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Selbsttätige, wegabhängig gesteuerte Nachstelleinrichtung für Bremszylinder
und Bremsgestänge von Fahrzeugen, insbesondere von Schienenfahrzeugen Die Erfindung
betrifft eine selbstttige, wegabhängig gesteuerte Nachstelleinrichtung für Bremszylinder
und Bremsgestänge von Fahrzeugen, insbesondere von Schienenfahrzeugen, bestehend
aus einem in einem ortsfesten Gehäuse angeordneten rohrförmigen Schubkörper, der
mittels einer aus federbelasteten Kupplungs-und Vorschubmuttern sowie aus einer
koaxial zum Schubkörper angeordneten Kupplungshülse bestehenden Vorrichtung den
Brems-bzw. Lösehub sowie im Zusammenwirken mit einem im ortsfesten Gehäuse angeordneten
Anschlag die Nachstellung-auf eine koaxiale, undrehbare Gewindespindel überträgt,
wobei der Schubkörper und die Kupplungshülse relativ zum Gehäuse axial verschieblich,
jedoch undrehbar geführt sind.
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Einrichtungen dieser Gattung dienen dazu, die Abnutzung der Bremsbeläge
so auszugleichen, daß sich ein konstant bleibender Hub des Bremszylinderkolbens
ergibt.
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Bei einer bekannten Nachstelleinrichtung der Gattung sind der rohrförmige
Schubk5rper und die Eupplungahülse durch getrennte Fffhrungßorgan-e~drehfest-gefUhrt
(GM 1 942 566). Zur drehfesten Führung des Schubkörpers dienen zwei in das Schneckenrad
eines Rtlckdrehantriebs eingelassene Steine, die das Schneckenrad mit dem Schubkörper
drehfest verbinden. Zur drehfesten Führung der
Kupplungshülse sind
zwei an der Hülse befestigte FUhrungskeixe vorgesehen, die mit dem ortsfesten Anschlag
zusammenwirken. Durch diese Anordnung der Führungsorgane für die drehfeste Führung
der Schubkörper und der Kupplungshülse ist die bekannte Nachstelleinrichtung sowohl
baulich als auch fertigungs- und montagetechnisch sehr aufwendig.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu vermeiden.
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Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der Schubkörper
und die Kupplungshülse durch mindestens ein gemeinsames Führungsorgan relativ zum
Gehäuse drehfest gehalten sind.
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Zweckmäßigerweise ist das Ftihrungsorgan als ein durch einen Längsschlitz
im rohrförmigen Schubkörper hindurchgeführter und in eine Längsnut in der Kupplungshülse
hineinragender Führungsstein ausgebildet.
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Eine besonders gute drehfeste Führung des Schubkörpers und der Kupplungshülse
im Zusammenwirken mit dem ortsfesten Anschlag ergibt sich dadurch, daß gemäß einem
weiteren Erfindungsmerkmal der Schubkörper und die Kupplungshülse durch mindestens
zwei gemeinsame, axialsymmetrisch oder am Umfang gleichmaßig verteilt angeordnete
Führungsorgane relativ zum Gehäuse drehfest gehalten sind. Es ist vorteilhaft, wenn
das FUhrungsorgan zwecks Begrenzung der axialen Verschiebbarkeit der Kupplungshülse
einerseits mit einem Anschlag an der Kupplungshülse und andererseits mit dem im
ortsfesten Gehäuse angeordneten Anschlag zusammenwirkt.
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Es ist ferner gemäß der Erfindung vorgesehen, daß bei Nachstelleinrichtungen
der Gattung, deren rohrfrmiger Schubkörper durch einen Schne¢ken- oder Zahnradantrieb
zwecks Rück- oder Einstellung der Gewindespindel drehbar ist, das Führungsorgan
in einem Schnecken- bzw. Zahnrad des Antriebes geführt ist, derart, daß letzteres
mit dem Schubkörper und der Kupplungshülse über das Führungsorgan drehfest verbunden
ist.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
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Es zeigen: Fig. 1 eine in einen Bremseylinder eingebaute Nachstelleinrichtung
gemäß der Erfindung im Länge schnitt dargestellt Fig. 2 einen Schnitt entlang der
Linie II-II in Fig. 1 Fig. 7 einen Schnitt entlang der Linie III-III in Fig. 1 In
einem als ortsfestes Gehäuse dienenden Zylinder 1 ist ein als Kolbenrohr 2 ausgebildeter
rohrförmiger Schubkörper gelagert.
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Der Schubkörper 2 trägt an dem einen Ende zwei konische KupplungsflEchen
3 -and 4, an die sich die K.upplungsfläche 5 einer Kupplungsmutter 6 und eine erete
Kupplungsfläche 7 einer Vorschubmutter 8 unter Federkraft anlegen, und ist an seinem
anderer, Ende mit dem kolben 9 verbunden. An eine zweite Kupplungsfläche 10 der
Vorschubmutter 8 wird die Kupplungsfläche 11 einer fejerbelasteten Kupplungshülse
12 gedrückt.
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Ein als Rück- und Einstelleinrichtung dienender, selbsthemmender Schneckenantrieb
13 besteht aus einer im Gehäuse 1 gelagerten Schnecke 14 und einem mit ihr im Eingriff
stehenden Schneckenrad 15, das auf dem rohrförmigen Schubkörper 2 koaxial drehbar
gelagert ist. Mehrere am Umfang gleichmäßig verteilt angeordnete Führungssteine
16a, 16b sind in axialen Nuten 17a, 17b im Schneckenrad 15 längsverschieblich angeordnet,
derart, daß.sie durch Längsschlitze 18a, 18b im rohrförmigen Schubkörper 2 in axiale
Nuten 19a, 19b in der Kupplungshülse 12 hineinragen.
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Der rohrförmige Schubkörper 2 und die Kupplungshülse 12 sind durch
die Führungssteine 16a, 16b mit dem Schneckenrad drehfest verbunden, jedoch relativ
zu diesem und auch relativ zueinander axial verschiebbar Eine als Stellorgan dienende
Stellscheibe 20 ist im Gehäuse 1 axial unverschieblich und koaxial zum rohrförmigen
Schubkörper 2 drehbar gelagert. Die Stellscheibe 20 ist mit einem in das Gehäuse
1 koaxial zum rohrförmigen Schubkörper 2 eingeschraubten Anschlagring 21 über zwei
an der Stellscheibe 20 axialsymmetrisch befestigten und im Anschlagring 21 achsparallel
zu diesem-verschiebbare Mitnehmerstif:te 22a, 22b drehfest verbunden. Der Scheibenumfang
23 ist durch Schlitze 24a, 24b, 24c, 24d im Ge häuse 1 zwecks Verdrehung der Stellscheibe
20 mit Hilfe eines in am Scheibenumfang 23 angeordnete Radialnuten 25 einsteckbaren
Betätigungshebels von außen stets direkt zugänglich Die Stellscheibe 20 ist relativ
zum Gehäuse 1 mittels einer in das Gehäuse 1 eingeschraubten und in eine der Radialnuten
25 hineinragenden Festetelischraube 26 drehfest gehalten. Der rohrförmige
Schubkörper
2 ist duroh die Steilsoheibe 20 axial geführt.
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Die Mitnehmerst1fte 22a, 22b dienen außerdem zur axialen Lagerung
des Schneckenrades 15.
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Eine erste Stirnfläche 27a, 27b der Eührungssteine 16a, 16b wirkt
mit dem Anschlagring 21, eine zweite Stirnfläche 28a, 28b mit einem Anschlag 29
der Hülse 12 zusammen.
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Das Innengewinde der Kupplungsmutter 6 steht mit dem Außengewinde
einer Spindel 30 im Eingriff. Das Außengewinde der Kupplungsmutter 6 arbeitet mit
dem Innengewinde der Vorschubmutter 8 zusammen. Diese beiden Gewindepaare haben
die gleiche nichtselbsthemmende Steigung und den gleichen Drehsinn An die Gewinde
der tupDlungsmutter 6 achließt sich eine rohrförmige Hülse 31 an, die am Ende des
Schubkörpers 2 eine Führung mit bestimmtem geringen axialen Spiel 32 bzw. 33 aufweist.
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Normalerweise sind alle drei Kupplungsflächenpaare 3 und 5, 4 und
7 sowie 10 und 11 durch Federn 34 und 35 kraftsohlllssig miteinander verbunden.
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Sind die Führungssteine 16a, 1b mit den Stirnflächen 27a, 27b an den
Anschlagring 21 angelegt, so entspricht dann der Abstand A zwischen dem Anschlag
29 und den Stirnflächen 28a, 28b der i hrungssteine 16a, 16b dem gewünschten Anlegehub,
der sich im wenentlichen vom Bremsklotz- bzw. Bremsbackenabstand bei gelöster Bremse
sowie vom Gesamtepiel des Bremsgestänges zusammensetzt.
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Die Wirkungsweise der Nachstelleinrichtung ist wie folgt: Wird eine
Bremsung mit neuen Bremsbelägen vorgenommen, so schiebt der Bremskolben 9 den rohrförmigen
Schubkörper 2 soweit vor, daß dieser erst bei voller Bremsung einen dem Abstand
A entsprechenden Weg zurücklegt. Hierbei erfolgt die Bremskraftübertragung über
die Kupplungsflächen 3 und 5 direkt auf das Gewinde der Gewindespindel 30. Trotz
des nichtselbsthemmenden Gewindes kann hierbei keines der Gewindeteile eine Drehbewegung
ausführen, denn die Gewindespindel 30 ist durch die Anlenkung an das Bremsgestänge
undrehbar und die Kupplungsmutter 6 sowie die Vorschubmutter 8 sind durch ihre Kupplungen
kraft schlüssig und drehfest miteinander verbunden. Der rohrförmige Schubkörper
2 und die Kupplungshülse 12 sind ihrerseits über die Führungssteine 16a, 16b und
das Schneckenrad 15 durch den selbsthemmenden Schneckenantrieb 13 drehfest gehalten.
Beim Bremsenlösen legt der Schubkörper 2 einen dem Schubweg gleichen Rückweg in
gleicher Weise, nämlich bei miteinander gekuppelten Teilen 2, 6, 8 und 12 wieder
zurück.
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Sind die Bremsbeläge hingegen etwas abgenutzt, so überschreitet dann
der vom rohrförmigen Schubkörper 2 zurückgelegte Weg den Abstand A um ein der Bremsbelagabnutzung
entsprechendes Maß.
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Die Kupplungshülse 12 wird dagegen nach Zurücklegung des Weges b durch
den sich an die Stirnflächen 28a, 28b der Führungskeile 16a, 16b anlegenden Anschlag
29 festgehalten.
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Die Kupplung 3, 5 bleibt während des Anlegehubes und des Bremse hubes
geschlossen und überträgt die Bremskraft auf die Gewindespindel 30. Die Vorschubmutter
8 bewegt sich während des vom
Schubkörper 2 zurückgelegten Zusatzweges
x zunächst zusammen mit der sie tragenden Kupplungsmutter 6, wobei die Kupplung
10, 11 sich löst und die Vorschubmutter 8 unter der Kraft der Feder 34 sich dreht,
derart, daß sie im lockeren Kontakt mit der HUlse 12 bleibt. Hierdurch wird die
Kupplung 4, 7 um einen den Zusatzweg x gleichen oder proportionalen Weg geöffnet.
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Mit dem Beginn des Lösehubes wird die Richtung des Kraftflusses umgekehrt,
wobei die Kraft der Rückholfeder 36 den rohrförmigen Schubkörper 2 zurücksohiebt.
Die sich an dem einen Ende auf der Hülse 12 und damit über Anschlag 29 und FUhrungssteine
16a, 16b auf dem Anschlagring 21 abstützende Feder 35, drückt an ihrem anderen Ende
gegen das Drucklager der Kupplungshülse 12.
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Der Anschlag 29 hebt sich im Laufe des Lösehubes von den Führungssteinen
16a, 16b unter der Wirkung der Feder 36 etwas ab, wodurch die Kupplung 3, 5 leicht
gelüftet wird. Die Kupplungsmutter 6 dreht sich nunmehr unter der Wirkung der Feder
35 weiter in die Vorschubmutter 8 hinein und infolge gleicher Gewindesteigung und
Drehrichtung auch auf der Gewindespindel 30, und folgt der Kupplungsfläche 3 solange,
bis die Kupplungsfläche4 an der Vorschubmutter 8 anliegt. Damit wird die Gewindespindel
30 aus der Hülse 31 um das von der Hülse vorgegebene Maß herausgeschraubt, und die
Nachstellung ist beendet.
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Es sei nunmehr angenommen, daß die Gewindespindel 30 infolge der Nachstellung
so weit ausgefahren ist, daß ihr Ende a an die Stelle b gelangt, so daß eine Rückstellung
der Spindel erforderlich ist. Hierzu wird bei gelöster Bremse die Schnecke 14 im
richtigen
Sinne gedreht, wobei das Kolbenrohr 2 und die Kupplungshülse 12 durch die Führungssteine
16a, 16b mitgenommen und somit mitgedreht werden Während der Rückstellung sind die
Vorschubmutter 8 und die Kupplungsmutter 6 mit dem Kolbenrohr 2 und der Kupplungshülse
12 gekoppelt, so daß auch sie mitgedreht werden. Da aber die Gewindespindel 30 vom
angeschlossenen Bremsgestänge drehfest gehalten ist, wird sie durch die sich drehende
Kupplungsmutter 6 von der Endlage b in die Anfangslage a zurückgestellt.
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Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Nachstelleinrichtung wird
erreicht, daß die Führungssteine 16a, 16b gleichzeitig zur drehfesten Führung des
Kolbenrohres 2 und der Kupplungshülse 12, zur Durchführung der Nachstellung im Zusammenwirken
mit den Anschlägen 21 und 29 und schließlich zur Mitnahme des Kolbenrohres 2 durch
das Schneckenrad 15 zwecks Rückstellung der Spindel 30 dienen. Die Führungssteine
selbst können als Normteile, beispielsweise als Paßfedern ausgebildet sein. Die
Bearbeitung der axialsymmetrischen Nuten 17a, 17b, 19a, 19b und Schlitze 18a, 18b
ist fertigungstechnisch sehr einfach. Die Führungssteine können beim Einschieben
des Kolbenrohres 2 seitlich durch die Schlitze 18a, 18b eingelegt werden, was eine
Erleichterung der Montage mit sich bringt.