DE2608706A1

DE2608706A1 - Vorrichtung zum regeln des spieles zwischen einem sich drehenden teil und einem bremselement

Info

Publication number: DE2608706A1
Application number: DE19762608706
Authority: DE
Inventors: Luciano Farello
Original assignee: Wabco Westinghouse SpA
Current assignee: Wabco Westinghouse SpA
Priority date: 1975-03-18
Filing date: 1976-03-03
Publication date: 1976-10-07
Also published as: SE7603297L; FR2304831A1; CH615256A5; US4005767A; IT1030373B; FR2304831B1; DE2608706C2; ATA201676A; AT359551B; SE397500B

Description

mein Zeichen: 0520 Pt

WABCO WESTINGHOUSE S.p.A. Via Pier Carlo Boggio 20, Torino / Italien

Vorrichtung zum Regeln des Spieles zwischen einem sich drehenden Teil und einem Bremselement

Die Erfindung bezieht sich auf einen automatischen Regler zum Regeln des Spieles zwischen einem drehbaren Teil, z. B. einer Scheibe, die mit der Achse eines Eisenbahndrehgestelles oder Eisenbahnfahrgestelles fest verbunden ist, und einem Bremselement, welches mit dem sich drehenden Teil in Berührung gebracht wird, um es abzubremsen. Diese Vorrichtung wird in eine Betätigungsvorrichtung, z. B. in einen pneumatischen Zylinder des Bremselementes eingebaute Diese Betätigungsvorrichtung weist zumindest ein Betätigungsorgan, z. B. einen Kolben auf, der sich in axialer Richtung verschiebt, wenn diese Vorrichtung in Betrieb gesetzt wird. Es ist ferner eine Betätigungsstange vorgesehen, welche mit diesem Bremselement verbunden ist.

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ORIGINAL INSPECTED

- 2 Der erfindungsgemäße Regler weist folgende Merkmale auf:

Eine mit dieser Betätigungsstange fest verbundene Schraubenspindel, welche in eine Gewindespindel eingreift, die mit einem Kupplungskopf versehen ist. Dabei ist ein Paar Flächen vorgesehen, welche so ausgebildet sind, daß sie abwechselnd mit entsprechenden Flächen in Berührung gebracht werden, die mit diesem Betätigungsorgan fest verbunden sind, um auf diese Weise eine Kupplung dieser beiden Teile miteinander zu erreichen. Es ist ferner ein Arretierglied vorgesehen, welches gegenüber der Betätigungsstange und der Gewindespindel in axialer Richtung verschiebbar ist, wobei dieses Arretierelement erste Arretiermittel aufweist, welche die Verschiebung dieses Arretierelementes relativ zu einer Hülse der Betätigungsvorrichtung unterbinden, und zwar im Anschluß an eine vorbestimmte axiale Verschiebung dieses Arretierelementes in einem ersten Richtungssinn. Es sind ferner zweite Arretiermittel vorgesehen, welche die axiale Verschiebung dieser Gewindespindel relativ zu dem Arretierelement in einem zweiten Richtungssinn unterbinden, wobei dieser Richtungssinn dem erstgenannten Richtungssinn zuwiderläuft.

Ferner sind elastische Mittel vorgesehen, welche zwischen dem Betätigungsorgan und diesem Arretierelement angeordnet sind und dieses Arretierelement in axialer Richtung und in der ersten genannten Richtung dann verschieben, wenn dieses Betätigungsorgan im gleichen Sinne verschoben wird. Diese elastischen Mittel können sich elastisch verformen, wenn dieses Arretierelement von den erstgenannten Arretiermitteln angehalten wird.

Es sind ferner widerstandsfähige Mittel zwischen der Betätigungsstange und dem Arretierelement vorgesehen, welche in der Lage sind, sich der axialen Verschiebung der ersten Stange relativ zu der zweiten Stange zu widersetzen, und zwar mit einer Axialkraft vorbestimmter Größe.

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Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung noch etwas näher veranschaulicht. In dieser zeigen in rein schematischer Weise:

Fig. 1 eine Draufsicht eines Teiles der Bremsvorrichtung für Schienenfahrzeuge mit einer Scheibenbremse, wobei der Betätigungszylinder mit dem automatischen Spielregler gemäß der Erfindung ausgerüstet ist,

Fig. 2 einen Teillängsschnitt durch den Betätigungszylinder gemäß Fig. 1, wobei diese Darstellung den Aufbau des automatischen Spielreglers gemäß der Erfindung zeigt,

Fig. 3 eine Draufsicht einer etwas abgewandelten Ausführungsform gemäß Fig. 1, wobei die Scheibenbremse von einem Betätigungszylinder betrieben wird, der gegenüber dem in der Fig. 1 dargestellten Betätigungszylinder etwas abweicht, wobei in diesen Betätigungszylinder der automatische Spielregler eingebaut ist, der einer zweiten Ausführungsform entspricht,

Fig. 4 einen Teillängsschnitt durch den Betätigungszylinder gemäß Fig. 3, wobei diese Darstellung den Aufbau des Spielreglers der zweiten Ausführungsform zeigt,

Fig. 5-13 Längsschnitte durch den Betätigungszylinder gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung in verschiedenen Betriebs Stellungen, wobei eine jede Betriebsstellung einer bestimmten Betätigungsphase des Zylinders selbst entspricht,

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Fig. 14 einen Längsschnitt durch eine Bremseinheit, in welcher der automatische Spielregler nach einer dritten Ausführungsform gemäß der Erfindung eingebaut ist,

Fig. 15 einen Schnitt längs der Linie XV-XV in Fig. 14.

Der automatische Spielregler gemäß der Erfindung ist geeignet und bestimmt, in Zylinder oder aber in eine Betätigungseinheit einer Bremsvorrichtung für Schienenfahrzeuge, insbesondere einer Scheibenbremsvorrichtung eingebaut zu werden, wobei die Figuren 1 und 3 der Zeichnung zwei Beispiele schematisch darstellen. Bei derartigen Bremsvorrichtungen sind im wesentlichen zwei Metallscheiben 1 (Figuren 1 und 3) vorgesehen, welche mit der Achse 2 eines Drehgestelles oder Fahrgestelles eines Schienenfahrzeuges verbunden sind. Dabei kann man gemäß Fig. 1 lediglich eine einzige Scheibe oder aber nach Fig. 3 ein Scheibenpaar vorsehen. Die vorerwähnten Bremsvorrichtungen weisen Hebelmechanismen auf, wobei bei der Ausführungsform nach Fig. 1 im wesentlichen zwei Einzelhebel 3 vorgesehen sind, welche miteinander über eine oder mehrere Stangen 4 verbunden sind. An dem einen äußeren Ende eines jeden Hebels 3 ist ein Bremsschuh 5 angelenkt, der mit der Seitenfläche der Scheibe 1 in Berührung verbringbar ist, während an dem anderen äußeren Ende eine Betätigungsstange 6 eines BetätigungsZylinders angelenkt ist, der in seinem Gesamtkomplex mit der Bezugsziffer 7 dargestellt ist. Der eine Hebel 3 ist dabei über einen Gelenkzapfen 8 an dem Gehäuse dieses Zylinders angelenkt.

Bei der Bremsvorrichtung nach Fig. 3 besteht der Hebelkomplex zwischen dem Betätigungszylinder 7 und den Bremsschuhen 5 aus einer Vielzahl von Hebeln, welche ganz allgemein mit der Bezugsziffer 9 bezeichnet sind. Diese Hebel 9 sind in an

h 0 9 H L 1 / U B 6 3

sich bekannter Weise miteinander und mit festen Teilen 10 gelenkig verbunden. Im besonderen ist das äußere Ende eines ersten Hebels 12 dieser Hebelanordnung 9 mit der Betätigungsstange 6 des Zylinders 7 gelenkig verbunden und in der Lage, als Folge der axialen Translationsbewegung auf den am äußeren Ende liegenden Hebeil 3 eine Drehbewegung zu übertragen, um die entsprechenden Bremsschuhe mit den Scheiben 1 in Berührung zu bringen.

Der Regler gemäß der Erfindung hat die Aufgabe, die Wirkfläche eines jeden Bremsschuhes 5, also diejenige Fläche, welche mit der Seitenfläche der entsprechenden Scheibe in Berührung gelangt, gegenüber der Fläche selbst einen genauen, vorbestimmten Abstand einzuhalten, wenn sich die Bremsvorrichtung in ihrer Ruhestellung oder in ihrer inaktiven Stellung befindet. Dieser Abstand wird im folgenden als "theoretisches Spiel" bezeichnet. Deshalb hat der Regler die Aufgabe, das theoretische Spiel im wesentlichen konstant zu halten, wobei dieses Spiel ohne diesen Regler die Tendenz hat, sich während des Betriebes zu vergrößern, und zwar entsprechend der Abnutzung und dem Verschleiß der Bremsschuhe.

Der Bremsspielregler nach der ersten Ausführungsform gemäß Fig. 2 besitzt im wesentlichen eine Betätigungsstange 6, an deren einem äußeren Ende eine Bohrung 14 vorgesehen ist, über welche diese Betätigungsstange 6 mit einem dieser Hebel der Bremsvorrichtung gelenkig verbunden wird, wie dies die Figuren 1 und 3 darstellen. Die Betätigungsstange ist teilweise hohl ausgebildet, um in ihrem Inneren die Aufnahme einer Gewindespindel 15 sicherzustellen, welche in eine entsprechende Schraubenmutter 16 eingreift, die mit der Stange selbst verbunden ist. Ein Teil dieser Betätigungsstange 6 und der entsprechenden Gewindespindel 15 sind teilweise im Inneren eines ersten Teiles 17 des Gehäuses des Betätigungszylinders 7 untergebracht. Dieser Teil hat im wesentlichen die Form eines Rohres und ist mit einem Paar Bohrungen 18 versehen, welche diametral einander gegenüberliegen und geeignet sind, mit den Zapfen 8 der Hebel 3 in gelenkige Verbindung gebracht zu werden (Fig. 1). Der zweite Teil

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19 dieses Gehäuses bildet mit dem ersten Teil eine Einheit, und zwar über einen elastischen Ring 20 und einen Arretierring 21, der mit dem Teil 17 über in der Zeichnung nicht dargestellte Schrauben verbunden ist. Innerhalb des Teiles 19 des Gehäuses kann sich ein Kolben 25 verschieben, der mit einem Dichtungsring 26 ausgerüstet ist, der mit dem Kolben in einer jeden beliebigen Weise, z. B. mittels eines Anschlagringes 27 verbunden ist. Der mittlere Teil des Kolbens ist seinerseits beispielsweise über eine Schraubenverbindung, an einer Muffe 28 angebracht, wobei auf diesem Teil ein Falz oder eine Aussparung für den Arretierring 29 vorgesehen ist, welcher entweder mit dem Kolben oder aber mit der Muffe über die vorgenannte Schraubenverbindung in Verbindung steht.

Eine in geeigneter Weise vorgespannte Spiralfeder 30 drückt normalerweise den Kolben 25 gegen die Rückwand des Teiles 19 eines Gehäuses (Ruhestellung), wie dies die Fig. 2 der Zeichnung zeigt. Das eine äußere Ende der Spiralfeder 30 stützt sich gegen eine Schulter 31 ab, während sich das andere äußere Ende dieser Feder 30 gegen einen Sitz des Kolbens selbst anlegt.

Zwischen der Betätigungsstange 6 und der Muffe 28 ist ein in axialer Richtung bewegliches ringförmiges Element angeordnet, welches koaxial zu den vorerwähnten Teilen liegt. An dem einen äußeren Ende dieses Elementes ist eine Buchse 34 angebracht, auf welcher eine Arretiermuffe 35 montiert ist, die relativ zu der Buchse 34 festgehalten wird, und zwar mittelseiner auf ihr liegenden Schulter und mittels eines Sicherungsringes 36 mit Schraubgewinde. Die Arretiermuffe 35 besitzt einen Ringflansch 37, der sich gegen eine entsprechende Schulter 38 abstützen kann, welche auf der Buchse 39 vorgesehen ist, die über eine Schraubkupplung oder aber einen Gegensicherungsring mit Schraubgewinde 40 auf dem Teil 17 des Gehäuses befestigt ist. Bei der in Figo 1 der Zeichnung dargestellten Ruhestellung stützt sich die Arretiermuffe 35 gegen den Außenrand eines Distanzgliedes 45 ab, an dessen anderem äußeren Ende ein Stützring 46 angebracht ist, der zwischen dem einen äußeren Ende der Feder 32 und der Schulter 31 des ersten

- 7 Teiles 17 des Gehäuses gelagert ist.

Zwischen dem Distanzglied 45, der Muffe 28 und dem rohrförmigen Element 33 sind zwei Federn 47 und 48 gelagert, welche im wesentlichen den gleichen Durchmesser besitzen. Die erste dieser beiden Federn 47, 48 hat ein äußeres Ende, welches sich auf die Schulter 49 der Buchse 34 abstützt, während die andere Feder 48 sich gegen einen Ring 50 anlegt, der seinerseits mit einem Ringflansch 51 - im vorliegenden Falle mit einem Ring des ringförmigen Elementes 33 in Berührung steht. Das eine äußere Ende der zweiten Feder stützt sich dabei gegen den vorerwähnten Ringflansch ab, während sich das andere äußere Ende über den Ring 52 gegen ein Spurlager 53 anlegt, welches seinerseits mit einem Kopfteil 54 der Gewindespindel 15 in Berührung steht. Dieser Kopfteil besitzt eine im wesentlichen konische Fläche 55, welche in der Lage ist, mit einer im Inneren der Aussparung des Kolbens 25 vorgesehenen konischen Fläche 56 und einer zweiten , im wesentlichen ebenen Fläche 57 in Verbindung zu gelangen, wobei diese Fläche 57 sich gegen den Ring 29 abstützen kann. Zwischen dem Paar der beiden Flächen 55 und 56 oder zwischen der Fläche 57 und der entsprechenden Fläche des Ringes 29 ist ein bestimmtes Spiel vorgesehen, damit nach Maßgabe der Stellung, welche der Kopf 54 relativ zu dem Kolben einnimmt, lediglich zwischen einem Paar dieser Flächen eine Berührung stattfindet.

Es ist ferner ein Spurlager 58 vorgesehen, welches zwischen einem mit dem einen äußeren Ende des rohrförmigen Elementes 33 verbundenen Arretierglied 59 und einem anderen Ring 60 gelagert ist, welch letzterer sich auf eine entsprechende Schulter der Gewindespindel 15 abstützt.

In der Buchse 34 sind einen Widerstand erzeugende Mittel gelagert, welche in ihrer Gesamtheit mit der Bezugsziffer 61 bezeichnet sind. Diese Mittel widersetzen sich einer axialen Verschiebung der Betätigungsstange 6 relativ zu dem rohrförmigen Element 33. Diese einen Widerstand ausübenden Mittel können beispielsweise Ringfedern 62 sein, von welchen eine Jede eine be-

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stimmte Vorspannung besitzt derart, daß in radialer Richtung wirkende Drücke auf einen geschlitzten Ring 63 ausgeübt werden, der die Aufgabe hat, die vorerwähnten radialen Drücke einer Jeden Feder gleichmäßig auf die Flächen der Betätigungsstange 6 zu übertragen. Zwischen den verschiedenen Federn 62 sind Distanzringe 64 gelagert, wobei diese Ringe und Federn relativ zu der Buchse 34 mittels eines elastischen Ringes 65 axial befestigt sind.

Zweckmäßigerweise ist ein an sich bekannter Balg 67 vorgesehen, dessen eines Ende mit dem Teil 17 des Gehäuses und dessen anderes Ende mit der Betätigungsstange 6 verbunden ist. Dieser Balg 67 hat die Aufgabe, die einzelnen Teile des vorbeschriebenen Reglers gegen Eindringen von Staub und anderen Verschmutzungen zu schützen.

Die Wirkungsweise des automatischen Spielreglers ist die folgende:

Unter Bezugnahme auf die Figuren 5 bis 13, welche in rein schematischer Weise die einzelnen Betriebszustände darstellen, ist mit der Bezugsziffer 7 der Betätigungszylinder 7 bezeichnet, der mit dem erfindungsgemäßen automatischen Spielregler versehen ist, wie ihn die Fig. 2 im einzelnen darstellt. Es sei einmal angenommen, der Regler stehe in Verbindung mit einer Hebelanordnung, um die Bremsschuhe zu steuern, welche mit der Scheibe 1 einer Bremsvorrichtung gemäß Fig. 1 in Berührung kommen. Es soll ferner angenommen werden, daß in der Ruhestellung des Reglers gemäß den Figuren 2-5» zwischen den Bremsschuhen 5 (Fig. 1) und den entsprechenden Flächen der Scheibe 1, ein Spiel vorhanden sei, welches über das normale Spiel bzw. theoretische Spiel hinausgeht, welches in der Zeichnung und im folgenden mit dem Bezugsbuchstaben G bezeichnet wird. Hingegen ist mit dem Bezugsbuchstaben U dasjenige Spiel bezeichnet, welches die Folge des Verschleißes und der Abnutzung der Bremsschuhe ist, und welches von dem Regler während eines Betätigungszyklus angenommen oder beseitigt werden kann, wie dies im folgenden beschrie-

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ben wird. In den Figuren 5 - 13 ist mit S eine ideale Fläche bezeichnet, welche zwischen dem Abstand G + U des äußeren Endes der Betätigungsstange 6 liegt. Die Bedingung, welche der Berührung des äußeren Endes der vorerwähnten Stange mit der Fläche S entspricht, entspricht auch der Bedingung der Berührung zwischen den Bremsschuhen 5 (Fig. 1) und den entsprechenden ebenen Bächen der Scheibe 1. Wenn also im Laufe der Beschreibung auf den Abstand zwischen dem äußeren Ende der Stange 6 und der Fläche 7 Bezug genommen wird, so kann davon ausgegangen werden, daß dieser Abstand in Wirklichkeit derjenige Abstand ist, der zwischen der Wirkfläche der Bremsschuhe 5 und den entsprechenden Flächen der Scheibe 1 liegt.

In der Ruhestellung der Vorrichtung stützt sich der Kolben 25 gegen die entsprechende Rückwand des Gehäuseteiles 19 (Fig. 5). Dies geschieht aufgrund der Einwirkung der Feder 30, die in einer bestimmten Weise vorgespannt ist. In der vorerwähnten Stellung hält der Ring 29 - welcher auf den Kopfteil der Gewindespindel 15 einwirkt - diese in ihrer Endhubstellung nach rechts, wie dies die Fig. 5 der Zeichnung zeigt. Überdies wird wegen der Schulter, welche von den Ringen 59, 60 gebildet werden bzw. wegen des Spurlagers 58, das rohrförmige Element 33 in einer solchen Stellung gehalten, daß der ringförmige Flansch 37 im wesentlichen mit dem entsprechenden Rand des Distanzstückes 45 in Berührung steht. In diesem Falle ist der Abstand zwischen dem Rand 37 und der Schulter 38 gleich der Strecke G, also dem theoretischen Spiel, welches der Regler haben muß, um dieses Spiel am Ende seines Betätigungszyklus wiederherzustellen. Der Wert des vorerwähnten Spieles kann in den Regler dadurch eingegeben werden, daß auf den Sicherungsring 39 mit Gewinde und auf den entsprechenden Gegensicherungsring 40 mit Gewinde eingewirkt wird. Schließlich befindet sich der Rand des äußeren Endes der Muffe 28 des Zylinders 25 in einer vorbestimmten Distanz D des Ringes 50.

Es soll nun einmal angenommen werden, daß in den Zylinder 7 Druckluft eingesteuert wird, um seinen Kolben 25 in der Zeichnung nach links zu bewegen,, Am Ende eines ersten Hubes, der dem Abstand

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H(I 9» A 1 / Ii (5 ß 3

D entspricht (Fig. 6), gelangt der Rand des äußeren Endes der Muffe 28 mit dem Ring 50 in Berührung, wobei gleichzeitig sich die Fläche 57 des Kopfes 54 von dem entsprechenden Ring 29 löst, während die konische Fläche 55 mit der entsprechenden konischen Fläche 56 des Kolbens selbst in Berührung gelangt. Während der Verschiebung des Kolbens nach links, und zwar am Ende des nachfolgenden Hubes in der Größenordnung der Strecke G (Fig. 7) als Folge der Berührung zwischen dem Kopf 54 und dem Kolben 25, wird die 'Gewindespindel 15 um den gleichen Hub in Fig.7 nach links verschoben. Darüber hinaus wird als Folge der Berührung zwischen der Muffe 28 und dem Ring 50 die gleiche Verschiebung im Umfang der Strecke G auf die Feder 47 übertragen, welche - wie man annehmen kann - während dieser Verschiebung im wesentlichen unverformbar bleibt, so daß diese Verschiebung auch auf das rohrförmige Element 33 und auf die mit diesem verbundenen Teile übertragen wird, bis der ringförmige Flansch 37 mit der Schulter 38 in Berührung gebracht wird, wie dies die Fig. 7 der Zeichnung klar zum Ausdruck bringt.

In einem nachfolgenden Hub des Kolbens 25 nach links um die Strecke U (Fig. 8), wird auf den Kopf 54 und gleichzeitig auch auf die Gewindespindel 15 der gleiche Hub U übertragen, während das rohrförmige Element 33 und die ihm zugeordneten Teile im wesentlichen stillstehen, und zwar als Folge der Arretierung mittels des Ringflansches 37 und der entsprechenden Schulter. Daraus folgt,unter Berücksichtigung der Tatsache, daß der Ring 59 im wesentlichen still steht, das Spurlager 58 sich von diesem Ring 59 löst, wie dies die Fig. 8 der Zeichnung am besten zeigt. Die gleiche Verschiebung U wird von der Muffe 28 auf den Ring 50 übertragen, so daß dieser sich von dem entsprechenden Ringflansch 51 löst und die Feder 47 zusammengedrückt wird.

Daraus geht hervor, daß in dieser Betriebsphase die Betätigungsstange 6 sich aus ihrer ursprünglichen Lage um eine Strecke verschoben hat, welche der Strecke G + U entspricht, so daß die Betätigungsstange 6 im wesentlichen mit der Bezugsfläche S in Berührung steht. Dieser Bedingung entspricht der Kontakt zwi-

r, f C

sehen der Wirkfläche der Bremsschuhe 5 und den entsprechenden Flächen der Scheibe 1. In einer nachfolgenden, vergleichsweise geringen Hubbewegung E (Fig. 9) des Kolbens 25 werden alle Teile der kinematischen Kette einfach elastisch verformt, welche die Betätigungsstange 6 mit den Bremsschuhen 5 verbindet. Während dieser Phase kann man annehmen, daß die relative Stellung zwischen dem äußeren Ende der Betätigungsstange 6 und der entsprechenden Bezugsfläche S nicht verändert wird, während offensichtlich um die Strecke E der Abstand zwischen dem Ring 50 und dem entsprechenden Ringflansch 51 sowie zwischen dem Druckring 58 und dem entsprechenden Ring 59 vergrößert wird. Die Betriebsphase gemäß Fig. 9 entspricht der Bremsphase, in welcher die Bremsschuhe 5 auf die entsprechenden Flächen der Scheibe 1 Druckkräfte ausüben, um die tangentialen Reibungskräfte zu erzeugen.

Von der in Fig. 9 der Zeichnung dargestellten Betriebsphase ausgehend beginnt die Entlüftung des Betätigungszylinders 7 mit der Folge, daß der Kolben 25 unter der Einwirkung der Feder 30 in der Zeichnung nach rechts verschoben wird. Während eines ersten Teiles dieses Hubes, welcher der Strecke E entspricht, werden im wesentlichen die gleichen Bedingungen eingehalten, welche bei der in Fig. 8 der Zeichnung dargestellten Betriebsphase gegeben sind. Während der Verschiebung des Kolbens nach rechts, wird das Lösen der Fläche 56 (Fig. 10) von der entsprechenden konischen Fläche 55 des Kopfteiles 54 beendet, wie dies die Fig. 10 der Zeichnung im einzelnen zeigt. Tatsächlich zeigt die Gewindespindel 15 das Bestreben, in derjenigen Stellung zu verharren, in welcher sie sich während der Betriebsphase nach Fig. 9 befand, und zwar entweder als Folge der Reibung zwischen dem Gewinde der Stange selbst und der entsprechenden Schraubenmutter 16, oder aber wegen des Widerstandes, der von den Widerstandsmitteln 61 (Fig. 9) ausgeübt wird, welche bestrebt sind, eine Verschiebung der Betätigungsstange 6 relativ zu dem rohrförmigen Element 33 zu verhindern.

Unmittelbar nach dem Lösen der vorerwähnten konischen Flächen, üben die Federn 47 und 48 - welche wie vorstehend angedeutet - zusammengedrückt waren - Axialkräfte in entgegenge-

ß ο 9IU 1 / η fj ß 3

setztem Sinne aus. Die nach links gerichtete Axialkraft ist bestrebt, den Ringflansch 37 mit der entsprechenden Schulter 38 (Fig. 9) in Berührung zu halten, während die nach rechts gerichtete Axialkraft, die auf den Ring 52 (Fig. 10) einwirkt, auf das Spurlager 58 eine Axialkraft ausübt, welche in der Lage ist, die Drehbewegung relativ zu der Gewindespindel 15 und der Schraubenmutter 16 und daher eine entsprechende, relative Axialbewegung zu beenden, wie dies die Fig. 11 der Zeichnung zeigt. Diese Drehbewegung und relative Axialverschiebung sind die Folge der Tatsache, daß auf den Kopf 54 der Gewindespindel eine Axialkraft ausgeübt wird, die in den Figuren 10 und 11 nach rechts gerichtet ist, während die Schraubenmutter 16 durch die Einwirkung der Reibungskraft der Feder, welche auf die Betätigungsstange 6 von den Widerstandsmitteln 61 ausgeübt wird, daran gehindert wird, sich in dem gleichen Sinn zu verschieben. Die Drehbewegung und die dazu relative Verschiebung hören dann auf, wenn das Drucklager 58 (Fig. 11) sich gegen den entsprechenden Arretierring 59 anlegt, wie dies die Fig. 11 der Zeichnung zeigt. Am Ende dieser Betriebsphase gelangt auch der Ring 50 in Berührung mit dem Ringflansch 51. Daraus geht hervor, daß in dieser Phase eine axiale Verschiebung relativ zu der Gewindespindel 15 und zu der Schraubenmutter 16 eingetreten ist, welche dem Spiel U entspricht, das man während des Betriebszyklus des Reglers wiedergewinnen wollte.

Während der Verschiebung des Kolbens nach rechts unter der Einwirkung der Feder 30, gelangt der Ring 29 (Fig. 12) mit der Oberfläche 57 des Kopfes 54 in Berührung, wie dies die Fig. 12 der Zeichnung zeigt. Schließlich bewegt in dem verbleibenden Teil des Hubes des Kolbens 25, welch ersterer der Strecke G entspricht, wegen der Berührung zwischen dem Ring 29 und dem Kopf 54 (Fig. 13), der Kolben in gleichem Umfang die mit ihm verbundene Gewindespindel 15 und die mit dieser gekoppelte Schraubenmutter 16 in einer solchen Weise, daß sich das äußere Ende der Betätigungsstange 6 von der entsprechenden Bezugsfläche S um die gleiche, vorgenannte Strecke löst, wie dies die Fig. 13 klar und deutlich zeigt. Daraus geht im übrigen auch hervor, daß am Ende dieses Hubes auch das rohrförmige Element 03 um die gleiche Strecke G in axialer Rich-

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tung nach rechts verschoben wird, und zwar als Folge der Verbindung zwischen dem Ring 16, dem Lager 58 und dem Ring 59. Daraus folgt, daß der Ringflansch 37 von der entsprechenden Schulter 38 um die gleiche Strecke G verschoben wird, so daß die einzelnen Teile des Reglers sich in der gleichen relativen Stellung befinden, die diese Teile während der Ruhestellung 5 eingenommen haben, bevor also der Betriebszyklus eingesetzt hat.

Bei der Verwirklichungsform der in Fig. 4 der Zeichnung dargestellten Vorrichtung, in welcher die gleichen Teile mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet sind, sind lediglich einige wenige kleine baulichen Veränderungen vorgesehen, die im folgenden im einzelnen beschrieben werden. Das rohrförmige Element 33 besteht in diesem Falle aus zwei Teilen 33a und 33b, welche über eine Schraubverbindung miteinander verbunden sind, welche in etwa entsprechend dem mittleren Teil des Elementes selbst angeordnet ist derart, daß ein Anschlag mit in radialer Richtung vorstehenden Teilen 70 gebildet wird, wobei die Funktion innerhalb der Gesamtanordnung des Reglers gleich ist wie diejenige Funktion, die von dem Ringflansch 37 der vorstehend erwähnten Ausführungsform ausgeübt wird. In der Tat sind diese vorspringenden Teile in der Lage, sich gegen eine Schulter 71 anzulegen, die auf einem Gewindering 72 angeordnet und ähnlich demjenigen Gewindering 39 ist, der bei der vorstehenden Ausführungsform zur Anwendung gelangt. Die Feder 47 wird daher innerhalb des ringförmigen Elementes 33 gelagert, während die Feder 48 außerhalb dieses ringförmigen Elementes 33 zu liegen kommt. Die erste Feder 47 stützt sich auf der einen Seite gegen einen Arretierring 72, welcher insgesamt dem Anschlag 49 der früheren Ausführungsform entspricht; auf der anderen Seite hingegen stützt sich diese Feder 47 auf einen Ring 73, der mit dem Teil 33a eine körperliche Einheit bildete Die zweite Feder liegt zwischen dem Schulterring 73* und einer Buchse 74, welche mit einem Paar Schultern oder Anlageflächen für zwei Lager 58, versehen ist, welche die gleiche Funktion ausüben wie die entsprechenden Teile der vorherigen Ausführungsform. Die Feder 48 überträgt noch über das Lager 58 auf die Gewindespindel 15 die von ihr erzeugte Kraft, und das rohrförmige Element 33 ist noch in der Lage, eine Axialkraft auf die Gewindespindel 15 in der Zeichnung

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nach links auszuüben, und zwar über den Gesamtkomplex des Ringes 59 des Lagers 53 und der Buchse 74.

Die Muffe 28, welche bei der vorhergehenden Ausführungsform an dem Kolben 25 befestigt ist, ist insofern etwas abgeändert, als sie etwas länger ist als in dem vorerwähnten Fall und mit einem Arretierring 75 am äußeren Ende versehen ist, mit welchem sie über eine Schraubverbindung in Verbindung steht. Darüber hinaus weist die Muffe Schlitze 74' auf, welche den Durchgang der in radialer Richtung vorspringenden Teile 70 erlauben. Dann wird der Kopfteil 54 der Gewindespindel 15 längs dieser Spindel über an sich bekannte Vorkehrungen zurückbewegt, wobei ein Paar konische Flächen 76, 77 vorgesehen sind, deren Funktion derjenigen des Oberflächenpaares 57, 55 der vorgenannten Ausführungsform entspricht. Diese Flächen können mit entsprechenden konischen Flächen einer Buchse in Berührung gebracht werden, welche aus den beiden Teilen 78 besteht. Diese Buchse ist über eine Schraubverbindung mit dem rohrförmigen Element 33 verbunden, wobei diese beiden Teile 78 insgesamt der einen Fläche des Ringes 29 und der konischen Fläche 56 der vorhergehenden Verwirklichungsform entsprechen.

Die beschriebene Ausführungsform weist darüber hinaus einen Ring 79 auf, der mit einem Paar einander gegenüberliegenden Zapfen 80 versehen sind, welche mit einer in der Zeichnung nicht weiter dargestellten kleinen Gabel oder aber mit irgendeinem anderen Betätigungsorgan verbindbar sind, mit welchem eine Axialverschiebung des Ringes 29 möglich ist derart, daß die Bremsvorrichtung von Hand gesteuert wird, die normalerweise unter der Einwirkung des beschriebenen Druckzylinders steht, ein Betrieb, der mit der vorstehend erwähnten Ausführungsform nicht durchführbar ist. Wenn in Fig. 4 der Zeichnung der Ring 79 nach links verschoben wird, so wird als Folge des Arretierringes 75 die Muffe 78 in dem gleichen Sinn verschoben, die ihrerseits über die Verbindung der konischen Fläche 76 der Buchse 54 mit der entsprechenden konischen Fläche der Buchse 78 die Gewindespindel und damit die Betätigungsstange 6 im gleichen Sinne verschiebt.

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Die Einhaltiang des theoretischen Spieles G wird in diesem Falle durch Einregelung der axialen Stellung relativ zu der Schulter 71 bzw. den in radialer Richtung vorspringenden Teilen 70 erreicht, wobei auf die Buchse 72 eingewirkt wird.

Was den allgemeinen Betrieb des Reglers gemäß dieser Ausführungsform anbelangt, so entspricht dieser dem Betrieb der ersten Verwirklichungsform, wobei allerdings zu bemerken ist, daß während der verschiedenen Phasen lediglich einige Veränderungen eintreten, die die Folge des unterschiedlichen Aufbaues einiger Elemente des Reglers selbst sind.

Der vorstehend beschriebene Regler erlaubt ein schnelles und auch leichtes Auswechseln der Bremsschuhe, der sich als erforderlich erweist, wenn der Verschleiß dieser Bremsschuhe einen vorbestimmten Wert überschreitet. Wenn diese Bedingungen erreicht sind, ist es klar, daß in der Ruhestellung der Vorrichtung nach den Figuren 2 und 5, die relative Stellung zwischen der Schraubenmutter 16 und der Gewindespindel 15 derjenigen Stellung entspricht, in welcher die Schraubenmutter 16 mit ihrem nach links weisenden äußeren Ende mit der Gewindespindel 15 gekoppelt ist. Wenn also die Bremsschuhe ersetzt werden müssen, ist es auch erforderlich, eine Drehbewegung und infolgedessen auch eine relative Translationsbewegung zwischen der Gewindespindel und der Gewindemutter zu vollführen, die ausreicht, daß sich die Schraubenmutter mit einem Teil der Gewindespindel verbindet, der sich in der Stellung rechts befindet, wie dies die Fig. 5 der Zeichnung zeigte Um diese relative Drehbewegung zu erhalten, genügt es, die Betätigungsstange 6 in Fig. 5 der Zeichnung nach rechts zu drücken derart, daß sich zuerst die Fläche 57 des Kopfes 54 von dem Ring 29 löst; wird auf diese Weise das Aufbringen der Druckkraft fortgesetzt, so erzeugt die Feder 30 zwischen der Gewindespindel und der Gewindemutter eine Axialkraft, welche diese beiden Teile zusammenschraubt. Wie aus der Fig_o 5 der Zeichnung ersichtlich, wird die auf die Betätigungsstange 6 ausgeübte Druckkraft über das Lager 58 auf das rohrförmige Glied 33 übertragen, welch letzteres mit dem Distanzstück 45 in Berührung steht, wobei die Druckkraft selbst auf die Feder 30 über-

tragen wird, welche mit einer Kraft in entgegengesetztem Sinne reagiert, welche ein Herausschrauben der vorerwähnten Teile bewirkt. Dies wird später durch das Lager 58 erleichtert, welches keineswegs die Aufgabe hat, während der Betriebsphase des vorstehend beschriebenen Reglers einzugrdfen, sondern einzig und allein in derjenigen Betriebsphase zum Einsatz gelangt, in welcher der Regler selbst für den Ersatz bzw. Austausch der Bremsschuhe auf den Wert Null zurückgestellt wird.

Der beschriebene Regler kann auch in einer Bremseinheit derjenigen Type eingebaut werden, wie sie die Figuren 14 und 15 zeigen. Diese Bremseinheit besitzt eine Betätigungsstange 85, welche der Betätigungsstange 6 der vorerwähnten Ausführungsformen entspricht. Diese Betätigungsstange 85 ist mit den zu betätigenden Bremsschuhen unmittelbar verbunden. Diese Bremseinheit kann beispielsweise mittels eines nicht weiter dargestellten pneumatischen Zylinders gesteuert werden, und zwar über die Schubstange 86, welche mit einem Hebelpaar 87 verbunden und mittels eines Zapfens 88 an dem Gehäuse 89 der Bremseinheit angelenkt ist. Die beiden Hebel 87 sind über Zapfen 80 (Fig. 15) an Flügeln 90 angelenkt, welche mit einer Buchse 91 eine körperliche Einheit bilden. In dieser Buchse 91 ist ein Regler für das Spiel gelagert, der im wesentlichen der Ausführungsform nach Fig. 2 entspricht. Daher kann man unterstellen, daß innerhalb der Bremseinheit die Buchse 91 die gleiche Funktion hat wie der Kolben 25 des Betätigungszylinders 7 der Ausführungsform nach Fig. 2. In dieser Weise wirkt die Bremseinheit im wesentlichen wie ein Bremskraftverstärker, da ja eine vorbestimmte, auf die Schubstange 86 wirkende Kraft einer ungleich größeren Kraft entspricht, die auf die Betätigungsstange 85 zur Einwirkung gelangt, und zwar in Abhängigkeit von dem Verhältnis zwischen den Abständen der Hebelteile 87, welche innerhalb der Gelenkpunkte liegen.

In Fig. 14 der Zeichnung sind alle diejenigen Teile mit den gleichen Bezugsziffern versehen, welche den Teilen nach Fig. 2 entsprechen. Insbesondere ist zu beachten, daß die bei der Ausführungsform nach Fig. 2 erläuterten Funktionen des Ringflansches

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37 und der entsprechenden Schulter 38 in diesem Falle von der Buchse 92 und von dem Ring 93 ausgeübt werden, der mit dem Gehäuse 89 eine körperliche Einheit bildet. Darüber hinaus fehlt das Lager 58, weil der Betrieb der Rückstellung des Reglers auf den Wert Null beim Austausch der Bremsschuhe nicht vorgesehen ist, ganz im Gegensatz zu den an erster Stelle beschriebenen Verwirklichungsformen. Wenn in diesem Falle die Drehbewegung und damit die axiale Translationsbewegung zwischen der Mutter 16 und der Gewindespindel 15 beendet werden soll, so wird die Gewindespindel 15 verdreht, welche auf diese Weise auf das äußere Ende 94 eines Zapfens einwirkt, der nach der Entfernung eines kleinen Deckels 95 zugänglich ist«,

Die Erfindung ist auf die beschriebenen und dargestellten Ausführungsformen keineswegs beschränkt. Es sind vielmehr noch weitere Verwirklichungsformen möglich und denkbar, ohne daß hierdurch der Rahmen der Grundkonzeption gesprengt wird.

- Patentansprüche -

9841/Ufi63

Claims

PATENTANSPRÜCHE

(i., Vorrichtung zum Regeln des Spieles zwischen einem sich drehenden Teil und einem Bremselement, welches zum Zwecke des Abbremsens mit diesem sich drehenden Teil in Berührung gebracht und in eine Betätigungsvorrichtung für das Bremselement selbst, beispielsweise in einen pneumatischen Betätigungszylinder, eingesetzt wird, wobei diese Betätigungsvorrichtung zumindest ein Betätigungsorgan enthält, welches sich in axialer Richtung verschieben kann, wenn die Vorrichtung betätigt wird, wobei ferner eine mit diesem Bremselement verbundene Betätigungsstange vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß mit dieser Betätigungsstange eine eine körperliche Einheit bildende Schraubenmutter vorgesehen ist, welche in eine Schraubenspindel eingreift, die mit einem Anschlagkörper mit einem Paar Flächen ausgerüstet ist, welch letztere mit entsprechenden Flächen abwechselnd in Berührung gelangen, wobei diese Flächen zum Zwecke der Kupplung mit dem Betätigungsorgan eine körperliche Einheit bilden, daß ein Arretierglied vorgesehen ist, welches relativ zu der Betätigungsstange und der Gewindespindel in axialer Richtung verschiebbar und mit ersten Arretiermitteln versehen ist, welche die Verschiebung dieses Arretierelementes relativ zu dem Gehäuse der Betätigungsvorrichtung nach Maßgabe einer vorbestimmten Axialbewegung dieses Arretiereiernentes in einer ersten Richtung arretieren, daß zweite Arretiermittel vorgesehen sind, welche die Axialverschiebung der Gewindespindel relativ zu dem Arretierelement in einer zweiten, der ersten Richtung entgegengesetzten Richtung arretieren, daß elastische Mittel zwischen dem Betätigungsorgan und dem Arretierelement vorgesehen sind, welche in axialer Richtung das Arretierelement indieser Richtung arretieren, wenn dieses Betätigungsorgan in der gleichen Richtung verschoben wird, wobei diese elastischen Mittel in der Lage sind, sich elastisch zu verformen, wenn dieses Arretierelement von den ersten Arretiermitteln angehalten wird, und daß Widerstandsmittel zwischen dieser Betätigungsstange und dem Arretier-

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element vorgesehen sind, welche der Axialverschiebung der Betätigungsstange relativ zu dem Arretierelement eine Axialkraft vorbestimmter Größe entgegensetzen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Betätigungsorgan ein Kolben eines druckmittelgesteuerten Zylinders ist, und daß zwischen diesem Kolben und dem Gehäuse dieses Zylinders eine Feder gelagert ist, welche den Kolben selbst in dieser zweiten Richtung axial verschiebt.
3.Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die elastischen Mittel zwei Federn sind, von welchen die eine zwischen einer außen liegenden Schulter des Arretierelementes und einer Zwischenschulter des Elementes gelagert ist, während die andere Feder zwischen einer Zwischenschulter des Arretierelementes und einem Drucklager angeordnet ist, welches sich gegen dieses Betätigungsorgan abstützt.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß die ersten und zweiten Arretiermittel zumindest einen von dem Arretierelement nach außen ragenden Teil besitzen, welcher mit einer Schulter des Gehäuses der Betätigungsvorrichtung bzw. der Gewindespindel in Berührung gelangt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen diesen vorspringenden Teilen und der entsprechenden Schulter der Gewindespindel ein Drucklager angeordnet ist.

6ο Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die einen Widerstand erzeugenden Mittel ein oder mehrere Elemente aufweisen, welche in axialer Richtung mit dem Arretierglied oder aber mit der Betätigungsstange verbunden und in der Lage sind, auf die

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Stange oder aber auf das Element Radialdrücke eines vorbestimmten Wertes auszuüben.

Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß zwischen den nach außen stehenden Teilen dieser ersten Arretiermittel und der den Kolben in axialer Richtung verschiebenden Feder ein Distanzstück angeordnet ist, welche* eine Verformung der Feder dann zuläßt, wenn das Arretierelement in dieser zweiten Richtung axial aus der Ruhestellung herausbewegt wird.

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