DE2830361C2

DE2830361C2 - Selbsttätige Nachstellvorrichtung für Bremsgestänge, insbesondere Bremszylinder, von Fahrzeugen, insbesondere Schienenfahrzeugen

Info

Publication number: DE2830361C2
Application number: DE19782830361
Authority: DE
Inventors: Julius 8057 Eching Nadas
Original assignee: Knorr Bremse AG
Current assignee: Knorr Bremse AG
Priority date: 1978-07-11
Filing date: 1978-07-11
Publication date: 1980-08-28
Also published as: DE2830361B1; SE443958B; SE7906008L

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Nachstellvorrichtung für Bremsgestänge, insbesondere Bremszylinder, von Fahrzeugen, insbesondere Schienenfahrzeugen, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine derartige in einen Bremszylinder eingebaute Nachstellvorrichtung ist in der DE-AS 25 27 920 als bekannt dargestellt und beschrieben. Bei diesen bekannten Nachstellvorrichtungen ist das rückwärtige, entgegen der Bremskraftrichtung liegende Ende der vorgespannten Stellfeder gegen das als Bremskolben ausgebildete Antriebsteil abgestützt. Um die sog. »Sofortwirkung« der Nachstellvorrichtung sicherzustellen, muß diese Stellfeder auf einen relativ hohen Wert vorgespannt sein. Weiterhin muß, um beim Anlegen der Bremse mit zu großem Anlegehub ein Umschalten der in Eingriff befindlichen Kupplungsflächen und damit die Nachstellfunktion nach Erreichen des Soll-Anlegehubes sicherzustellen, der Anschlagring durch eine weitere Feder derart elastisch vorgespannt sein, daß er nur bei Belastung mit einer die Kraft der vorgespannten Stellfeder um einen beachtlichen Betrag übersteigenden Kraft elastisch nachgibt. Bei doppelt wirkender Ausführung der Nachstellvorrichtung muß die elastische Vorspannung des Anschlagringes dabei auch noch die Kraft einer weiteren, zwischen dem Bremskolben und das den Stangenkopf tragende Gewindeteil eingespannten Feder mit Sicherheit überwinden. Beim Bremsenanlegen gelangt nun nach Oberwinden des Soll-Anlegehubes der Bremse das den Stangenkopf tragende Gewindeteil in Anlage an den Anschlagring und muß diesen beim weiteren Bremshub entgegen seiner — wie vorstehend erläutert — hohen elastischen Vorspannung mitnehmen. Der weitere Bremshub des bekannten Bremszylinders erfolgt also gegen eine hohe, die maximal vom Bremszylinder abgebbare Zuspannkraft merklich vermindernde Gegenkraft, wodurch der

ίο Wirkungsgrad des bekannten Bremszylinders beachtlich vermindert wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine selbsttätige Nachstellvorrichtung der eingangs genannten Art derart auszugestalten, daß die vom Antriebsteil

π abgegebene Zuspannkraft nur um einen geringen Betrag durch die Nachstellvorrichtung gemindert, also mit hohem Wirkungsgrad auf die Bremse übertragbar ist, wobei die Nachstellvorrichtung jedoch nach wie vor einen nur geringen Bau- und Wartungsaufwand erfordern soll.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die vorgespannte Stellfeder an ihrem entgegen der Bremskraftrichtung liegenden Ende gegen den Anschlagring abgestützt ist.

2^r> Durch diese Ausbildung wird in überraschender Weise erreicht, daß die in der Nachstellvorrichtung enthaltenen Federn derart dimensionierbar sind, daß sie während des Festbremshubes der Bremse eine im Vergleich zu den vorbekannten Nachstellvorrichtungen wesentlich geringere Kraft in Löserichtung der Bremse ausüben, also ein größerer Anteil der vom Antriebsteil ausgeübten Zuspannkraft durch die Nachstellvorrichtung auf die Bremse übertragbar ist.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann es zweckmäßig sein, wenn in an sich bekannter Weise konzentrisch zur Stellfeder eine weitere vorgespannte Feder vorgesehen ist, die sich einerseits am Gehäuse und andererseits in Bremslöserichtung am Anschlagring abstützt.

Schließlich ist es nach einem weiteren Merkmal der Erfindung von Vorteil, wenn der gehäusefeste Endanschlag einstellbar ausgebildet ist.

Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnungen F i g. 1 und 2 an zwei unterschiedlichen Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Nach Fig. 1 ist in einem Gehäuse 1 ein als Antriebsteil dienender Bremskolben 2 verschieblich gelagert, der einerseits über einen Rohranschluß 3 mit einem Bremsdruck beaufschlagbar und andererseits von einer Rückdruckfeder 4 belastet ist. Innerhalb der Rückdruckfeder 4 ist der Bremskolben 2 mit einem Ansatz 5 versehen, der zwei axial zueinander versetzte, einander zugewandte Kupplungsflächen 6 und 7 trägt. In den Ansatz 5 greift ein Radialflansch 8 mit zwei Kupplungsflächen 6' und T ein, wobei die beiden Kupplungsflächen 6' und T um einen geringfügig kleineren axialen Abstand als die Kupplungsflächen 6 und 7 zueinander versetzt sind. Die Kupplungsflächen 6, 6' bilden somit eine erste und die Kupplungsflächen 7, T eine zweite Drehkupplung zwischen dem Ansatz 5 und dem Flanschteil 8, wobei wenigstens eine der beiden Drehkupplungen in bekannter Weise verzahnt ausgebildet sein kann.

Der Radialflansch 8 ist mit einer Spindel 9 verbunden, welche über ein selbsthemmungsfreies Gewinde 10 mit einem aus einem Mutternteil 11 und einem Rohrteil 12 gebildeten, rohrartigen Gewindeteil verschraubt ist. Das Rohrteil 12 überragt in Bremskraftrichtung gemäß Pfeil

A die Spindel 9 und endet mit einem als Auge 13 ausgebildeten Stangenkopf.

Nahe dem Radialflansch 8 ist auf der Spindel 9 zwischen zwei Axiallagern 14 ein Ringkörper 15 drehbar, aber axial unverschieblich, gelagert Zwischen den Ringkörper 15 und den Bremskclben 2 ist eine schwache Druckfeder 16 eingespannt, welche über den Ringkörper 15 die Spindel 9 in Pfeilrichtung A belastet Mit einem dem Soll-Anlegehub der Bremse entsprechenden ,Abstand X steht dem Ringkörper 15 in Pfeilrichtung A versetzt ein Anschlagring 17 gegenüber, welcher axialverschieblich gelagert und entgegen der Pfeilrichtung A gegen einen Endanschlag 18 abgefangen ist Der Endanschlag 18 befindet sich an einem Einsteliring 19, welcher einstellbar und in seiner jeweiligen Einstellung durch eine nur angedeutete Verschraubung 20 sicherbar mit einem Gehäuse 1 verichraubt ist Mittels axialverschieblich ineinander eingereifender Axialverzahnungsteile 21 ist Jer Bremskolben 2 undrehbar gegen den Einstellring 19 geführt.

Zwischen einem nahe dem Auge 13 am Rohrteil 12 befindlichen Flansch 22 und dem Anschlagring 17 ist eine Stellfeder 23 eingespannt, welche wesentlich kräftiger als die Druckfeder 16 ist und deren Vorspannung zur sofortwirkenden Nachstellfunktion ausreichend bemessen ist Die Rückdruckfeder 4 ist um einen zum Überwinden der inneren Reibungen der

J Nachstellvorrichtung sowie des Bremskolbens 2 ausreichenden Wert kräftiger als die Stellfeder 23.

Der Flansch 22 trägt ein Führungsrohr 24, welches die Stellfeder 23 auf einem Teil ihrer Länge umgibt und welches im Gehäuse 1 staubdicht axialverschieblich geführt ist. Am Auge 13 ist die nicht dargestellte Bremse derart anzulenken, daß das Rohrteil 12 von ihr drehfest gehalten wird.

Die vorstehend in ihrem Aufbau beschriebene, mit einem Bremszylinder kombinierte Nachstellvorrichtung arbeitet doppeltwirkend und ist zum Betätigen einer Bremse geeignet, welche mit einer eigenen, wenn auch schwachen Rückdruckfeder ausgestattet ist. Die Funktion der Nachstellvorrichtung entspricht weitgehend derjenigen der eingangs erwähnten, bekannten Ausführungen:

Im Lösezustand nehmen alle Teile ihre aus Fig. 1 ersichtlichen Lagen ein, die Drehkupplung 6, 6' ist geöffnet und die Drehkupplung 7, T unter den Kräften der Federn 16 und 23 geschlossen. Zwischen dem Ringkörper 15 und dem Anschlagring 17 befindet sich der Abstand X.

Wird zum Bremsen der Bremskolben 2 mit Druckmittel beaufschlagt, bewegt er sich in Pfeilrichtung A, wobei das Rohrteil 12 mit dem Auge 13 unter der Kraft der Federn 16 und 23 bei vorerst geschlossen bleibender Drehkupplung 7, T mitgenommen wird. Nach Zurücklegen eines dem Abstand X entsprechenden Hubweges schlägt der Ringkörper 15 gegen den Anschlagring 17 an. Bei richtig eingestelltem Anlegehub der Bremse ist auch deren Anlegehub hierbei gerade überwunden. Beim weiteren Hub des Bremskolbens 2 wird durch die rasch anwachsende Zuspannk^nft der Bremse die Vorspannung der Stellfeder 22 überwunden, und das Rohrteil 12 verharrt in seiner Lage. Da die Druckfeder 16 über den Ringkörper 15 und den Anschlagring 17 gegen die wesentlich kräftigere Stellfeder 23 abgefangen ist, bleibt auch die Gewindespindel 9 stehen, die Drehkupplung 7, 7' öffnet und die Drehkupplung 6, 6' schließt sich. Beim weiteren i lub des Bremskolbens 2 wird somit über die geschlossene Drehkupplung 6,6' die drehfest gehaltene Spindel 9 und von dieser über das Mutternteil 11 das Rohrteil 12 mitgenommen, und die Bremse wird fest zugespannt Während dieses Hubes nimmt der Ringkörper 15 auch den Anschlagring 17 entgegen der Kraft der Stellfeder 23 mit

Beim Lösen spielen sich entsprechend umgekehrte Vorgänge ab.

Falls der Anlegehub der Bremse zu gering ist, wird während des Einbremsens das Rohrteii 12 bereits durch

ίο die ansteigende Zuspannkraft der Bremse festgehalten, wenn der Ringkörper 15 noch nicht zur Anlage am Anschlagring 17 gelangt ist Bis zur gegenseitigen Anlage dieser Teile wird dann beim weiteren Hub des Bremskolbens 2 die Drehkupplung 7, 7' kurzfristig

ι⁵ gelöst, unter der Kraft der Druckfeder 16 folgt die Spindel 9 der Bewegung des Bremskolbens 2 nach und verschraubt sich dabei unter Drehung in das Rohrteil 12 hinein. Nach Anschlagen des Ringkörpers 15 am Anschlagring 17 erfolgt das weitere Zuspannen der Bremse wie vorstehend beschrieben.

Es ist festzustellen, daß der Bremskolben 2 während des den Abstand X überwindenden Hubbereiches die auf die Reibungen abgestimmte Kraftdifferenz zwischen der Rückdruckfeder 4 und der Stellfeder 23, also nur eine relativ geringe Gegenkraft überwinden muß.

Nach Anlagt des Ringkörpers 15 am Anschlagring 17 entfällt die Unterstützung der Bewegung des Bremskolbens 2 in Pfeilrichtung A durch die Kraft der Stellfeder 23, so daß der Bremskolben 2 nunmehr sich gegen die volle Kraft der Rückdruckfeder 4 verschieben muß. Ein Vergleich der federbedingten Gegenkräfte bei der erfindungsgemäßen Nachstellvorrichtung und bei vorbekannten Einrichtungen, beispielsweise gemäß der DE-AS 25 27 920 in dieser Hubstellung - die

•35 Zuspannkräfte für die Bremse können, da für die zu vergleichenden Vorrichtungen gleichartig, in der Betrachtung entfallen — zeigt nun, daß bei den vorbekannten Einrichtungen die besonders hohe Federbelastung des Anschlages zusätzlich zur auch noch

"to vorhandenen Kolbenrückdruckfeder der Bewegung des Bremskolbens entgegenwirkt und einen hohen Anteil der von letzterem aufgebrachten Kraft aufnimmt. Bei der erfindungsgemäßen Nachstellvorrichtung ist die von der Kolbenrückdruckfeder 4 bewirkte Gegenkraft jedenfalls geringer.

In Abänderung zum vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel kann es zweckmäßig sein, bei Verwendung der Nachstellvorrichtung zusammen mit Bremseinrichtungen ohne eigene Rückdruckfeder zwisehen dem Anschlagring 17 und dem Gehäuse 1 eine in Fig. 1 nicht dargestellte, schwache Feder einzuspannen, welche den Anschlagring 17 entgegen der Pfeilrichtung A belastet. Diese Feder muß bei übermäßigem Anlegehub der Bremse nach einem Anschlagen des Ringkörpers 15 am Anschlagring 17 und damit Entlastung der Anlage des Anschlagringes 17 am Endanschlag 18 von der Kraft der Stellfeder 23 iediglich ausschließen, daß bei weiterer Hubbewegung des Bremskolbens 2 die - wie erwähnt — schwache Druckfeder 16 die Drehkupplung 7, T weiterhin geschlossen hält und somit die sofortige Nachstellung des Überhubanteiles des Bremsanlagehubes verhindert. Diese ip F i g. 2 unter dem Bezugszeichen 25 dargestellte Feder muß also eine der schwachen Feder 16 entsprechende oder höchstens geringfügig höhere Kraft ausüben; sie nimmt einen nur unbedeutenden Anteil der vom Bremskolben 2 ausübbaren Zuspannkraft auf. Weiterhin ist eemäß Fip. 2 vorgesehen Hie ZnnrH-

nung von Spindel 9 und Rohrteil 12 zum Bremskolben 2 bzw. dem Auge 13, bezogen auf Fi g. 1, zu vertauschen: Bei der Ausführung nach Fig. 2 trägt das Rohrteil 12' den Ringflansch 8, und die Spindel 9' ist an ihrem dem Bremskolben 2 abgewandten Ende mit einem Auge 13 verbunden und weist nahe diesem Ende den Flansch 22 auf. Das mit der Spindel 9' verschraubte Mutternteil 11' befindet sich hier am dem Bremskolben 2 abgewandten Ende des Rohrteiles 12'. Im übrigen entspricht die Ausführung nach Fig.2 derjenigen nach Fig. 1. Die Wirkungsweise der Nachstellvorrichtung nach Fig.2 entspricht völlig derjenigen nach Fig. 1 und braucht daher nicht nochmals beschrieben zu werden.

Die doppeltwirkenden Nachstellvorrichtungen nach Fig. 1 und Fig.2 können durch Entfernen der Druckfeder 16 in einfach wirkende Ausführungen umgestaltet werden, wie es an sich auch bei den vorbekannteh Nachstellvorrichtungen bereits bekannt ist.

Die erfindungsgemäße Nachstellvorrichtung kann nicht nur in Verbindung mit Bremszylindern, sondern bei entsprechender Umgestaltung auch vom Bremszylinder gelöst frei in ein Bremsgestänge eingebaut werden. Ein Beispiel für "eine derartige Umgestaltung ist der DE-OS 23 16 822 entnehmbar.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

1. Selbsttätige Nachstellvorrichtung für Bremsgestänge, insbesondere Bremszylinder, von Fahrzeugen, insbesondere Schienenfahrzeugen, mit zwei in einem Gehäuse über ein selbsthemmungsfreies Gewinde miteinander verschraubten, spindel- bzw. rohrartig ausgebildeten Gewindeteilen, deren eines zwei an einem Radialflansch angeordnete, axial entgegengesetzte Kupplungsflächen trägt, die bei axialen Relativbewegungen zwischen dem einen Gewindeteil und dem Antriebsteil, insbesondere Bremskolben, an entsprechende Kupplungsflächen am von einer Rückdruckfeder belasteten Antriebsteil anlegbar sind, mit einem auf diesem einen Gewindeteil axial festen Anschlag, der nach Überwindung eines dem Anlejehub der Bremse entsprechenden Lüftspieles mit einem Anschlagring in Eingriff gelangt, der sich axial verschieblich und in Bremslöserichtung federbelastet an einem gehäusefesten Endanschlag abstützt, und deren anderes, einen Slangenkopf tragendes Gewindeteil in Bremskraftrichtung von einer vorgespannten Stellfeder belastet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgespannte Stellfeder (23) an ihrem entgegen der Bremskraftrichtung (A) liegenden Ende gegen den Anschlagring(17) abgestützt ist.

2. Selbsttätige Nachstellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise konzentrisch zur Stellfeder (23) eine weitere vorgespannte Feder (25) vorgesehen ist, die sich einerseits am Gehäuse (1) und andererseits in Bremslöserichtung am Anschlagring (17) abstützt.

3. Selbsttätige Nachstellvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der gehäusefeste Endanschlag (18) einstellbar ausgebildet ist.