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Bei bestimmten Typen von Bremsgestänge-Nachstellvorrichtungen, im
wesentlichen solchen mit nur einer Nachstellmutter für die Gestängenachstellung,
ist es zur einwandfreien Funktion erforderlich, eine Vorspanneinrichtung vorzusehen,
welche die Gewindespindel relativ zu den übrigen Teilen der Nachstellvorrichtung
ständig elastisch vorspannt Durch die DE-OS 2337420 ist bereits eine Vorspanneinrichtung
für insbesondere in Bremszylinder von Schienenfahrzeugen eingebaute Bremsgestänge-Nachstellvorrichtungen
bekanntgeworden, welche mit einer Gewindespindel, die über ein nichtselbsthemmendes
Gewinde mit einer Mutter verschraubt ist, und mit einem von einer Vorspannfeder
belasteten, durch einen Anschlag abfangbaren Führungsring ausgestattet ist, wobei
zwischen den Führungsring und die Mutter eine von der Kraft der Vorspannfeder in
Schließrichtung belastete erste Drehkupplung angeordnet ist Diese bekannte Vorspanneinrichtung
benötigt eine nur kurze Vorspannfeder, doch ist es bei mit einer solchen Vorspanneinrichtung
ausgestatteten Bremsgestänge-Nachstellvorrichtungen nicht mehr in der zuvor üblichen
Weise möglich, durch einfaches Zurückdrücken der Gewindespindel eine Rückstellung
des Nachstellhubes zu bewirken, wie es beispielsweise beim Wechsel der verschlissenen
gegen neue Bremsklötze erforderlich ist Zum Zurückstellen des Nachstellhubes müssen
daher zusammen mit der bekannten Vorspanneinrichtung besondere Kupp-
lungsvorrichtungen
vorgesehen werden, welche ein Zurückschrauben der Gewindespindel ermöglichen.
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Diese besonderen Vorrichtungen erfordern eine besondere Handhabung,
was zu Schwierigkeiten im Betrieb fahrenkann Zum Beheben dieses Mangels ist mit
der nicht vorveröffentlichten Patentanmeldung P 2736531.7 bereits eine Vorspanneinrichtung
vorgeschlagen worden, welche sich dadurch von der bekannten Vorspanneinrichtung
unterscheidet, daß ein undrehbarer, zum Führungsring begrenzt axialverschieblich
gelagerter Kupplungsring vorgesehen ist, welcher von der Vorspannfeder belastet
und in Wirkungsrichtung der Vorspannfeder über ein Drehlager und eine Schaltfeder
gegen den Führungsring abgestützt ist, wobei zwischen dem Kupplungsring und dem
Führungsring eine sich unter der Kraft der Schaltfeder schließende, zweite Drehkupplung
vorgesehen ist Bei einer mit dieser Vorspanneinrichtung ausgestatteten Bremsgestänge-Nachstellvorrichtung
ist zwar ein Rückstellen des Nachstellhubes durch einfaches Zurückdrücken der Gewindespindel
möglich, doch kann es hierbei zu Verklemmungen kommen: Beim Zurückdrücken rotiert
der mit der Mutter gekuppelte Führungsring auf der Gewindespindel; da der Führungsring
an seinem Innenumfang die Gewindespindel führt und an seinem Außenumfang selbst
an einem Gehäuseteil bzw. dem in diesem geführten Kolbenstangenrohr geführt ist,
kann bei schräg wirkender Rückdruckkraft der Führungsring derart gegen seine Führung
angedrückt werden, daß seine Drehung durch an dieser Führung auftretende Reibung
behindert wird.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ausgehend von der
nicht vorveröffentlichten Vorspanneinrichtung eine Vorspanneinrichtung der eingangs
genannten Art derart auszubilden, daß ein Verklemmen während des Zurfickdrückens
des Nachstellhubes der Nachstellvorrichtung ausgeschlossen ist Diese Aufgabe wird
nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die Axialführung den wie an sich bekannt
unmitteIbar von der Vorspannfeder belasteten Führungsring undrehbar axialverschieblich
führt, daß die erste Drehkupplung zwischen der Mutter und dem in VIrEchtung der
Vorspannfeder von der Schaltfeder belasteten, drehbar gelagerten Kupplungsring eingeordnet
ist, und daß die Mutter in Wirkrichtung der Vorspannfeder von einem bei geschlossener
erster und zweiter Drehkupplung ein Schaltspiel aufweisenden, zweiten Anschlag gegen
den Führungsring drehbar abfangbar ist Bei einer nach diesen Merkmalen ausgestalteten
Vorspanneinrichtung führt während des Zurückdrukkens der Gewindespindel der Führungsring
keine Drehung aus, es drehen sich vielmehr allein die keinerlei Führungsaufgaben
übernehmende Mutter mit dem mit ihr gekuppelten und vom Führungsring entkuppelten
Kupplungsring. Bei eventueller Schrãgbelastung der Gewindespindel kann daher der
Führungsring die Schrãgbelastung ohne Behinderung des Rückdrackvorganges von der
Gewindespindel aufnehmen und gegen seine Führung am Kolbenstangenrohr bzw. einem
Gehäuseteil ableiten Um bei einer derartigen Vorspanneinrichtung eine besonders
kurze Baulänge erreichen zu können, ist es nach einem weiteren Merkmal gemäß der
Erfindung zweckmäßig, wenn der Führungsring einen den Kupplungsring und die nach
vorne versetzt neben diesem angeordnete Mutter radial außen nach vorne übergreifenden
Ansatz aufweist, welcher eine im wesentlichen nach rückwärts gerichtete Kupplungsfläche
für die zweite Drehkupplung zum Kupplungsring und einen bei geschlossener erster
und zweiter Drehkupplung mit dem Schaltspiel entsprechenden Abstand nach vorne der
Mutter gegenüberstehenden Anschlagteil trägt Dabei ist es weiterhin zweckmäßig,
wenn das in Serie zur Schaltfeder angeordnete Drehlager zwischen der Schaltfeder
und dem Kupplungsring angeordnet ist und wenn am Führungsring eine bei geschlossener
zweiter Drehkupplung dem Drehlager mit einem Schaltspiel nach rückwärts versetzt
gegenüberstehend angeordnete Anschlagfläche angeordnet ist Nach einem weiteren Merkmal
gemäß der Erfindung kann der vom Anschlagteil und ein mit diesem zusammenwirkenden
Abschnitt der Mutter gebildete zweite Anschlag ein Drehlager aufweisen Während Nachstellvorgängen
kann sich die Mutter auf diesem Drehlager leicht drehen und es wird somit eine Beeinflussung
der Nachstellvorrichtung durch die Vorspanneinrichtung ausgeschlossen Nach weiteren
Merkmalen gemäß der Erfindung kann eine baulich einfache und zweckmäßige Gestaltung
der Vorspanneinrichtung dadurch erzielt werden, daß sich zwischen dem Ansatz und
einem die Gewindespindel rohrartig umfassenden Abschnitt des Führungsringes ein
Ringraum befindet, in welchem die Schaltfeder und der Kupplungsring angeordnet sind,
und daß weiterhin der Führungsring aus zwei Teilen besteht, deren eines den Ansatz
und deren anderes den rohrartigen Abschnitt aufweist, wobei diese beiden Teile mittels
wenigstens einer radialen Schraube miteinander verbunden sind, welche als Axialführung
mit einem radial auskragenden, gleitsteinartigen Teil, gegebenenfalls dem Schraubenkopf,
in einen axialen Führung schlitz eines drehfesten Teils eingreift Hierbei ist es
nach einem weiteren Merkmal gemäß der Erfindung vorteilhaft, wenn der erste Anschlag
aus dem an einem axial unverschieblichen Teil befindlichen Vorderende des Führungsschlitzes
und dem gleitsteinartigen Teil gebildet ist. Hierdurch wird ein bisher erforderliches,
radial von außen in den Bereich der Vorspannvorrichtung ragendes Anschlagteil vermieden,
wodurch ein weiteres Verkürzen der Baulänge der Vorspannvorrichtung und eine Konstruktionsvereinfachung
der Gesamtanordnung von Vorspanneinrichtung und Nachstellvorrichtung möglich ist
Die nach den Merkmalen der Erfindung ausgebildete Vorspannvorrichtung bietet außerdem
die Möglichkeit, falls die Nachstellvorrichtung nur durch Zurückschrauben der Gewindespindel,
nicht aber durch deren Zurückdrücken zurückstellbar sein soll, sie in einfachster
Weise kostensparend dieser Forderung anpassen zu können Die Erfindung ist anhand
von zwei in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen naher erläutert In
Fig. 1 ist eine Vorspanneinrichtung in Verbindung mit einer in einen Bremszylinder
eingebauten Bremsgestenge-Nachstellvorrichtung bekannter Bauart dargestellt F i
g. 2betrifft eine umgebaute Vorspanneinrichtung, welche ein Ruckstellen nur durch
Zurückschrauben der Gewindespindel zuläßt Nach F i g. listin einem Bremszylinder
1 ein Kolben 2 verschieblich gelagert, der über einen Druckmittelan schluß 3 entgegen
einer Rückzugfeder 4 druckbeaufschlagbar ist Auf Seiten der Ruckzugfeder 4 trägt
der
Kolben 2 ein Kolbenrohr 5, welches mittels zweier Kupplungen
6 und 7 eine Nachstellmutter 8 beidseitig umfaßt und von einem in einen Längsschlitz
10 eingreifenden Gleitstein 11 undrehbar geführt ist Am Gleitstein 11 ist begrenzt
axialverschieblich eine von einer Feder 12 in Andrückrichtung an die Nachstellmutter
8 belastete Hülse 13 gelagert. Die Nachstellmutter 8 ist über ein nichtselbsthemmendes
Gewinde 14 mit einer Gewindespindel 15 verschraubt, welche aus dem Bremszylinder
herausragt und an welcher in nicht dargestellter Weise das ebenfalls nicht dargestellte
Bremsgestänge derart anzulenken ist, daß die Gewindespindel 15 drehfest gehalten
wird. Die unter den Bezugszeichen 5 bis 15 genannten Bauteile sowie weitere, nicht
gesondert bezeichnete Bauteile gehören einer Bremsgestänge-Nachstellvorrichtung
zu, wie sie in ihrem Aufbau und in ihrer Funktionsweise in der DE-OS 2337420 dargestellt
und beschrieben ist Auf die weitere bauliche Erläuterung und die Funktionsbeschreibung
der Bremsgestänge-Nachstellvorrichtung kann daher hier verzichtet werden.
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Die Bremsgestänge-Nachstellvorrichtung erfordert zu ihrer Funktion
eine ständige, elastische Vorspannung der Gewindespindel 15 relativ zum Kolbenrohr
5 in Verschieberichtung gemäß der Zeichnung F i g. 1 nach links; hierzu ist eine
sich gegen den Kolben 2 abstützende Vorspannfeder 16 vorgesehen, welche andererseits
an einem auf der Gewindespindel 15 verschieblich geführten Führungsring 17 anliegt.
Der Führungsring 17 wirkt mit einer mit der Gewindespindel 15 verschraubten Mutter
18 zusammen, welche über eine erste Drehkupplung 19 an einer Drehung gehindert werden
kann.
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Insoweit ist auch der Aufbau der Vorspanneinrichtung in der DE-OS
2337420 beschrieben.
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Der Führungsring 17 ist aus zwei Teilen zusammengesetzt, deren eines
einen rohrartigen Abschnitt 17a aufweist, welcher auf der Gewindespindel 15 verschieblich
gelagert ist. An den rohrartigen Abschnitt 17a schließt sich auf Seiten des Kolbens
2 ein flanschartiger Abschnitt 17b an, an welchem die Vorspannfeder 16 anliegt.
Das zweite Teil besteht im wesentlichen aus einem rohrartigen Ansatz 17c, der mittels
einer radialen Schraube 20 auf dem Außenumfang des flanschartigen Abschnittes 17b
gehalten ist und unter Bilden eines Ringraumes 21 von diesem den rohrartigen Abschnitt
17a überragend nach vorne auskragt. Der Kopf 20a der Schraube 20 greift gleitsteinartig
in den zum gehäusefesten Gleitstein 11 nach rückwärts versetzt liegenden als Führungsschlitz
ausgebildeten Abschnitt 10a des Längsschlitzes 10 ein; die rückwärtige Begrenzung
lla des Gleitsteines 11 bildet zusammen mit dem Kopf 20a einen ersten Anschlag 11
a, 20a, welcher die Vorhubbewegung des Führungsringes 17 unter der Kraft der Vorspannfeder
16 zu begrenzen vermag. Im Ringraum 21 befindet sich eine Schaltfeder 23, welche
einerseits am flanschartigen Abschnitt 17b und andererseits über ein axiales Drehlager
24 an einem Kupplungsring 22 anliegt Dem äußeren Randbereich des Drehlagers 24 steht
mit geringem Schaltabstand nach rückwärts versetzt eine am Ansatz 17c angeordnete
Anschlagfläche 25 gegenüber. Der Kupplungsring 22 ist zur Mutter 18 zurückversetzt
neben dieser im Ringraum 21 drehbar gelagert; über die erste Drehkupplung 19 ist
er drehfest mit der Mutter 18 und über eine zweite Drehkupplung 26 mit einem radial
eingezogenen Endabschnitt 17d des Ansatzes 17c kuppelbar. Beide Drehkupplungen 19
und 26 befinden sich annähernd in einer radialen Ebene und
ihnen gehört eine radialinnere
bzw. eine radialäußere Konusfläche an einem nach vorne ragenden Ringansatz 22a des
Kupplungsringes 22 zu, der in einen Ringspalt zwischen dem Außenumfang der Mutter
18 und dem Innenumfang des Endabschnittes 17d eingreift Am Endabschnitt 17d befindet
sich ein radialeinwärts ragender Flansch 27 als Anschlagteil, der mit geringem Schaltabstand
vor der Mutter 18 steht und zusammen mit dieser einen zweiten Anschlag 28 bildet
Der Flansch 27 ist dabei mit einem der Mutter 18 zugewandten axialen Drehlager 29
versehen, an welchem die Mutter 18 zur Anlage gelangen kann.
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Im normalen Betrieb der Bremsgestänge-Nachstellvorrichtung sowie
der Vorspanneinrichtung weist die Schaltfeder 23 eine größere axiale Vorspannung
auf als die Vorspannfeder 16, wodurch der Kupplungsring 22 gegen den Endabschnitt
17d gedrückt und die zweite Drehkupplung 26 somit geschlossen gehalten wird. Die
Vorspannkraft der Vorspannfeder 16 wird über den flanschartigen Abschnitt 17b des
Führungsringes 17 und die Schaltfeder 23 sowie das Drehlager auf den Kupplungsring
22 und von diesem über die geschlossene erste Drehkupplung 19 auf die Mutter 18
und von dieser auf die Gewindespindel 15 übertragen. Die Mutter 18 wird dabei über
die beiden geschlossenen Drehkupplungen 19 und 26 drehfest mit dem Führungsring
17 gekuppelt, der seinerseits über den Kopf 20a der Schraube 20 undrehbar im Längsschlitz
10 des Kolbenrohres 5 geführt ist. Die Kraft der Vorspannfeder 16 wird somit über
die undrehbar gehaltene Mutter 18 als Vorspannkraft auf die Gewindespindel 15 übertragen.
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Während des üblichen Bremsens und Lösens ohne Nachstellen der Vorspanneinrichtung
folgt die Mutter 18 mitsamt dem Führungsring 17 und allen in diesem enthaltenen
Teilen den Bewegungen der Gewindespindel 15, wobei der Kopf 20a im Längsschlitz
10 gleitet Bei übermäßigem Hub oder nach entsprechender Nachstellung der Gewindespindel
15 durch die Bremsgestänge-Nachstellvorrichtung gelangt während des Bremshubes der
Gewindespindel 15 der Kopf 20a zur Anlage an der rückwärtigen Begrenzung lla des
unbeweglich gehaltenen Gleitsteines 11. Beim weiteren Hub der Gewindespindel 15
gemäß F i g. 1 nach links vermag daher der Führungsring 17 dieser Bewegung nicht
mehr zu folgen, sondern verharrt in seiner Lage.
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Die Gewindespindel 15 nimmt die Mutter 18 eine kurze Hubstrecke mit,
wobei sich die erste Drehkupplung 19 zum Kupplungsring 22 löst Sodann gelangt die
nunmehr drehbare Mutter zur Anlage am über den Flansch 27 festgehaltenen Axiallager
29 und beginnt sich auf der weiterhin nach links verschiebenden Gewindespindel 15
durch Drehung relativ nach rechts zu verschrauben. Die zweite Drehkupplung 26 zwischen
dem Kupplungsring 22 und dem Führungsring 27 bleibt während dieser Vorgänge geschlossen
und die Vorspannfeder 16 wird über den ersten Anschlag 11a, 20a gegen das Bremszylindergehäuse
abgefangen. Durch das Verschrauben der Mutter 18 relativ zur Gewindespindel 15 erfolgt,
wie in der DE-OS 2337420 beschrieben, ein Nachstellen der Abstützung der Vorspannfeder
16 relativ zur Gewindespindel 15.
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Soll die Bremsgestänge-Nachstellvorrichtung zurückgestellt werden,
wie es beispielsweise beim Austausch verschlissener Bremsklötze gegen neue Bremsklötze
erforderlich ist, so ist die Gewindespindel 15 beispielsweise mittels einer als
Hebel zu benutzenden, am Bremsgestänge anzusetzenden Stange gemäß der
Zeichnung
mit ausreichender Kraft nach rechts zu drücken. In der Nachstellvorrichtung löst
sich dabei die Kupplung 6, während die Kupplung 7 noch außer Eingriff bleibt, und
unter der Kraft der Feder 12 wird die Nachstellmutter 8 auf der Gewindespindel 15
gemäß der Zeichnung nach links verschraubt, Beim Zurückdrücken der Gewindespindel
15 wird von dieser anfangs auch die Mutter 18 und von dieser über die geschlossene
bzw. sich hierbei schließende erste Drehkupplung 19 auch der Kupplungsring 22 und
über das Drehlager 24 sowie die Schaltfeder 23 auch der Führungsring 17 mitgenommen.
Dabei wird die Vorspannfeder 16 gespannt Sobald die Spannung der Vorspannfeder die
Vorspannung der Schaltfeder 23 erreicht oder sobald der Kopf 20a der Schraube 20
an der nicht bezeichneten, rückwärtigen Begrenzung des Längsschlitzes 10 im Kolbenrohr
5 anschlägt, bleibt trotz weiteren Zurückdrücken der Gewindespindel 15 der Führungsring
17 stehen und die Mutter 18 drückt bei ihrer weiteren Verschiebung die Schaltfeder
23 zusammen. Dabei wird die zweite Drehkupplung 26 maximal bis zum Anliegen des
Axiallagers 24 an der Anschlagfläche 25 geöffnet und die Mutter 18 mitsamt dem Kupplungsring
22 kann sich drehen Unter der Kraft der Schaltfeder 23 verschraubt sich nun die
Mutter 18 auf der sich weiterhin nach rechts zurückbewegenden Gewindespindel 15
relativ nach links bis, nach Beendigen des Zurückdrückens der Gewindespindel 15,
die Schaltfeder 23 unter geringer Verschraubung der Mutter 18 relativ zur Gewindespindel
nach links die zweite Drehkupplung 26 wieder schließt Damit ist bei nach rechts
verschobener Gewindespindel 15 die Ausgangsstellung der Vorspanneinrichtung wieder
erreicht und die Bremsgestänge-Nachstellvorrichtung mitsamt der Vorspanneinrichtung
wieder betriebsbereit Während des Zurückdrückens der Gewindespindel 15 führt der
Führungsring 17 im Kolbenrohr 5 eine reine Längsverschiebung ohne Drehung aus; bei
schräg auf die Gewindespindel 15 einwirkender Rückstellkraft gewährleistet er eine
gute Führung der Gewindespindel 15 relativ zum Kolbenrohr 5 und über dieses zum
Gehäuse des Bremszylinders 1. Hierbei auftretende Reibungen zwischen dem Führungsring
17 und dem Kolbenrohr 5 werden von der Rücktreibkraft für die Gewindespindel 15
leicht überwunden; sie vermögen die Drehung der innerhalb des Führungsringes 17
rotierenden Mutter 18 nicht zu beeinträchtigen, und es kann somit kein Verklemmen
während des Rückhubes der Gewindespindel 15 auftreten.
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Die erfindungsgemäße Vorspanneinrichtung benötigt keinen Anschlag
innerhalb des Innendurchmessers des Kolbenrohres 5 und ermöglicht hierdurch einen
axial kurzen und konstruktiv einfachen Aufbau der Bremsgestãnge-Nachstellvorrichtung
mitsamt der Vorspanneinrichtung. Durch ihren kompakten, axial kurzen Aufbau ermöglicht
sie weiterhin eine kurze Baulänge der Gesamtanordnung.
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Die erfindungsgemäße Vorspanneinrichtung ist für alle Typen von Bremsgestänge-Nachstellvorrichtungen
verwendbar, welche zu ihrer Funktion eine elastische
Vorbelastung der Gewindespindel
benötigen; im allgemeinen sind dies Bremsgestänge-Nachstellvorrichtungen, welche
zu ihrer Nachstellfunktion nur eine Nachstellmutter benötigen. Die erfindungsgemäße
Vorspanneinrichtung ist somit auch bei von der in der Zeichnung dargestellten Bremsgestänge-Nachstellvorrichtung
abweichenden Nachstellvorrichtungen, die in das Bremsgestänge eingebaut oder mit
einem Bremszylinder kombiniert sein können, verwendbar.
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Falls auf das Rückstellen der Bremsgestänge-Nachstellvorrichtung
durch Zurückdrücken der Gewindespindel 15 verzichtet wird, das Rückstellen vielmehr
allein durch Drehen der Gewindespindel 15 erfolgen soll, kann die erfindungsgemäße
Vorspanneinrichtung dieser Forderung durch einfachen Umbau kostensparend angeglichen
werden. Hierzu wird gemäß Fig.2 aus dem Führungsring 17 die Schaltfeder 23, das
axiale Drehlager 24 und der Kupplungsring 22 entnommen und im Führungsring 17 eine
Kupplungsfläche 30 zum Kuppeln mit der Mutter 18 angebracht Die Kupplungsfläche
30 bildet dabei zusammen mit der Kupplungsfläche der Mutter 18, welche bei der Ausführung
nach F i g. 1 der zweiten Drehkupplung 26 zum Kupplungsring 22 zugeordnet ist, eine
Drehkupplung 31 zwischen dem wie vorstehend beschriebenen umgestalteten Führungsring
17' und der Mutter 18.Der übrige Aufbau der Vorspanneinrichtung nach Fig.2 entspricht
der Ausführung nach Fig.1.
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Bei übermäßigen Hubbewegungen der Gewindespindel 15 in Bremsrichtung,
gemäß F i g. 2 also nach links, verschraubt sich die Mutter 18 nach Anliegen des
Kopfes 20a an der rückwärtigen Begrenzung 11a des Gleitsteines 11 nach Lösen der
Drehkupplung 31 und Abfangen der Mutter an dem Axiallager 29 relativ zur Gewindespindel
15 nach rechts, wodurch ein Nachstellen der Vorspannfeder 16 bewirkt wird. Dieses
Nachstellen der Vorspannfeder 16 erfolgt also weitgehend wie zu Fig. 1 beschrieben.
Zum Rückstellen der Gewindespindel 15 muß diese jedoch derart gedreht werden, daß
sie sich in der Mutter bzw. den Muttern der Bremsgestänge-Nachstellvorrichtung und
in der Mutter 18 der Vorspanneinrichtung relativ nach rechts verschraubt Durch einfaches
Zurückdrücken der Gewindespindel 15 nach F i g. 2ist keine Rückstellung möglich
Wie ein Vergleich des Führungsringes 17 mit seinen Einbauten nach F i g. 1 und des
Führungsringes 17' nach F i g. 2 zeigt, ist in einfachster Weise ein Umbau der Vorspanneinrichtung
von einer durch Rückdrücken der Gewindespindel 15 rückstellbaren Bauart zu einer
nur durch Drehen der Gewindespindel 15 rückstellbaren Bauart möglich: Es ist hierzu
lediglich der Führungsring 17 nach F i g. 1 durch Weglassen seiner Einbauten und
Anbringen der Kupplungsfläche 30 zum Führungsring 17' nach Fig.2 umzugestalten;
das Anbringen der Kupplungsfläche 30 kann durch Austausch des Teiles 17a, 17b des
Führungsringes nach Fig 1 gegen das in F i g. 2 dargestellte, die Kupplungsfläche
30 aufweisende Teil in einfacher Weise bewerkstelligt werden.