DE2201082C3 - Pneumatische Kolbenzylindereinheit einer Spannvorrichtung insbesondere für eine Schienenfahrzeugbremse - Google Patents

Pneumatische Kolbenzylindereinheit einer Spannvorrichtung insbesondere für eine Schienenfahrzeugbremse

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Description

schiebbare Stangenteile aufweist, von denen eines
eine Spindel 4 ist, die ein Schraubengewinde mU
5«s nichfselbsthemmender Ganghöhe aufweist, daß s«e
_^ nicht mit einer entsprechenden Mutter 5 selbstsi-
JLJie Erfindung betrifft eine pneumatische Kolben- chernd ist. Die Mutter 5 ist auf die Spindel 4 aufgezylindereinheit einer Spannvorrichtung, insbesondere schraubt und fest mit dem zweiten Stangenteil vertureine Schienenfahrzeugbremse, die zum Auf- bunden. Das zweite Stangenteil besteht aus einem
-7 ; ' τ*·"» '.TiiOT.ircii oicinsiiitciren nnx 55 Konre, emem 2cnuDieii7 unc einem funrungs-
einem eingebauten Gestängesteller versehen ist, wo- rohr», wobei letzteres in einer Bohrung im Mantel? Dei der Gestängesteller zwei teleskopartig relativ ver- geführt wird, so daß das zweite rohrförmige Stangenschiebbare Teile enthält, von denen ein Teil als Spin- teil teleskopartig relativ zur Spindel 4 verschiebbar del mit einem Schraubgewinde ausgebildet ist, und ist.
der andere rohrförmige Teil fest mit einer Mutter 6O Die Spindel4 trägt einen Flansch^ der eine vorverbunden ist, die, auf die Spindel geschraubt ist, wo- wärtsgerichfete konische Kupplungsfläche 10 auf-• 1..IU λ *» Mutter und der Spindel eine weist, die mit einer entsprechend nach rückwärts gc-
nicntseibsthemmende Ganghöhe aufweisen. richteten KuppluhgsfJäche 11 auf einer Hülse 12 zu-
Jsoicne Kolbenzyhndereinheiten sind zum Betrieb sacimenarbciten kann. Die Hülse- 12 ist durch einen von spannvornchtungen für sogenannte Kurzbrem- S5 geflanschten vorsprung 13 auf ler Spindel 4 gefiiht, sen benutzt worden, die die Lauffläche eines Fahr- der fest mit dem Kolben 3 verbunden ist Der zeügrades oder eine Scheibe als.eine der BiemsSä- Flansch9 ist weiterhin mit einer nach rückwärts gecßea verwenden. richteten konischen Kupplungsfläche 14 versehen,
dl·; mit einer angrenzenden Kupplungsfläche 1£ auf dem geflanschten Vorsprung 13 zusammenarbeiten kann.
Die Spindel 4 ist ferner mit einer Schulterfläche 16, einer Stemhülse 17 und einer Zwischenscheibe 18 versehen, die zwischen die Schulterfläche 16 und ein Axiallager 19 mit geringer Reibung, das auf dem Flansch 9 gelagert ist, geklemmt ist.
Eine Einstellfeder 20 wird teilweise zusammengedrückt zwischen dem Schuhteil 7 und einem Federträger 21 gehalten, der mehrere Finger 22 aufweist, die durch die Stemhülse 17 greifen und an der Hülse 12 kraftschlüssig anliegen.
Eine Rückstellfeder 23 wird .eüweise zusammengedrückt zwischen einer na· ; ^ ts gerichteten Schulterfläche 24 des Mapr· .w-m Kolben 3 gehalten, wodurch letzten . τ . ··> in die Richtu - auf eine völlig gelö> biom^wllung hin gedrückt wird.
Die in Fig.! dargestellte Koibenzyiindereinheit wirkt wie folgt: Wenn Druckluft hinter den Kolben 3 eingeleitet wird, wird dieser nach links aus der dargestellten gelösten Bremsstellung, bewegt. Die Kraft auf die Einstellfeder 20 wird vom vorderen Ende der E instell feder 20 durch die folgenden Elemente, das Schubteil 7, das Rohr 6, die Mutter 5, die Spindel 4, den Flansch 9, die Kupplungsfläch π 10 und 11, die Hülse 12, die ringer 22 und den Federträger 21 auf das hintere Ende der Einstellfeder 20 übertragen. Damit wird die Bremskraft, die durch den Kolben 3 atisgeübt wird, auf das Schuhteil 7 durch ein Kraftübertragungssystem, das die Feder 20 enthält, übertragen. Die Feder 20 ist in diesem System zwischen dem Kolben 3 und dem Schubteil 7 angeordnet. Alle oben;inannten Kraftübertragungselemente bewegen sich so lange zusammen axial nach links, solange die übertragende Bremskra.t nicht die Kraft der vorgespannten Einsicllfeder 20 überschreitet.
Sobaid jedoch die Bremsflächen einander berühren, stt 'gt die übertragende Bremskraft an, bis sie die Höhe der Kraft der Einstellfeder 20 erreicht. Das Schubteil 7, sowie die Spindel 4, der Flansch 9, das Rohr 6 unr1 das Führungsrohr 8 bleiben dann stehen, während der Kolben 3, die Hülse 12 und der Federträger 21 sich nach links bewegen, wodurch sie die Einstellfeder 2Θ weiter zusammendrücken und die Kupplungsflächen 10 und 11 trennen.
Herrscht in der Spannvorrichtung ein normales Spbl, wird die Stemhülse 17 die Schulterfläche 24 berühren und eine weitere Vorwärtsbewegung der Spindel 4 und des Flansches 9 verhindern. Wenn der Kolben'' seine Vorwärtsbewegung nach links fortsetzt, kommen die Kupplungsflächen 14 und 15 in Eingriff miteinander. Die Bremskraft wird nun durch
Ji- I/* l..__«£i~~1 Ii 1 *& :tl j-_ x^i l_ λ
«irc/ nuppttnjgfnioviivti m.^ unu z*7 uutl 'IdI I lausen yf die Spinde! 4, die Mutter 5 und das Rohr 6 auf das Schubteil 7 übertragen. Während einer weiteren Vorwärtsbewegung des Kolbens 3 infolge der Elastizität in der Spannvorrichtung werden die Sternhülse 17 und die Zwischenscheibe 18 elastischen Deformationen unterworfen.
Während des Bremsenlösens werden die oben beschriebenen Bewegungen in umgekehrter Weise erfolgen, um die Kolbenzylindereinheit in die Lösestel- !ung zurückzubeugen.
Ist das Spiel in der Bremsspannvorrichtung beispielsweise infolge von abgenutzten Bremsflächen übermäßig groß,' ird die Stemhülse 17 während der nächsten Bremsbeiätigung die Schulter 24 erreichen, bevor die Bremskraft die Kraft der Einstellfeder 20 überschreitet. Die Spindel 4 und der Flansch 9 werden nun an einer weiteren Vorwärtsbewegung nach links gehindert und die Kupplungsflächen 10 und 11 getrennt. Die Einstellfeder 20 kann sich nun in eine Richtung von ihrem Federträger 21 fort ausdehnen, wobei das Rohr 6, das Führungsrohr 8 und das Schubteil? vorwärts gedruckt werden, während sich
jo die Spindel 4 und der Flansch 9 auf dem AxiaJiager 19 drehen. Über die Zwischenscheibe 18 stützt sich dabei das Axiallager 19 ab. Die Vorwärtsbewegung des Rohres 6 und des Führungsrohres 8 wird fortgesetzt, bis die Bremsflächen in Eingriff miteinander
gekommen sind und die übertragende Bremskraft so angestiegen ist, daß sie die der Einstellfeder 20 überschreitet. Dadvrch kommen die Kupplungsflächen 14 und 15 in Eingriff. Das Spiel ist nun auf die gewünschte Höhe zurückgeführt worden und der Rest
des Bremsbetätigungsvorganges sowie der folgende Bremslösevorgang wird wie oben beschrieben durchgeführt.
In F i g. 2 und 3 ist die Vei Wendung der vorher beschriebenen Kolbenzylindereinheit dargestellt.
Der Mantel 2 ist auf einem Arm 25 durch eine Bolzenverbindung 26 befestigt. Der Arm 25 ist am Fahrzeugrahmen 27 befestigt. Eine Bremsbackenaufhängung 28 ist in einem Gelenk 29 drehbar mn dem Arm 25 verbunden und trägt einen Bremsbacken 42.
Das Schubteil 7 ist in einem waagerechten Schnitt (F i g. 3) V-förmig und sieht mit einem entsprechend V-geformten Element 30 im Eingriff, das mit dem Bremsbacken 42 drehbar verbunden ist. Die Lauffläche 31 eines Rades dient dabei als Bremsfläche.
Die in F i g. 4 dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich von der in Fig. 1 dargestellten im wesentlichen in zweifacher Hinsicht. Die erste Änderung liegt darin, daß eine Fedc 32 und ein weiteres Axiallager 33 geringer Reibung zwischen der hinteren Schulterfläche des Flansches 9 und dem Vorsprung 13 vorgesehen ist. Diese Änderung macht die Gestängestellerfunktion doppeltwirkend, d. h., der Steller ist nicht nur in der Lage, ein übermäßiges Spiel selbsttätig zu verringern, sondern auch ein zu kleines Spiel zu vergrößern, z.B. weil eine neue Bremssohle eingesetzt worden is;. Die zweite Änderung besteht darin, die Schulterfläche 24 durch ein einstellbares Gegenlager 34 zu ersetzen, das durch einen Blockierungsstift 35 in seiner Lage gehalten wird.
Die Funktion dieser Ko'benzylindereinheit ist die gleiche wie die der in F i g. 1 dargestellten Einheit, wenn ein normales oder übermäßiges Spie1 vorhanden ist. Im Falle eines ungenügenden Spiels zur
Während der Betätigung der Bremse bewegt sich der Ko'ben 3 vorwärts nach links und die übertragene Kra.f übersteigt die der Einstellfeder 2Ψ-, bevor der Kontakt zwischen der Stemhülse 17 und der Schulterfläche 24 hergestellt ist. Die Einstellfeder 20 wird nun zusammengedrückt und die Kupplungsflächeii 10 u;:d 11 werden gelöst. Der Kolben 3 setzt nun seine Vorwärtsbewegung fort, während das Rohr 6 und das Führungsrohr 8 stehenbleiben. Die Spindel 4 folgt unter Drehung der Bewegung des Kolbens 3, während die Einstellfeder 20 zusammengedrückt wird. Die Drehung der Spindel 4 wird durch die Axialkraft der Feder 32 bewirkt, die im Verhält-
2 201 G82
nis zur Einstellfedcr 20 vergleichsweise schwach ausgebildet ist. Sobald die Sternhülse 17 die Schultcrfläche 24 berührt und die Axialkraft, die zwischen der Sternhülsc 17 und der Scbulfcrfläche 24 auftritt, die Kraft der Feder 32 übersteigt, kommen die Kupplungsflächcn 14 und 15 tn Eingriff, wodurch die weitere Drehung der Spindel 4 unterbrochen wird. Eine: weitere relative axiale Bewegung zwischen der Spindel 4 und dem Rohr t tritt somit nicht auf. Das Spiel ist nun auf den gewünschten Wert zurückgeführt. Der gewünschte Wert des Spieles hängt von dem axialen Abstand zwischen der Stcrnhüisc 17 und der Schultcrflächc 24 ab. Dieser Abstand wird dadurch eingestellt, da3 der Blockierungsstift 35 gelöst, das Gcgenlager 34 axial verschoben und dann wieder durch den Biockicrungsstift 35 befestigt wird.
Die in Fig.4 dargestellte Einheit kann z.B. bei einer Spannvorrichtung des in Fig.5 gezeigten Typs verwendet werden. Hier wird eine auf der Achse befestigte Bremsscheibe 36 durch Bremsbeläge 37 beaufschlagt, die durch zwei Hebel 31, die durch eine Verbmdutigsslange 3> miteinander verbunden stdd,/ü bewegt werden. Die Kofbenzylindereinhcit Ist drcfc^ bar zwischen den Enden der Hebel 31 abseits voaj den Bremsbelägen 37 gelagert. ^
In Fig. 6 is! die Befestigung der Koibcnzylindir|" einheit auf dci Wrbindungsslangc 29 einer Span«-" fvorrichtung für eine Zangcnschcibcnbrcmsc dargeJ stellt. Die Kolbenzylindcrcinhcit übt eine Kraft « einen Keil 4* aus, der mit zwei Walzen 41 im EiR1^a-
ίο griff steht, die an den Enden der Hebel 38 angcord-,**! net sind. * ~% *
Ein leichter Brcmsblock 42 wird an eine Lauf- * fläche 31 angelegt (Fi g. 7 und 8), ohne eine Brems^ «. backcnaufhängung zu verwenden. Diese Anordnung %
»5 ist nur bei Vorliegen schwacher Bremskräfte «τ- : wünscht, z. B, bei einem mit Scheibenbremsen verier ^, hcncn Fahrzeug, bei dem ein leichter Bremsbacke» ?ί· 42 hauptsächlich dazu dient, die LauF!2;he sauber^ φ zuhalten, um einen konsianfen Reibungskoeffizkn- %
μ te« zwischen der Lauffläche 31 und der Schiene zu Ψ gewährleisten.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

  1. i Die der Erfindung zugrunde liegende .Aufgabe be-
    P Patentansprüche· steht darin, eine Kolbenzylindereinheit der obenge- i
    ,$ ■ nannten Art zu schaffen, die einen leichten Aufbau
    B 1. Pneumatische Kolbenzylindereinheit tiner hat und für die Spannvorrichtung einer Hilhbremse': Ρ ; Spannvorrichtung, insbesondere für eine Schie- 5 geeignet ist. Sie soll dabei in Verbindung mit einer
    * nenfahrzeugbremse, die zum Aufrechterhalten Hauptbremse hauptsächlich die Lauffläche des Ra-
    $ eines Spiels zwischen Bremsflächen nut einem 'des sauberhalten. Dies ist wichtig, um einen konstan-
    ^ eingebauten Gestängesteller -versehen ist, wobei ten und hohen Reibungskoeffizienten zwischen der >
    ψ. der Gestängesteller zwei teleskopartig relativ ver- Lauffläche und der Schiene in den Fallen sicherzu- : schiebbare Teile enthält, von denen ein Teil als io stellen, in denen der Haupibremsefieki durch Schei-
    l·; Spindel mit einem Schraubgewinde ausgebildet ist, benbremsen erzeugt wird. Jedoch kann auch eine
    L und der andere rohrförmige Teil fest mit einer sehr leichte Kolbenzylindereinheit vorteilhaft für eine
    I Mutter verbunden ist, die auf die Spindel ge- Spannvorrichtung einer sehr leichten und kompakten
    schraubt ist, wobei die Ge%vinde der Mutter und Haupt- oder Einscheibenbremse verwendet werden. I der Spindel eine nichtselbsthemmende Ganghöhe 15 Die Kolben/ylindereinheit soll außerdem wirtschaf*-
    ! aufweisen, dadurch gekennzeichnet, h\;h hergestellt werden können, so daß eine große
    daß die Spindel (4) mit sich radial erstreckenden An/ahl von kleinen Bremseinheiten auf einem einzel-
    ! Kupplungsflächen (10 und 14) versehen ist, die an nen Fahrzeug w irtschaftuch verwendbar ist.
    entsprechende Kupplungsflächen (11 bzw. 15) auf Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gey dem Kolben (3) bei relativen axialen Bewegungen so löst, daß die Spindel mit sich radial erstreckenden
    E zwischen der Spindel (4) und dem Kolben (3) an- Kupplungsflächen versehen ist, die an entsprachen-
    I liegen, wobei eim. an sich bekannte Einstellfeder den Kupplungsflächen auf dem Kolben bei relativen
    f (2·) krafrverlaufsmäßig zwischen dem Kolben (3) axialen Bewegungen zwischen der Spindel und dem
    ; und einem Schubteil (7) angeordnet ist. Kolben anliegen, vobei eine an sich bekannte ί in .
    = 2. KoIf nzylindereinheit nach Anspruch J, da- 25 stellteder kraftverlaufsmäßig zwischen dem Kolben
    I durch gekennzeichnet, daß die Einstellfeder (2·) und Einern Schubfil angeordnet ist.
    ; zwischen eine Schulterfiäche des Schubteils (7) Die Erfindur.p isi an Hand zweier dargestellter
    Γ und einen Federträger (21), der dt-n Kolben (3) Kolbenzylindcrcinheucn näher erläutert. Es zeigt
    : axial angreift, eingeklemmt ist, sowie eine Stern- F i g 1 eine Kotb^nzylir-Jereinheit teilweise im
    hülse (17) gegenüber einer Drehung relativ zu 30 Längsschnitt,
    ϊ dem Federträger (21) festgelegt und zwischen Fig. 2 eine Bremsspannvorrichtung mit der KoI-
    einc Schulterfiäche (16) der Spindel (4) und eine ben/ylindcrcinheii,
    : federnde Zwischenscheibe (18) geklemmt ist, die F i g. 3 einen Schnitt längs der Linie ΙΙΪ-ΪΠ gemäß
    : am Laufring eines Axiallagers (IU/ anliegt, das F i g. 2,
    i von der Spindel (4) getragen wia, und daß die 35 Fig.4 eine weitere Ausführungsform der Kolben-
    Sternhülse (17) an einem ortsfesten Mantel (2) zylindercinheit.
    bei einer bestimmten axialen Bewegung des KoI- F i g. 5 eine Scheibenbremsspannvorrichtung mit
    ,_ bens (3) anliegt. der Kolbenzyündereinheit gemäß F ί g. 4,
    3. Kolbenzylindereinheit nach Anspruch 2, da- F i g. ο eine weitere Scheibenbrei^sspannvorrichdurch gekennzeichnet, daß eine Feder (32) zwi- 40 tung.
    sehen dem Kolben (3) und der Spindel (4) ge- F i g. 7 und 8 eine Draufsicht und eine Sekenan-
    klemmtist. sjcnt ^er Kolbenzylindereinheit bei einer Klctz-
    4. Kolbenzylindereinheit nach Anspruch 2, da- bremse.
    durch gekennzeichnet, daß die Kolbenzylinder- Eine Kolbenzyündereinheit enthält einen ZyHn-
    einheit mit ..iem axial einstellbaren Gegenlager 45 der I, der mit einem Mantel 2 versehen ist und einen (34) zur Ineingriffnahme der Sternhülse versehen Kolben 3 aufnimmt. Die Einheit ist mit einem Gelst· stängesteller versehen, der zwei teleskopartig ver
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