DE2641958A1

DE2641958A1 - Vorrichtung, die bei normalem gebrauch die gegenseitige bewegung zwischen zwei gliedern auf eine richtung beschraenkt

Info

Publication number: DE2641958A1
Application number: DE19762641958
Authority: DE
Inventors: Norman Leslie Cyril Parfitt
Original assignee: Coal Industry Patents Ltd
Current assignee: Coal Industry Patents Ltd
Priority date: 1975-10-31
Filing date: 1976-09-17
Publication date: 1977-05-12
Also published as: US4051929A; FR2371729B3; GB1544209A; FR2371729A1

Description

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Your re! Case 3671/GER Date: 17. September 1976

COAL INDUSTRY (PATENTS) LIMITED, Hobart House, Grosvenor

Place, London SWlX 7AE, England

Vorrichtung, die bei normalem Gebrauch die gegenseitige Bewegung zwischen zwei Gliedern auf eine Richtung beschränkt

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, die bei normalem Gebrauch die gegenseitige Bewegung zwischen zwei Gliedern auf eine Richtung beschränkt. Die Vorrichtung ist von besonderem Nutzen bei Ausrüstungen _wi_e Kupplungen und selbstnachstelleride Bremsen von Fahrzeugen.

Bekannte Vorrichtungen dieser Art, als Sperrvorrichtungen bekannt, werden z.B. dort verwendet, wo eine Fahrzeugbremse durch eine Feder betätigt und durch eine Gegenkraft gelöst wird, die durch ein Druckmittel, etwa Hydraulikflüssigkeit oder Luft, erzeugt wird.

Die Sperrvorrichtungen benötigen eine Nachstellmöglichkeit, so daß die Feder unabhängig vom Verschleiß der in der Fahr-

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zeugbremse verv -iiucten Bremsbacken ^riter einem konrtanten Bewegungsbereicb arbeitet. Die Feder kann folglich minimal bemessen sein.

Derartige bekannte Sperrvorrichtungen weisen jedoch die von ihrer Arbeitsweise und Konstruktion herrührenden Nachteile auf, daß sie komplex, teuer in der Herstellung und nicht leicht einstellbar sind.

Einstellbar heißt hier, daß die Sperrvorrichtung nachgestellt werden kann, wenn beispielsweise die Bremsbacken ersetzt werden, so daß sich die beiden Teile in einer.gewünschten gegenseitigen Lage befinden, die im Betriebsbereich der Sperrvorrichtung liegt.

Ziel üer vorliegenden Erfindung ist die Vermeidung dieser Nachteile durch Schaffung einer Sperrvorrichtung, die robust und einfach in Betrieb und Bauweise ist, und die leicht einstellbar ist, wenn sie sich nicht im normalen Gebrauch befindet .

Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung, die bei normalem Gebrauch die gegenseitige Bewegung zwischen zwei Gliedern auf eine Richtung beschränkt, wobei das erste Glied das zweite Glied hält und wenigstens ein keilförmiges Element das zweite Glied ergreifen kann. Diese Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß eine Beaufschlagungseinrichtung das oder jedes keilförmige Element beaufschlagt für eine Anlage an einem verjüngten Durchtritt im ersten Glied zum Erzeugen eines verriegelnden iusammenarbeitens zwischen den beiden Gliedern der Beaufschlagungseinrichtung und dem oder jedem Element, wobei die Beaufschlagungseinrichtung durch eine versuchte relative Bewegung des zweiten Glieds in einer der einen Richtung entgegengesetzten verbotenen Richtung betätigt wird.

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Zweckmäßig ur. £ aßt ι: ie Vorrichtung aas erste Glied und das zweite Glied.

Vorteilhaft ist das erste Glied eine Hülse, die durch wenigstens eine abnehmbare Endkappe hydraulisch abgedichtet werden kann.

Wahlweise kann ein Ende der Hülse in einer abgedichteten Bohrung enden.

Vorzugsweise ist das zweite Glied eine Stange.

Vorteilhaft ist die Stange an wenigstens einem Ende von einer Endkappe verschiebbar gelagert.

Vorzugsweise ist das keilsförmige Element ein geschlitzter Ring.

Vorzugsweise wird der Durchtritt innerhalb des ersten Glieds von einer zylindrischen Bohrung mit einer inneren Verjüngung gebildet, die durch wenigstens einen keilförmigen Ring vorgesehen ist.

Der oder jeder keilförmige Ring arbeitet mit wenigstens einem geschlitzten Ring so zusammen, daß jeder geschlitzte Ring mit einem entsprechenden keilförmigen Ring zusammenarbeitet.

Wahlweise wird der Durchtritt von einer verjüngten Bohrung gebildet und arbeitet der oder jeder geschlitzte Ring mit der Verjüngung zusammen.

Wahlweise wird der Durchtritt von einer Bohrung gebildet, die teilweise konisch und teilweise zylindrisch ist=

Vorteilhaft ist die Beaufschlagungseinrichtung zum Beaufschlagen des oder jedes keilförmigen Elements eine hydraulische Einrichtung.

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Zweckmäßig ist. die Beaufschlagungseinrichtung zur. Beaufschlagen des oder jedes keilförmigen Elements einstellbar, wenn sich die Vorrichtung nicht in normalem. Gebrauch befindet.

Zweckmäßig enthält eine Vorrichtung, die bei normalem Gebrauch die gegenseitige Bewegung zwischen zwei Gliedern in einer Richtung einer Richtung einschränkt, eine rohrförmige Hülse, eine lange Stange, die an die Hülse beendenden abgedichteten Endkappen verschiebbar gelagert ist, eine innerhalb der Hülse angeordnete hydraulische Einrichtung, die eine axiale Bewegung der langen inneren Stange in einer Richtung ermöglicht, und wenigstens einen keilförmigen geschlitzten Ring und wenigstens einen keilförmigen Ring, wobei der letztere Ring die Hülse und der erstere Ring die Stange berührt. Bei Gebrauch ermöglicht der Reibungswinkel der Keilflächen dieser beiden Ringe eine relative Axialbewegung der Stange, außer wenn die Keilflächen durch die Hydraulikeinrichtung zusammengedrückt werden, mit der sie dann gemeinsam arbeiten, um eine Bewegung der Stange in einer axialen Richtung zu verhindern, wobei je zwei dieser Ringe als ein Paar zusammenarbeiten.

Vorteilhaft umfaßt die einstellbare hydraulische Einrichtung zwei Stopfbüchsendichtungen, von denen eine einen geschlitzten Ring berührt, während die andere unbeweglich an der Stange befestigt ist. Auf diese Weise wird zwischen den Dichtungen eine ringförmige Kammer und zwischen der befestigten Dichtung und der von den geschlitzten Ringen abseits gelegenen Endkappe ein ringförmiger Spalt gebildet, wobei das Volumen

der Kananer und des Spalts durch die in einer Richtung erfolgende Bewegung der Stange verändert wird. j

Zweckmäßig werden die Kammer und der Spalt durch verschließbare Löcher in der rohrförmigen Hülse mit Fett gefüllt.

Ein Ausführungsbeispiei der Erfindung wird anhand der Zeichnung ,

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besckrj el en . Dann i

Fig. 1 einen Längsschnitt der Verrichtung;

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie A-A von Fig. 1.

Bei normalem Gebrauch von Fahrzeugbremsen und -kupplungen, insbesondere bei solchen,die von einer Feder betätigt werden, ist es wünschenswert, daß sie selbstnachstellend sind. Die Selbstnachstellung bei einer Bremse vermeidet das Erfordernis einer Feder, die während der gesamten Lebensdauer der Bremsbacken in einer Bremse eine gleichmäßige Kraft ausüben kann, da die durch die abgenützten Bremsbacken verursachte zusätzliche Bewegung von der Selbstnachstellung aufgenommen wird. Die Selbstnachstellung wird durch eine Vorrichtung vorgesehen, die bei normalem Gebrauch die gegenseitige Bewegung zwischen zwei Gliedern auf eine Richtung beschränkt.

Nach Fig. 1 trägt eine Hülse 1 eine Stange 2 in sich, die durch geeignet abgedichtete Endkappen 3 und 4 verschiebbar gelagert ist. An einem Ende der Hülse 1 befinden sich mehrere keilförmige Ringe 5, die konzentrisch zur Stange 2 und verschiebbar an der Innenbohrung der Hülse 1 angeordnet sind. Am gleichen Ende der Hülse 1 befindet sich die gleiche Anzahl von keilförmigen Ringen 6, die längs irgendeinem Durchmesser 13 (vgl. Fig. 2) geschlitzt sind und konzentrisch sowie verschiebbar an der Welle 2 angeordnet sind. Aus Fig. ist ersichtlich, daß die geschlitzten Ringe 6 in die Ringe eingreifen, da die innere Verjüngung der Keilflächen an den Ringen 5 in die äußere Verjüngung der Keilflächen an den geschlitzten Ringen 6 paßt. Die Keilwinkel sind so gearbeitet, daß sie möglichst nahe an den Reibungswinkel zwischen den geschlitzten Ringen 6 und der Stange 2 kommen, jedoch nicht kleiner sind. Die Folge von Ringen 5 und 6 wird an einem Ende durch Endkappen 3 und am anderen Ende durch eine Scheibe 7 und eine Stopfbüchsendichtung 8 beendet, die ebenfalls auf der Stange 2 verschiebbar angeordnet sind. Eine

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weitere Htc τ ί L ü-iwsendichtung '- : .il euren Sicherungsringe 14 an üer Stange» ^ unbeweglich angeordnet. In der Hülse 1 sind öffnungen 10 und 11 vorgesehen, :?o daß ein Raum B, der der Ring raun, zwischen den Dichtungen 8 und 9 ist, mit Fett gefüllt werden kann, das ein hydraulisches Druckmittel darstellt, Ls ist eine weitere öffnung 12 vorgesehen, so daß ein Raum C, der der ringförmige Spalt zwischen der Dichtung 9 und der Endkappe 4 ist, ebenfalls mit Fett gefüllt werden kann. Die öffnungen 10, 11, 12 werden mit Stopfen verschlossen, nachdem die Räume mit Fett gefüllt wurden.

Die Vorrichtung arbeitet in der folgenden Weise:

Ist die Hülse 1 fest an z.B. einem nicht gezeigten Teil der genannten Bremse befestigt, so wird die Stange 2, die unbeweglich an einem weiteren nicht gezeigten Teil dieser Bremse befestigt ist, während des normalen Betriebs der Bremse in eine zugelassene Richtung (Pfeil X) bewegt und bewirkt eine Zunahme des Volumens des Raums B und eine Abnahme des Volumens des Raums C. Der hierdurch im Raum C erzeugte Druck bewirkt eine Verlagerung des Fetts vom Raum C in den Raum B über die Lippe der befestigten Dichtung 9. Die Ringe 5 und die geschlitzten Ringe 6 werden aus dem verriegelnden Eingriff durch die von der Stange auf die geschlitzten Ringe 6 ausgeübte Reibungskraft auseinanderbewegt, weshalb sich die Stange vorbeibewegen kann. Wenn nun die Stange 2 den Versuch macht, sich gegen die Pfeilrichtung X in der verbotenen Richtung zu. bewegen, dann wird durch die Dichtung 9 im Raum B eine eine solche Bewegung verhindernde hydraulische Verriegelung gebildet, da das Fett von der Dichtung 9 am übertreten vom Raum B zum Raum C gehindert wird. Die gegen die hydraulische Verriegelung ausgeübte Kraft wird auch über eine Scheibe 7 auf den letzten geschlitzten Ring übertragen. Dieser Ring 6 überträgt die Kraft auf den benachbarten Ring 5, der seinerseits die Kraft auf den nächsten Ring 6 überträgt. Die Ringe 6 werden somit auf die Ringe 5 gedrückt. Da die End-

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kappe 3 den canebenliegencien Rinq 5 am Bewegen gegen die Pfeil-, richtung X hindert, werden die geschlitzten Ringe 5 zwischen der Stange 2 und den Ringen 5 verkeilt. Diese Keilwirkung bewirkt ein verriegelndes Zusammenarbeiten und reicht aus, eine Bewegung gegen die Pfeilrichtung X zu verhindern, auch wenn, wie später beschrieben, die hydraulische Verriegelung ausfallen sollte.

Da jedoch der Keilwinkel der Ringe 5 gleich oder geringfügig größer als der Reibungswinkel zwischen der Stange und den geschlitzten Ringen ist, würde eine Bewegung in der verbotenen Richtung gegen die Richtung X ohne die ursprüngliche Ausübung der gegen die hydraulische Verriegelung ausgeübten Kraft ungehindert auftreten.

ι Wenn sich während des normalen Betriebs der genannten Bremse

die befestigte Dichtung 9 zur Endkappe 4 bewegt hat, wird die | gesamte Bewegung in der zulässigen Richtung X verwendet. Zum

Nachstellen der Vorrichtung werden die Öffnungen 10, 11, 12 j

geöffnet und wird Fett vom Raum B zum Raum C übertragen. '

Diese Übertragung kann durch eine nicht gezeigte Einrichtung erfolgen, etwa ein Ventil in einem die Räume B und C verbindenden fettgefüllten Rohr. Wie oben erwähnt, verriegeln die Ringe 5 und 6 ohne Ausübung einer Kraft auf die hydraulische Verriegelung nicht und beeinträchtigen folglich das Einstellen nicht.

Es ist ersichtlich, daß bei normalem Betrieb der Vorrichtung mit der vorliegenden Erfindung die Stopfbüchsendichtungen nicht in der Lage sind, eine vollkommene Abdichtung vorzusehen. Es wird daher während eines längeren Gebrauchs eine im Vergleich zur gesamten Fettmenge innerhalb der Vorrichtung kleine Fettmenge vom Raum B zum Raum C durchsickern. Jedoch wird, wie oben erwähnt, die Vorrichtung nicht ausfallen, da die Stange 2 in verriegelndem Zusammenarbeiten mit der Hülse 1 und den Ringen 5 sowie 6 bleibt. Wenn sich die

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Stange 2 weiter in Richtung X bewegt, bewegt sich icenr Fett vom Raum C in den Raum B, so daß die hydraulische Verriegelung erneut gebildet wird.

Bei alternativen Ausführungsformen der Erfindung wird die Keilwirkung durch einen ungeschlitzten und einen geschlitzten Ring oder durch irgenaeine zweckmäßige Anzahl derartiger Ringe erzeugt.

Bei weiteren alternativen Ausführungsformen führt die Verjüngung der Hülse oder der Bohrung in der Hülse, die mit den geschlitzten Ringen zusammenarbeitet, eine ähnliche Keilwirkung auf die genannten ungeschlitzten Ringe herbei.

Aus der obigen Beschreibung ist ersichtlich, daß eine Vorrichtung vorgesehen wird, die bei normalem Gebrauch die gegenseitige Bewegung zweier Glieder auf eine Richtung beschränkt und robust sowie einfach im Betrieb ist.

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Claims

Patentansprüche

1} Vorrichtung, die bei normalem Gebrauch die gegenseitige ^ Bewegung zwischen zwei Gliedern auf eine Richtung beschränkt, wobei das erste Glied das zweite Glied hält und wenigstens ein keilförmiges Element das zweite Glied ergreifen kann, dadurch gekennzeichnet , daß eine Beaufschlagungseinrichtung (7, 8, 9, 14) das oder jedes keilförmige Element (6) beaufschlagt für eine Anlage an einem verjüngten Durchtritt im ersten Glied (1) zum Erzeugen eines verriegelnden Zusammenarbeitens zwischen den beiden Gliedern (1, 2) der Beaufschlagungseinrichtung (7, 8 ,9, 14)^! und dem oder jedem Element (6), wobei die Beaufschlagungs- , einrichtung (7, 8, 9, 14) durch eine versuchte relative ; Bewegung des zweiten Glieds (2) in einer der einen Richtung ' entgegengesetzten verbotenen Richtung betätigt wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Glied eine Hülse (1) ist, die das zweite Glied, das eine Stange (2) ist, an wenigstens einer abgedichteten Endkappe (3) trägt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der verjüngte Durchtritt von wenigstens einem in der j Hülse (1) angebrachten keilförmigen Ring (5) gebildet wird.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß

der Reibungswinkel zwischen dem oder jedem keilförmigen i Element (6) und dem oder jedem keilförmigen Ring (5) so beschaffen ist, daß eine Bewegung in der verbotenen Richtung mit der Ausnahme zugelassen wird, daß das oder jedes Element (6) und der oder jeder Ring (5) von der Beaufschla- j gungseinrichtung (7, 8, 9, 14) zu einem verriegelnden Zusammenarbeiten beaufschlagt werden.

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5. Vorrichtung uach einen Car vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Beaufschlagungseinrichtung (7/ 8, 9, 14) zwei StopfLüchs>ndichtungen (8, 9) enthält, die hydraulisches Druckmittel in den dazwischen gelegenen Raum (B) eintreten lassen, jedoch am Austreten aus dem Raum (B) hindern.

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