DE2625854A1

DE2625854A1 - Bremsenanordnung

Info

Publication number: DE2625854A1
Application number: DE19762625854
Authority: DE
Inventors: Anthony William Harrison
Original assignee: Girling Ltd
Current assignee: Girling Ltd
Priority date: 1975-06-09
Filing date: 1976-06-09
Publication date: 1976-12-23
Also published as: AU502540B2; GB1540222A; FI761647A; NL7606108A; FR2314400B1; BR7603621A; JPS51149469A; AR210496A1; DK253176A; JPS5433351B2; AU1454276A; IN146712B; ZA763200B; US4108284A; FR2314400A1; CA1050446A; IT1065338B

Description

Die Erfindung betrifft Bremsen, insbesondere Bremsenanordnungen mit Reibkörpern, die in verschiedenen Richtungen auf entgegengesetzte Rotorbremsflächen wirken.

Die entgegengesetzten Bremsflächen können an demselben Rotor sein, wie beispielsweise bei Sattel- oder Rahmenscheibenbremsen, oder an verschiedenen Rotoren, wie z.B. bei einer Scheibenbremse für ein Schienenfahrzeug, die sich zwischen entgegengesetzten bzw. sich gegenüberliegenden Rädern eines Radsatzes erstreckt, wobei die Reibkörper auf die innenliegenden Flächen der Räder oder von mit den Rädern drehbaren Scheiben, die die Rotoren bilden, wirken.

Bei derartigen Bremsen ist es zweckmäßig, wenn jeder Reibkörper zum Erzeugen der Bremskraft mit einer im wesentlichen gleichen Kraft an die Fläche seines Rotors angelegt wird und wenn eine gleiche Abnutzungsgeschwindigkeit für die Reibkörper erzwungen wird. Das Erzeugen eines derartigen Zwanges stellt bei solchen Bremsen ein Problem dar, bei denen die z.B. durch Planschlag oder axiales Lagerspiel hervorgerufene Bewegung einer Rotorfläche in Richtung des

609852/0312

/2

- 2 - 48 093

zugehörigen Reibkörpers größer ist als der Abstand, der als normales Bremslüftspiel zwischen diesem Reibkörper und seiner Rotorfläche zugelassen werden kann, was Reiben des Reibkörpers hervorruft.

Das normale Bremslüftspiel, d.h. das Spiel, das zwischen dem die mittlere Stellung einnehmenden, nicht mit Planschlag oder axialem Lagerspiel behafteten Rotor und dem Reibkörper besteht, wird im unbetätigten Zustand der Bremse normalerweise mittels Anschlägen eingehalten, die Bezugsstellungen festlegen, in die die Reibkörper nach jeder Bremsbetätigung gewöhnlich unter der Wirkung einer Bremsrückstellfeder zurückkehren. Die Anschläge verhindern Überschuß-Rückstellweg jedes Reibkörpers über seine Bezugsstellungen hinaus.

Erfindungsgemäß hat eine Bremse einen Reibkörper, der von einer Stütze getragen ist, die auf eine Rotorfläche zu und von dieser weg verstellbar ist, wobei sie unter der Wirkung einer Rückstellkraft in eine Besugsstellung bewegbar ist, und ein elastisches Teil, das, wenn die genannte Rückstellkraft einen vorbestimmten Betrag übersteigt, nachzugeben vermag, um Bewegung des Reibkörpers über seine Bezugsstellung hinaus zuzulassen, und das den Reibkörper in Richtung der Bezugsstellung zurückzustellen vermag, wenn die Rückstellkraft auf weniger als den genannten vorbestimmten Betrag verringert ist.

Vorzugsweise ist die Bremse nach der Erfindimg eine von zwei derartigen Bremsen einer Bremsenanordnung«, wobei die Reibkörper der Bremsen je in verschiedenen Richtungen auf entgegengesetzte Rotorflächen wirken.

Weil es keine swei Reibkörper gibt, die normalerweise gleisk sind und sich mit der gleichen Geschwindigkeit abnutzen, ist das normals Betriebsspiel des sieh langsamer abnutzenden Reibkörpers kleiner als dasjenige des sich schneller abnutzenden Seibkörpers. Tritt im unbetätigten Zustand der

/3 609852/0312

- 3 - 48 093

Bremsenanordnung z.B. durch Planschlag oder axiales Lagerspiel hervorgerufene Bewegung der Rotorflächen auf, so hat der sich langsamer abnutzende Reibkörper während längerer Zeitspannen Berührung mit seiner Rotorfläche, so daß die Abnutzung der Reibkörper ausgeglichen wird. Das elastische Teil begrenzt die Kraft, die während einer z.B. durch Planschlag oder axiales Lagerspiel hervorgerufenen Bewegung zwischen einer Rotorfläche und dem zugehörigen Reibkörper wirken kann, so daß die Bremskraft auf die Rotorfläche vernachlässigbar klein sein kann, auch wenn der langsame Abnutzungsausgleich stattfindet.

Vorzugsweise ist das elastische Teil an einen Bremsträger angeschlossen.

Bei jedem der nachstehend näher beschriebenen Ausführungsbeispiele ist die Rückstellkraft normalerweise von einer Bremsrückstellfeder erzeugt, wobei sich die zusätzliche Kraft aus der Anlage des Reibkörpers an der Rotorfläche ergibt.

Bei einer nachfolgend näher beschriebenen Ausführungsform der Erfindung sind die Bezugsstellungen der Reibkörper durch die Stellung eines an die Stützen angeschlossenen starren Betätigungsgestänges bestimmt, das am Bremsträger mittels des elastischen Teils angebracht ist.

Mehrere Ausführungsbeispiele der Bremse nach der Erfindung werden im folgenden anhand schematischer Zeichnungen erläutert, Es zeigt:

Pig. 1 eine Draufsicht auf einen Teil einer Bremsanlage für Schienenfahrzeuge mit einer Ausführungsform der Bremsenanordnung,

Pig. 2 einen Axialschnitt dureh eine andere Ausführungsform einer Bremsenanordnung für ein Schienenfahrzeug,

/4 609852/0312

- 4 - 48

Pig. 3 einen Axialschnitt durch einsn Teil einer weiteren Ausführungsform einer Bremsenanordnung für ein Schienenfahrzeug,

Fig. 4 eine Draufsicht auf einen Teil eines Verbindungsgestänges einer noch weiteren Ausführungsform einer Bremsenanordnung,

Fig. 5 den Schnitt V-V in Pig. 4 und

Pig. 6 eine Fig. 4 ähnliche Draufsicht auf einen Teil eines Verbindungsgestanges siner weiteren Ausführungsform einer Bremsenanordnung.

Pig. 1 zeigt eine Bremsanlage mit zwei im wesentlichen gleichen Bremsenanordnongen 1, die auf zugehörige Radsätze wirken.

Jede Bremsenanordnung 1 hat zwei beim gezeigten Beispiel als Bremsbetätigungsteile ausgebildete Stützen 3 i*nd 3A, die sich gleich sind und je auf Rotoren 4 und 4A in Gestalt der Räder des zugehörigen Radsatzes 2 wirken. Einander entsprechende Bauteile der Bremsen-feile sind mit gleichen Bezugszeichen, bei dem einen Bremsenteil jedoch mit nachgestelltem A bezeichnet. Es wird nur ein Bremsenteil beschrieben, und dieser weist ein rohrförmiges Gehäuse 5 auf, in dem eine Nachstellschraube 6 drehbar gelagert ist, die nahe einem Reibkörper 7 in Gestalt eines langen Reibklotzes angeordnet ist, wobei eine Mutter 8 am innenliegenden Ende des Reibkörpers 7 anfaßt und mit ihrem Gewinde in das Gewinde der Nachstellschraube 6 eingreift. Am außenliegenden Ende des Gehäuses 5 ist ein mit dem Gehäuse 5 festes Abstützglied in geringem Abstand von der Bremsfläche seines zugehörigen Rotors 4 angeordnet und über ein Verbindungsglied 10 mit einem Bremsträger 11, der beim gezeigten Beispiel der Drehgestellrahmen ist, und mit einem Arm 12 eines Betätigungsgestänges schwenkbar verbunden. Das Verbindungsglied 10

/5

609852/0312

- 5 - 48 093

hat einen Arm 13» der Teil einer nachfolgend näher "beschriebenen selbstzentrierenden, nachgiebigen oder elastischen Vorrichtung 14 bildet.

Die Stütze 3 ist über der Stütze 3A angebracht, und alle Stützen 3 und 3A sind über das Betätigungsgestänge durch eine Betätigungsstange 15 betätigbar, die, wenn sie entsprechend Pig. 1 nach rechts gezogen wird, im Arm 12 Druckkräfte erzeugt, um das Abstützglied 9 in Richtung des Rotors 4 zu drängen, wobei die Bremskräfte durch die Nachstellschraube 6 und die Mutter 8 auf den Reibkörper 7 übertragen werden. Für jede der Stützen 3 und 3A beider Bremsenanordnungen 1 erzeugt eine Bremsrückstellfeder 22 eine Rückstellkraft, um sie in ihre gezeichneten Bezugsstellungen vorzuspannen.

Die Vorrichtung 14 weist ein bewegliches Abstützglied 17 auf, das von einem beliebigen elastischen Teil 18 in Richtung eines Anschlages 19 vorgespannt ist und am Arm 13 des Verbindungsgliedes 10 anliegt. Die Vorrichtung 14 läßt Bewegung des Reibkörpers 7 zu, um z.B. durch Planschlag oder axiales Lagerspiel hervorgerufene Bewegung des Rotors 4 aus einer mittleren Stellung heraus auszugleichen. Ist diese Bewegung des Rotors 4 zum Zentrum der Bremsenanordnung 1 hin gerichtet, reibt der Reibkörper 7 am Rotor 4, bis die Gesamt rückstellkraft, d.h. die Kraft zwischen dem Reibkörper 7 und dem Rotor 4 zusammen mit der Kraft der Bremsrüclrstellfeder 22, einen vorbestimmten Betrag übersteigt, bei dem das elastische Teil 18 nachgibt. Der Reibkörper 7 bewegt sich dann mit dem Rotor 4 gegen die elastische Kraft des elastischen Teils 18, und wenn die genannte Bewegung des Rotors 4 aufhört, stellt das elastische Teil 18 äen Reibkörper 7 in seine normale Stellung zurück.

Das elastische Teil 18 gleicht Abnutzung der auf denselben Radsatz 2 wirkenden Reibkörper 7 und 7A aus. Nutzt sich beispielsweise der Reibkörper 7 langsamer ab als der andere

609852/0312 ^/β

- β - 48 093

^sibkörper 7A_S claim wäre der Reibkörper 7 näher am Rotor 4. Tritt z.B. durch Planschlag oder axiales Lagerspiel hervorgerufene unregelmäßige Bewegung des Rotors 4 um eine mittlere Stellung auf, dann wird der Reibkörper 7 vom Rotor 4 öfter berührt als der Reibkörper 7A, wobei die Kraft zwischen dem Reibkörper 7 und dem Rotor 4 durch das elastische Teil 18 begrenzt wird. Im unbetätigten Zustand der Bremse besteht die Tendenz, daß am sich langsamer abnutzenden Reibkörper 7 mehr Material abgerieben wird; somit wird ein Ausgleich der Abnutzung der Reibkörper 7 und 7A erzielt. Bei einer plötzlichen Stellungsveranderung des Reibkörpers 7, "beispielsweise infolge Wegbrechens eines Stückes Reibstoff, legt sich das Stützglied 9 nicht an den Rotor 4 an. Als Sicherheitsmaßnahme ist der Arm 13 des Verbindungsgliedes 10 an einen Begrenzer 20 in Gestalt eines Anschlages an einem Ende der Vorrichtung 14 anlegbar, der Schwenkbewegung des Verbindungsgliedes 10 um seinen Schwenkpunkt begrenzt und somit Eingriff zwischen dem Abstützglied 9 und dem Rotor 4 verhindert.

Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform, bei der der Reibkörper 7 in seinem Gehäuse 5 angeordnet ist, das eine nach hinten gerichtete Verlängerung 21 in Form eines Vorsprunges aufweist« äie am Anschlag oder Abstützglied 17 anlegbar ist, das auf ζas elastische Teil 18 der Vorrichtung 14 wirkt, welches als £ohraubendruckfeder ausgebildet ist. Die Breissrüokstellfeder 12 stellt die G-sliäuse 5 und 5A in ihre gezeichneten normalem IszugsStellungen zurück. Der Begrenzer 20 ist am vorderen Inäe der Vorrichtung 14 angeordnet und an ihn ist ein vergrößerter Kopf 23 der- nacli hinten vorspringenden Verlängerung 11 des Gehäuses 5 anlegbar, um zu verhindern^ da£ sieh das ^ordere Ende des Gehäuses 5 an den Rotor 4 anlegt.

rig. 3 seigt nur einen Teil einer anderen, der in Fig* I largestellten Bremse ähnlichen. Ausführungsfopm einer Brems® ₉ cei der das elastische Teil 18 eine Schraubenfeder- ist.

609852/031 2

- 7 - 48 093

Pig. 4 zeigt ein Verbindungsglied 24 eines Betätigungsgestänges, das im Betrieb mit beiden Gehäuses 5 und 5A verbunden ist. Das Verbindungsglied 24 hat einen an eine Betätigungsstange anschließbaren Arm 25 und zwei entgegengesetzte Arme 26, die mit den entsprechenden Gehäusen 5 und 5A der Stützen 3 und 3A verbindbar sind. Gemäß Fig. 5 ist das Verbindungsglied 24 am Bremsträger über das beim gezeigten Beispiel als Feder ausgebildete elastische Teil 18 angebracht, das ein Auflager 28 in Form einer Kugel in eine Vertiefung 27 hinein vorspannt.

Wie oben beschrieben, liegt der sich langsamer abnutzende Reibkörper 7 näher an seinem Rotor 4 und wird während einer z.B. durch Planschlag oder axiales Lagerspiel hervorgerufenen Bewegung des Rotors 4 öfter berührt, wobei die elastische Kraft des elastischen Teils 18 die maximale Berührungskraft am Reibkörper 7 begrenzt. Bei Auftragen einer Betätigungskraft berührt der sich langsamer abnutzende Reibkörper 7 den Rotor zuerst, so daß es zum Abreiben von mehr Material kommt und die Reibkörperabnutzung ausgeglichen wird. Bei hoher Bremsbetätigungskraft kann das Ausgleichen der Betätigungskräfte zwischen den Reibkörpern 7 und 7A dazu führen, daß das Auflager 28 an den Seitenwänden der Vertiefung 27 hochläuft, um die Bremsbetätigungskräfte zum Ausgleichen der unterschiedlichen Reibkörperabnutzung zu regulieren.

Fig. 6 zeigt ein dem in Fig. 4 dargestellten Verbindungsglied 24 im wesentlichen ähnliches Verbindungsglied 29, das mit einem Verlängerungsarm 30 schwenkbar verbunden ist, der einen vergrößerten Kopf 31 hat. Dieser ist gegen Bewegung in der einen oder der anderen Bremsbetätigungsriehtung durch zugehörige elastische Teile 32 in Form von Federn, beim gezeigten Beispiel in Form von Schraubenfedern, festgehalten.

Obwohl speziell in Verbindung mit Scheibenbremsen für Schienenfahrzeuge, insbesondere Eisenbahnfahrzeuge beschrieben, die sich zwischen entgegengesetzten Rädern eines Radsatzes erstrecken, ist die Erfindung auch auf andere Breaaenarten anwendbar, z.B. auf Innen- und Außenbacken-Trommelbremsen.

6 09852/0312 _/Έ)+ . „ .

/Patentansprüche

Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. J Bremse mit einem Rotor, bei dem eine z.B. durch Plan^v "Schlag oder axiales Lagerspiel hervorgerufene Bewegung zugelassen ist, und mit einem Reibkörper, der von einer Stütze getragen ist, die auf eine Bremsfläche des Rotors zu und von dieser weg verstellbar ist, dadurch g e k e η η zeichnet, daß die Stütze (3) unter der Wirkung einer Rückstellkraft in eine Bezugsstellung bewegbar ist, und daß eine elastische Vorrichtung (14) vorhanden ist, die ein elastisches Teil (18; 32) aufweist,das, wenn die genannte Rückstellkraft einen vorbestimmten Betrag übersteigt, nachzugeben vermag, um dadurch Bewegung des Reibkörpers (7) über seine Bezugsstellung hinaus zuzulassen, und das den Reibkörper (7) in Richtung der Bezugsstellung zurückzustellen vermag, wenn die Rückstellkraft auf weniger als den genannten vorbestimmten Betrag verringert ist.

2. Bremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die Rückstellkraft normalerweise von einer Bremsrüekstellfeder (22) erzeugt ist, und daß sich die zusätzliche Kraft aus der Anlage des Reibkörpers (7) an der Rotorfläche ergibt.

3. Bremse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die elastische Vorrichtung (14) an einem Bremsträger (11) angebracht ist.

4. Bremse nach Anspruch 3_f dadurch gekennzeich net, daß die Stütze (3) mit dem Bremsträger (11) durch ein schwenkbares Verbindungsglied (10) verbunden ist, das durch das elastische Teil (18) in eine Bszugssteilung vorgespannt ist, in welcher die Stütze (3) in ihrer Bezugsstellung gehalten ist.

609852/0312

- 9 - 48 093

5. Bremse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das schwenkbare Verbindungsglied (10) einen Winkelhebel aufweist, dessen einer Arm zwischen der Stütze (3) und dem Bremsträger (11) angeschlossen ist und dessen anderer Arm (13) durch das elastische Teil (18) in seine Bezugsstellung vorgespannt ist.

6. Bremse nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß der andere Arm (13) des Winkelhebels an einem Abstützglied (17) angreift, das in einer Richtung gegen die Vorspannkraft des elastischen Teils (18) bewegbar ist und das an Bewegung in der entgegengesetzten Richtung weg von der Bezugsstellung durch einen festen Anschlag (19) gehindert ist.

7. Bremse nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß ein Begrenzer (20) vorhanden ist, der Bewegung der Stütze (3) zur Anlage am Rotor (4) verhindert, wobei der Begrenzer (20) einen festen Anschlag aufweist.

8. Bremse nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Stütze (3) eine Verlängerung (21) hat, die mit dem elastischen Teil (18) zusammenwirkt und durch dieses in die Bezugsstellung vorgespannt ist.

9. Bremse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Verlängerung (21) einen Kopf (23) hat, der an einem Abstützglied (17) angreift, das von der Bezugsstellung weg in einer Richtung gegen die Vorspannkraft des elastischen Teils (18) bewegbar ist und das an Bewegung in der entgegengesetzten Richtung durch einen festen Ansehlag (19) gehindert ist.

10. Bremse nach Anspruch 8 oder 9_f dadurch gekennzeichnet, daß ein Begrenzer (20) vorhanden ist, der das Anlegen der Stütze (3) am Rotor (4) verhindert, wobei

609852/031 2

- 10 - 48 093

der Begrenzer (20) einen festen Anschlag aufweist, an den der Kopf (23) der Verlängerung (21) der Stütze (3) anlegbar ist, wenn sich die Stütze (3) um einen vorbestimmten Betrag von ihrer Bezugs st ellung weg zum Rotor (4) hin bewegt.

11. Bremsenanordnung mit zwei Bremsen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der die Reibkörper der Bremsen in verschiedenen Richtungen auf entgegengesetzte Rotorflächen wirken, dadurch gekennzeichnet , daß das elastische Teil (18; 32) auf ein eine Bremse betätigendes Verbindungsglied (24; 29) mit drei Armen (25,26) wirkt, von denen der eine Arm (25) mit einem Bremsbetätigungsglied verbunden ist und die beiden anderen Arme (26) mit den Stützen (3,3A) für die Reibkörper (7,7A) verbunden sind, wodurch Schwenkbewegung des Verbindungsgliedes (24; 29) bei Bewegung des Bremsbetatigungsgliedes Verstellung der Stützen (3,3A) zum Anlegen der Bremsen bewirkt.

12. Bremsenanordnung nach Anspruch 11, dadurch g e k e η η zeichnet, daß das Verbindungsglied (24) um ein Auflager (28) schwenkt, das durch das elastische Teil (18) zur Anlage in einer Vertiefung (27) im Verbindungsglied (24) vorgespannt ist, wodurch ungleiche Bremsbetatigungskrafte bewirken können, daß das Auflager (28) an den Seitenwänden der Vertiefung (27) hochläuft und die Bremsbetatigungskrafte zum Ausgleichen von unterschiedlicher Abnutzung gegensinnig wirkender Reibkörper (7,7A) reguliert.

13. Bremsenanordnung nach Anspruch 11, dadurch g e k e η η zeichnet , daß das Verbindungsglied (29) um ein Ende eines Verlangerungsarmes (30) schwenkt, dessen anderes Ende mit dem elastischen Teil (18) zusammenwirkt, um das Verbindungsglied (29) in die Bezugs*ellung vorzuspannen.

609852/031 2

- 11 - 48 093

14. Bremsenanordnung nach Anspruch. 13» dadurch gekennzeichnet , daß der Verlängerungsarm (30) einen Kopf (31) hat, der gegen Bewegung in der einen oder der anderen Bremsbetätigungsrichtung durch zugehörige Federn festgehalten ist, die das elastische Teil (32) bilden.

609852/031 2