem Maße wie der Kolben 2 aufgrund des elastischen _A, Hubes weiter nach vorn geschoben wird, wird auch die Schraubenspindel 4 um das gleiche Maß entgegen der Kraft der Feder 15 vom Druckmittel nach vorn verschoben, das gegen die rückwärtige Stirnfläche der Schraubenspindel 4 wirkt. Demzufolge ist die Feder- .,. kraft der Feder 15 genau auf die beim elastischen Verformen des Bremsgestänges wirksamen Kräfte abgestimmt. Beim Lösen der Bremse wird der druckentlastete Kolben und in gleicher Weise die eDenfalls druckentlastete Schraubenspindel 4 um den elastischen Hub in der Zeichnung nach rechts zurückgeschoben, so daß dabei ein relatives axiales Verschieben zwischen dem Kolben 2 und der Schraubenspindel 4 nicht auftritt. Durch die beim Rückbewegen des Kolbens 2 in seine Lösestellung aufrechterhaltene Kupplung der Nachstellmutter 5 mit dem Koiben 2 bleibt die gegebenenfalls nachgestellte Nachstellmutter 5 in ihrer in der Bremsstellung eingenommenen Lage relativ zur Schraubenspindel 4 unverändert. Der elastische Hub kann somit auf das Lösespie! s keinen Einfluß nehmen. Aus diesem Grunde kann daher das Lösespiel s in vorteilhafter Weise minimal gehalten werden, was unter anderem den Vorteil erbringt, daß die Bremse von dem abzubremsenden Rad beim Lösen nur um ein so kleines Maß abgehoben zu werden braucht, daß sich bei gelöster Bremse an den Bremsbelägen keine eine Bremsung wesentlich beeinträchtigende Eisschicht anzusetzen vermag.After the brake has come to rest, the pressure acting on piston 2 increases rapidly. The piston 2 is around the so-called; elastic stroke further advanced in the direction of the brake. The elastic stroke is caused by elastic deformations and possibly by bearing play in the brake linkage, not shown. To the extent that the piston 2 _{is pushed further forward due to the elastic A} , stroke, the screw spindle 4 is also pushed forward by the same amount against the force of the spring 15 by the pressure medium which acts against the rear face of the screw spindle 4. As a result, the spring.,. force of the spring 15 precisely matched to the forces acting during the elastic deformation of the brake linkage. When the brake is released, the pressure-relieved piston and, in the same way, the pressure-relieved screw spindle 4 is pushed back by the elastic stroke to the right in the drawing, so that there is no relative axial displacement between the piston 2 and the screw spindle 4. As a result of the coupling of the adjusting nut 5 with the piston 2, which is maintained when the piston 2 moves back into its release position, the adjusting nut 5, which may be adjusted, remains unchanged in its position in the braking position relative to the screw spindle 4. The elastic stroke can therefore affect the release spike! s take no influence. For this reason the release play s can advantageously be kept to a minimum, which has the advantage, among other things, that the brake only needs to be lifted off the wheel to be braked by such a small amount when the brake is released that the brake linings are released no layer of ice that would significantly impair braking is able to set up.

Bei einer Handbremsung wird ein nicht dargestellter, am Gehäuse 1 gelenkig gehaltener Handbremshebel verschwenkt, wobei ein Hebelende gegen rückseitige Stirnflächen an der Hülse 10 außerhalb des Gehäuses 1 drückt und die Hülse 10 in Richtung der Bremse axial nach links verschiebt. Hierbei wird auch die ilrehfest gehaltene Schraubenspindel 4 und über die Nachstellmutter 5 auch der Kolben 2 nach links verschoben, um dabei die Bremse zur Anlage zu bringen. Zum Begrenzen der axialen Verschiebbarkeit der Hülse 10 durch den Handbremshebel ist am rückwärtigen Ende der Hülse 10 ein Anschlag 33 vorgesehen.In the event of a handbrake, a not shown, pivoted on the housing 1 articulated hand brake lever, with one end of the lever against the rear End faces on the sleeve 10 outside the housing 1 presses and the sleeve 10 axially in the direction of the brake shifts to the left. The screw spindle 4, which is held in a rotationally fixed manner, and the adjusting nut 5 also the piston 2 is moved to the left in order to bring the brake to bear. To the Limiting the axial displaceability of the sleeve 10 by the hand brake lever is at the rear end a stop 33 is provided for the sleeve 10.

Die Schraubenspindel 4 kann in Abweichung vom dargestellten Ausführungsbeispiel an ihrem vorderen Ende eine axiale Bohrung aufweisen, in der zur Führung eine Stange eingreift, die in dem Boden des Kolbens 2 fest eingeschraubt ist. Eine der Dichtung 26 entsprechende Dichtung könnte dann zwischen der Stange und der Schraubenspindel 4 angeordnet sein.The screw spindle 4 can deviate from the illustrated embodiment at its front End have an axial bore in which a rod engages for guidance, which in the bottom of the piston 2 is screwed in tightly. A seal corresponding to the seal 26 could then be between the rod and the screw spindle 4 can be arranged.

Statt einer Kupplung über die Vierkantausbildung des rückwärtigen Spindelendes kann eine entsprechende Kupplung auch dadurch erreicht werden, daß an den vorderen Stirnflächen der 1 lülse 10 und an rückwärtigen Anschlagflächen der Schraubenspindel gezahnte Flächen vorgesehen sind, die zur drehfesten Kupplung zwischen der Schraubenspindel und der Hülse 10 ineinandergreifen. Zur drehfesten Kupplung der Hülse 10 mit dem Gehäuse 1 kann die rückwärtige Stirnfläche der äußeren Schulter 26 und die Anlagefläche am Gehäuse 1 gezahnt ausgebildet sein.Instead of a coupling via the square design of the rear end of the spindle, a corresponding coupling can also be achieved in that to the front end faces of the 1 sleeve 10 and toothed surfaces on the rear stop surfaces of the screw spindle are provided for the non-rotatable coupling between the screw spindle and the sleeve 10 interlock. For the non-rotatable coupling of the sleeve 10 to the housing 1, the rear end face the outer shoulder 26 and the contact surface on the housing 1 may be toothed.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Brake cylinder that can be acted upon by pressure medium, in particular for hydraulically actuated pad ^{brakes or:} disc brakes of rail vehicles, with adjustment device built into the actuating piston that is held in a rotationally fixed manner for a predetermined release play of the brake, in which the actuating piston acted upon by the pressure medium after κ <elimination of the loosening play by means of a non-self-locking Thread is screwed to a screw spindle that is held in a rotationally fixed manner and can be coupled to the actuating piston by turning in the readjusting direction axially by the amount of brake lining wear, the nut, spring-loaded in the readjusting direction, being frictionally or positively coupled with the bottom surface of the actuating piston in the area of the predetermined loosening play , characterized in that the screw spindle (4) when braking in the direction of the brake on one side from the pressure medium against the elastic lifting forces of the brake linkage A certain spring force is designed to be axially displaceable around the elastic braking stroke.

2. A brake cylinder according to claim 1, characterized in that the tuned spring force having compression spring (15) is arranged a held in the brake cylinder housing part (16) between a fixed stop (12) on the screw spindle (4) and w a shoulder (14) .

3. Brake cylinder according to claim 2, characterized in that the part as a sleeve (10) is designed, which the screw spindle (4) to \ s engages over its end facing away from the brake and is coupled in a rotationally fixed manner to the screw spindle.

4. Brake cylinder according to claims 2 and 3, characterized in that the pressure-tight and axially displaceable in the brake cylinder housing (1) held sleeve (10) at its end facing the screw spindle (4) against a spindle stop (12) and in the release position with an outer one shoulder (16) abuts the brake cylinder housing on an inner wall (17), wherein a s del opposite end of the sleeve outside of the brake cylinder housing projecting from the Schraubenspin- ₄ with a hand brake lever connected.