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Sremsgestänge-Nachstellvorrichtung für Fahrzeugbremsen 9 insbesondere
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Schienenfahrzeugbremsen Die Erfindung bezieht sich auf eine selbsttätige
Bremsgestänge-Nachstellvorrichtung für Fahrzeugbremsen2 insbesondere Schienenfahrzeugbremsen,
mit zwei teleskopisch zueinander verschieblichen5 je einen Gestängeanschluß aufweisenden
Rohrteilen, einer zwischen die Rohrteile eingespannten und diese in Einzugsrichtung
belastenden Vorspannfeder, einer in den Rohrteilen drehbar gelagerten Stellspindel,
die über ein nichtselbsthemmendes Gewinde mit einer im einen Rohrteil angeordneten
Mutter verschraubt ist und welche an ihrem diesem Rohrteil abgewandten Ende einen
Ringflansch mit beidseitig angeordneten Kupplungsflächen trägt, welchen am anderen
Rohrteil angeordnete Kupplungsgegenflächen mit Schaltspiel gegenüberstehen, mit
einer auf wenigstens einem der Rohrteile verschieblich gelagerten Steuerhülse, der
mit dem Bremsanlege-Sollhub entsprechendem Abstand ein Steueranschlag gegenübersteht,
mit einer von der Steuerhülse umfaßten, abgefangenen Steuerfeder, und mit einem
von der Steuerfeder belastbaren, durch eine Kupplung mit der Stellspindel deren
axiale Lage im anderen Rohrteil bestimmenden Übertragungsorgan, welches entgegen
der Kraft der Steuerfeder durch einen Anschlag gegen die Steuerhülse abfangbar in
der Steuerhülse verschieblich gelagert ist.
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Eine derartige Sremsgestänge-Nschstellvorrichtung ist aus der US-PS
3 326 335 bekannt. Sei dieser ist die Steuerhülse als ein Rohrteil
ausgebildet,
welches nahe seines einen Endes auf dem einen Rohrteil und nahe seines anderen Endes
auf einem am anderen Rohrteil gehaltenen Zwischenring verschieblich gelagert ist.
Die Lagerung auf beiden Rohrteilen kann leicht zu Verklemmungen der Steuerhülse
führen und erschwert eine Ausbildung der Lagerstellen derart, daß das Eindringen
von Schmutz in den Innenraum der Nachstellvorrichtung ausgeschlossen wird. Auch
ist in der Lösestellung die Lage-der Steuerhülse nicht eindeutig bestimmt; sie kann
sich vielmehr in Richtung zum Steueranschlag innerhalb eines relativ großen Spieles
frei einstellen. Auch ist der Aufbau der bekannten Nachstellvorrichtung insbesondere
hinsichtlich der Anordnung der Steuerfeder und der Übertragungsorgane vielteilig,
kompliziert und aufwendig.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bremsgestänge-Nachstellvorrichtung
der eingangs angegebenen Art derart auszubilden, daß bei einfacher, verklemmungsfrei
ausführbarer und in einfacher Weise verschmutzungsschützend ausbildbarer Lagerung
der Steuerhülse deren Position in der Lösestellung eindeutig festlegbar ist und
daß zur Halterung der Steuerfeder und für die Übertragungsorgane nur wenige, einfache
Teile erforderlich sind.
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Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die Steuerfeder
in einem inneren, ringnutartigen Raum der Steuerhülse zwischen dessen stirnseitigen
Begrenzungsflächen eingespannt angeordnet ist, wobei zwischen das entgegen der Bewegungrichtung
zum Steueranschlag liegende Ende der Steuerfeder und die diesem Ende zugeordnete
Begrenzungsfläche ein Ringteil des Übertragungsorgans
eingreift.
Hierdurch ergibt sich eine sehr einfache Anordnung der Steuerfeder und die Steuerhülse
wird zugleich durch die Steuerfeder und das Ringteil in der Lösestellung der Bremse
in einer bestimmten Lage gehalten. Weiterhin ergibt sich hierdurch die Möglichkeit,
die Steuerhülse gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung an ihren beiden Enden
auf dem anderen Rohrteil verschmutzungsgeschützt verschieblich zu lagern. Die Lagerung
auf nur einen der Rohrteile schließt dabei weitgehend Verklemmungen aus.
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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann das Ringteil in Verschieberichtung
der Steuerhülse zum Steueranschlag durch einen Anschlag am anderen Rohrteil abfangbar
und das Übertragungsorgan wie an sich bekannt in dieser Verschieberichtung von einer
sich andererseits am anderen Rohrteil abstützenden Schaltfeder belastet sein.
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Hierdurch ist ein Einklemmen des Ringteiles in einer ganz bestimmten
Position bei in Lösezustand befindlicher Bremse möglich, wodurch eine eindeutige
Fixierung der Steuerhülse erreichbar ist und Klappergeräusche vermieden werden.
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Dabei kann es nach der weiteren Erfindung besonders zweckmäßig sein,
wenn die Nachstelleinrichtung die Kombination der Merkmale aufweist, daß a) die
in Verschieberichtung der Steuerhülse zum Steueranschlag liegende Kupplungsfläche
und Kupplungsgegenfläche in an sich bekannter Weise verzahnt mit einer das Schaltspiel
unterschreitenden Zahnhöhe ausgebildet sind, b) das Ringteil über eine Axiallagerung
mit einem Schiebering koppelbar ist, der auf der Stellspindel um ein die Zahnhöhe
unterschreitendes
Spiel axialverschieblich gelagert ist, c) die Schaltfeder am Schiebering anliegt.
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es, Diese Ausbildung ermöglicht as, der Schaltfeder eine dreifache
Funktion zuzuweisen, und zwar, neben dem Rückstellen der Übertragungsorgane und
der Steuerhülse in deren Ruhestellung nach einer Betätigung durch den Steueranschlag,das
bereits erwähnte Einklemmen des Ringteiles und schließlich auch eine Unterstützung
der Vorspannfeder beim im Eingriffhalten der verzahnten Kupplungsflächen. Nach einem
weiteren Merkmal der Erfindung ist es zweckmäßig, wenn der Schiebering als Wälzlager
ausgebildet ist, dessen Innenring begrenzt axialverschieblich auf der Stellspindel
und dessen Außenring axialverschieblich im anderen Rohrteil gelagert ist und wenn
die Schaltfeder am andererseits an das Ringteil anlegbaren Außenring angreift.
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Das Wälzlager übernimmt hierbei neben seiner Funktion als ein Teil
des Übertragungsorganes die Führung der Stellspindel nahe ihres Ringflansches, wodurch
eine Voraussetzung fürden korrekten Ablauf der Kupplungsvorgänge und damit die Funktionssicherheit
der Nachstelleinrichtung gewährleistet wird.
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In der Zeichnung sind nach der Erfindung ausgestaltete Bremsgestänge-Nachstellvorrichtungen
beispielsweise im Längsschnitt dargastellt.
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Nach Fig. 1 ist ein einerseits ein Gestängeanschlußauge 1 aufweisendes
Rohrteil 2 andererseits mit einer Mutter 3 versehen, welche über ein nichtselbsthemmendes
Gewinde 4 mit einer in das Rohrteil 2 ragenden Stellspindel 5 verschraubt ist. Das
Rohrteil 2 ist von einem zweiten Rohrteil 6 umgeben, welches teleskopisch verschiebbar
auf dem Rohrteil 2 gelagert ist. In einem Ringraum zwischen den beiden Rohrteilen
2 und 6 befindet sich eine Vorspannfeder 7, deren Enden gegen je eines der beiden
Rohrteile 2 und 6 derart abgestützt sind, daß die beiden Rohrteile 2 und 6 in Einzugsrichtung
belastet werden. An ihrem aus dem Rohrteil 2 herausragenden, dem Gestängeanschlußauge
1 abgewandten Ende trägt die Stellspindel 5 einen Ringflansch 8, der beiderseits
mit je einer konischen Kupplungsfläche 9 bzw. 10 versehen ist. Die dem Rohrteil
2 abgewandte Kupplungsfläche 10 trägt eine Axialverzahnung. Ein dem Rohrteil 6 zugehörender
Abschnitt 11 übergreift den Ringflansch 6, ist beiderseits der Kupplungsflächen9
und 10 mit diesen zugeordneten Kupplungsgegenflächen 12 und 13 versehen und trägt
an seinem Ende ein Gestängeanschlußauge 14. Die der Kupplungsfläche 10 gegenüberstehende
Kupplungsgegenfläche 13 trägt ebenfalls eine Axialverzahnung und der Ringflansch
8 ist zwischen den Kupplungsgegenflächen 12 und 13 um einen die Zahnhöhe der Axialverzahnungen
der Kupplungsfläche 12 sowie der Kupplungsgegenfläche 13 übersteigendes Schaltspiel
S axialverschieblich.
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Auf einem zylindrischen Abschnitt 15 der Stellspindel 5 ist der Innenring
16 eines Wälzlagers um ein das Schaltspiel S unterschreitendes Spiel Y axialverschieblich
gelagert. Der Außenring 18 des Wälzlagers 17 ist axialverschieblich im Abschnitt
11 des Rohrteiles 6 gelagert,und eine sich seitens des Gestängeanschlußauges 1 gegen
eine Schulter des Rohrteiles 2 abstützende Schaltfeder 19 belastet ihn in Verschieberichtung
zum Gestängeanschlußauge 14. Auf Seiten des Gestängeanschlußauges 14 greift zwischen
den Außenring 18 und eine radiale Anschlagschulter 20 des Abschnittes 11 ein Ringteil
21 ein, welches mittels radialer Arme 22 Ausnehmungen 23 des Abschnittes 11 radial
nach außen durchgreift.
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Auf einer zylindrischen Außenfläche 24 des Abschnittes 11 ist eine
Steuerhülse 25 axialverschieblich gelagert. An beiden Enden der Steuerhülse 25 befinden
sich Dichtringe 26, die das Eindringen von Verschmutzungen verhindern. Die Steuerhülse
25 ist zwischen den Dichtringen 26 mit einem nach radialinnen offenen, ringnutartigen
Raum 27 versehen, in welchem sich eine Steuerfeder 28 befindet.
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Die vorgespannte Steuerfeder 28 stützt sich auf Seiten des Gestängeanschlußauges
14 gegen die radiale Begrenzungsfläche 29 des Raumes 27 und andererseits an den
in den Raum 27 ragenden Armen 22 ab. Die Arme 2Z liegen ihrerseits an der dem Gestängeanschlußauge
1 zugewandten Begrenzungsfläche 30 des Raumes 27 an.
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In Bewegungsrichtung zum Gestängeanschlußauge 14 steht der Steuerhülse
25 mit einem dem Sollanlegehub der zu betätigenden Bremse
entsprechendem
Abstand X ein Steueranschlag 31 gegenüber.
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Die Bremsgestänge-Nachstellvorrichtung ist in üblicher Weise in ein
nicht dargestelltes Bremsgestänge einzuordnen, derart, daß sie beim Bremsen von
einer nach Fig. 1 nach links gerichteten Kraft belastet wird.
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Im Ruhezustand bei gelösten Bremsen nehmen alle Teile der Bremsgestänge-Nachstellvorrichtung
die aus Fig.l ersichtlichen Lagen ein. Die Axialverzahnungen der Kupplungsfläche
10 und der Kupplungsgegenfläche 13 greifen ineinander ein und die Stellspindel 5
wird somit drehfest gehalten. Die Schaltfeder 19 hält das Ringteil 21 zwischen der
Anschlagschulter 20 und dem Außenring 18 eingeklemmt. Der Innenring 16 befindet
sich in einer beliebigen Stellung innerhalb des Spieles V auf dem Abschnitt 15.
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Zum Bremsen wird am Gestängeanschlußauge 14 eine nach links gerichtete
Zugkraft eingeleitet, welche die gesamte Nachstellvorrichtung unter Verringern des
Abstandes X nach links bewegt. Dabei wird das Lüftspiel der an das Gestängeanschlußauge
1 angeschlossenen Bremse überwunden.
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Bei richtig eingestelltem Lüftspiel legt sich die Bremse gerade an,
wenn die Steuerhülse 25 am Steueranschlag 31 anschlägt. Bei weiterer Bewegung des
Gestängeanschlußauges 14 und der mit diesem verbundenen Teile nach links bleibt
die Steuerhülse 28 und infolge des rasch anwachsenden, die Kraft der Vorspannfeder
7 überwindenden
Bewegungswiderstandes am Gestängeanschlußauge 1
infolge der nunmehr elastischen Verspannung der Bremse das Rohrteil 2 stehen. Infolgedessen
verharrt auch die Gewindespindel 5 in ihrer Lage, die Axialverzahnungen der Kupplungsfläche
10 und Kupplungsgegenfläche 13 werden ausgehoben und die Kupplungsfläche 9 legt
sich an die Kupplungsgegenfläche 12 an. Bei dieser Relativverschiebung des Rohrteiles
6 mit dem Abschnitt 11 gegenüber der Gewindespindel 5 und dem Rohrteil 2 verschiebt
sich auch spätestens nach Überwinden des Spieles Y das Wälzlager 17 unter Spannen
der Schaltfeder 19 sowie das Ringteil 21 unter Abheben von der Anschlagschulter
20 relativ zum Abschnitt 11 nach rechts. Nachfolgend wird bei weiterer Bewegung
des Gestängeanschlußauges 14 über die aufeinanderliegenden Kupplungs-und Kupplungsgegenflächen
9 und 12 die von diesen drehfest gehaltene Stellspindel 5 und über die Mutter 3
das Rohrteil 2 mit dem Geatängeanschlußauge 1 wieder mitgenommen, wobei die Bremse
unter elastischer Verspannung fest zugespannt wird. Die am Steueranschlag 31 anliegende
Steuerhülse 25 bleibt hierbei jedoch stehen, die sich spätestens nach Anlage an
der Begrenzung der Ausnehmung 23 nach links bewegenden Arme 22 komprimieren daher
die Steuerfeder 28.
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Beim Lösen spielen sich entsprechend umgekehrte Vorgänge ab.
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Ist das Lüftspiel der Bremse zu klein, so steigt der Bewegungswiderstand
am Gestängeanschlußauge 1 bereits auf hohe Werte an, wenn die Steuerhülse 25 noch
nicht am Steueranschlag 31 anliegt. Das Rohrteil 2 bleibt daher stehen und hält
über die Mutter 3 auch die Gewindespindel 5 zurück, bis die Axialverzahnungen der
Kupplungs- und Kupplungsgegenflächen 10 und 13 außer Eingriff gelangen. Dabei werden
die
Vorspannfeder und über das spätestens nach Überwinden des Spieles
Y ebenfalls stehenbleibende Wälzlager 17 auch die Schaltfeder 19 komprimiert. Sobald
die Flächen 10 und 13 außer Eingriff sind, vermag die Schaltfeder 19 die Stellspindel
5 aus der Mutter 3 des weiterhin stehenbleibenden Rohrteiles 2 nach links herauszuschrauben,
so daß sie dem Abschnitt 11 nachfolgt. Die Rohrteile 2 und 6 werden dabei teleskopartig
auseinandergezogen und die Nachstellvorrichtung somit verlängert. Nach Anschlagen
der Steuerhülse 25 am Steueranschlag 31 bleibt die Steuerhülse 25 und mit dieser
der mit ihr über die Steuerfeder 28 gekoppelte Ringteil 21 unter nochmaliger Kompression
der Schaltfeder 19 stehen Der Innenring 16 des Wälzlagers 17 hält bis zur Anlage
der Kupplungsfläche 9 an der Kupplungsgegenfläche 12 die Stellspindel 5 zurück,
und nachfolgend bewegen sich wie bereits bschrieben zum Festbremsen alle Teile der
Nachstellvorrichtung mit Ausnahme der Steuerhülse 25 nach links, wobei das über
das Wälzlager 17 mitgenommene Ringteil 21 mittels seiner Arme 22 die Steuerfeder
28 komprimiert.
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Bei zu großem Lüftspiel der Bremse gelangt die Steuerhülse 25 am Steueranschlag
31 zur Anlage, wenn die Bremse noch nicht angelegt ist. Bei weiterer Bewegung des
Abschnittes 11 und des Rohrteiles 6 nach links wird die Steuerhülse 25 daher zurückgehalten
und hält über die Steuerfeder 28, die Arme 22 und das Ringteil 21 auch das Wälzlager
17 unter Kompression der Schaltfeder 19 zurück. Nach Ausheben der Axialverzahnung
der Kupplungsfläche 10 und der Gegenkupplungsfläche 13 vermag die Vorspannfeder
7 das Rohrteil 2 bis zum Anlegen der Bremse rasch nach links zu verschieben, wobei
über
die Mutter 3 die Gewindespindel 5 in Drehung versetzt wird
und sich in das Rohrteil 2 hineinschraubt. Die beiden Rohrteile 2 und 6 verschieben
sich also teleskopartig ineinander und die Nachstellvorrichtung wird verkürzt. Nach
dem Anlegen der Bremse gelangen bei weiterer Linksbewegung des Abschnittes 11 die
Flächen 9 und 12 zur Anlage,und der weitere, das Festziehen der Bremse bewirkende
Bremsvorgang erfolgt wie bereits beschrieben.
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Es ist festzustellen, daß an äußeren Einzelteilen der Bremsgestänge-Nachstellvorrichtung
nur rein axialgerichte Verschiebebewegungen an zylindrischen Flächen auftreten,
nämlich zwischen den Rohrteilen 2 und 6 und zwischen dem Abschnitt 11 und der Steuerhülse
25. Die Führungen bzw. Trennfugen zwischen diesen Teilen sind daher sehr gut abdichtbar,
so daß kein Schmutz in das Innere der Bremsgestänge-Nachstellvorrichtung eindringen
kann. Die Ausnhemung 23 ist stets durch die Steuerhülse 25 verschmutzungsgeschützt
abgedeckt.
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Weiterhin ist die Steuerhülse 25 ausschließlich auf dem Abschnitt
11 des Rohrteiles 6 verschieblich gelagert; ihre Lagerung braucht daher nicht eventuelle
Bewegungsspiele zwischen den Rohrteilen 6 und 2 berücksichtigen und kann daher mit
kleinem Spiel gut dichtend, also das Eindringen von Verschmutzungen mit Sicherheit
ausschliessend ausgebildet werden, wobei trotzdem keinerlei Gefahr von Verklemmungen
besteht. Die Schaltfeder 19 ist derart angeordnet, daß sie parallel zur Vorspannfeder
7 die Kupplungsfläche 10 und Kupplungsgegenfläche 13 in Eingriffsrichtung belastet.
Die Vorspannfeder 7 kann -daher entsprechend schwächer und leichter ausgebildet
werden.
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Weiterhin ist vorteilhaft, daß das Wälzlager 17 die Stellspindel 5
nahe des Ringflansches B gut zentriert zum Abschnitt 11 führt, wodurch ein sicheres
und einwandfreies Schalten der aus den Kupplung flächen 9 und 10 sowie Kupplungsgegenflächen
12 und 13 gebildeten Kupplungen gewährleistet ist. Schließlich ist noch hervorzuheben,
daß im Ruhezustand das Ringteil 21 durch die Schaltfeder 19 zwischen dem Außenring
18 und der Anschlagschulter 20 klapperfrei eingespannt ist und über seine Arme 22
auch die Steuerhülse 25 in einer ganz bestimmten, definierten Lage hält. Die Justierung
und ÜberprUfung des Abstandes X wird hierdurch erleichtert.
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In Abänderung zum vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist
es auch möglich, anstelle des Wälzlagers 17 auf dem Abschnitt 15 einen Schiebering
mit beidseitiger Axiallagerung anzuordnen, wobei die Axiallagerungen einerseits
am Ringteil 21 anliegen und andererseits von der Schaltfeder 19 belastet sind.
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Durch Entfernen der Schaltfeder 19 kann die vorstehend doppeltwirkend
beschriebene Nachstellvorrichtung in eine einfachwirkende Nachstellvorrichtung umgestaltet
werden. Bei zu kleinem Lüftspiel der Bremse wird nach Anlegen der Bremse und Abheben
der Hupplungsfläche 10 von der Kupplungsgegenfläche 13 die Stellspindel 5 dann nicht
zum Nachfolgen der Verschiebung des Abschnittes 11 aus dem Rohrteil 2 ausgeschraubt,
sondern bleibt bis zur Anlage der Kupplungsfläche 12 an der Kupplungsfläche 9 stehen.
Sodann bewegen sich die Stellspindel und das Rohrteil 2 wieder mit dem Abschnitt
11 nach links und die Bremse wird unter elastischer Verspannung fest zugespannt.