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Rückstelleinrichtung für selbsttätige Gestängesteller in Brems-
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gestängen von Schienenfahrzeugen Die Erfindung bezieht -sich auf
eine Rückstelleinrichtung für selbsttätige Gestängesteller in Bremsgestängen von
Schienen fahrzeugen, mit zwei teleskopisch zueinander verschieblichen, undrehbaren
Gestängeanschlußteilen und einem entgegen einer Drehhemmung willkürlich drehbaren
Mantelteil, wobei sowohl eines der Gestängeanschlußteile wie das Mantelteil über
in Schließrichtung von Schließfedern belastete, gegebenenfalls verzahnte und durch
Axialverschiebungen schaltbare Drehkupplungen mit einem drehbar gelagerten Verschraubungsteil
einer nichtselbsthemend ausgebildeten Nachstellverschrauhung kuppelbar sind. Eine
derartige Rückstelleinrichtung ist beispielsweise aus der DE-PS 923 433 bekannt.
Diese nur für eine bestimmte Bauart von Gestängestellern mit zwei auf einer Gewindespindel
verschraubten Muttern und einer Vielzahl von Drehkupplungen verwendbare Rückstelleinrichtung
verwendet als Drehhemmung für das Mantelteil den Reibschluß zwischen einer Feder
und dem sie abstützenden Teil. Dieser Reibschluß kann jedoch innerhalb weiter Grenzen
variieren, so daß einerseits ungewollte Verstellungen, andererseits aber auch eine
willkürliche Drehung nahezu ausschließende Schwergängigkeit möglich sind. Der gesamte
Aufbau dieser Gestängesteller mit Rückstelleinrichtung ist vielteilig und kompliziert.
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Bei andersartigen Gestängestellern beispielsweise nach der US-PS 3
326 335 oder der DE-OS 23 37 420 mit nur einer Mutter für die
Nachstelivorrichtung
ist keine besondere Rückstelleinrichtung vorgesehen; bei ihnen muß zum Rückstellen
ein Gestängeanschlußteil von dem es drehfest haltenden Bremsgestänge gelöst und
sodann zum Zurückschrauben der Nachstellverschraubung gedreht werden. Das bei Belagwechsel
der Bremsen erforderliche Rückstellen der Gestängesteller ist hierbei also aufwendig
und zeitraubend.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Rückstelleinrichtung
der eingangs genannten Art zu schaffen, die insbesondere auch für Gestängesteller
mit nur einer Nachstellmutter verwendbar sind und welche bei einfachem Aufbau ein
einfaches Rückstellen durch willkürliches Drehen des Mantelteiles erlaubt, wobei
jedoch ungewollte Verstellungen mit Sicherheit ausgeschlossen sind und das Mantelteil
eine genau festlegbare, stets gleichbleibende Drehhemmung aufweist.
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Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß eine erste
Drehkupplung zwischen dem einen Gestängeanschlußteil und dem Mantelteil von der
Bremskraftbelastung des Gestängeanschlußteiles in Schließrichtung belastet radial
innerhalb der zweiten Drehkupplung zwischen dem Verschraubungsteil und dem Mantelteil
angeordnet ist, daß beide Drehkupplungen axial verzahnt ausgebildet sind, wobei
die Zahnhohe der zweiten Drehkupplung wenigstens derjenigen der ersten Drehkupplung
entspricht, und daß bei geschlossener erster und zweiter Drehkupplung das Gestängen
anschlußteil sich über einen Anschlag in Öffnungsrichtung der Drehkupplungen gegen
das seinerseits von der Schließfeder belastete
Verschraubungsteil
abstützt. Durch diese Maßnahmen ergibt sich, daß einerseits die erste Drehkupplung
die Funktion des Gestängestellers während Bremsvorgängen nicht beeinflußt und ein
ungewolltes Drehen des Mantelteiles mit Sicherheit ausschließt, während sie sich
beim willkürlichen Drehen des Mantelteiles löst und bei mit Sicherheit geschlossen
bleibender zweiter Dreh kupplung ein Rückschrauben der Nachstellverschraubung ermöglicht.
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Die Maßnahmen nach Anspruch 2 und Anspruch 3 ermöglichen eine besonders
vorteilhafte, einfache konstruktive Ausgestaltung der Rückstelleinrichtung. Die
Maßnahmen nach Anspruch 4 erlaubt ein Abstimmen des Löseverhaltens der beiden Drehkupplungen
entsprechend der jeweilserforderlichen Bedingungen innerhalb besonders weiter Grenzen.
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In den Zeichnungen Fig. 1 und Fig. 2 sind zwei unterschiedliche, nach
der Erfindung ausgebildete Rückstelleinrichtungen in Verbindung mit zwei unterschiedlichen
Gestängestellern beispielsweise dargestellt. Fig. 3 zeigt eine Einzelheit in vergrößertem
Maßstab.
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Die Fig. 1 zeigt einen Gestängesteller, der im wesentlichen demjenigen
nach Fig. 3 der DE-OS 23 37 420 entspricht. Ein ßremszylinder 1 ist über einen Bremshebel
2 mit einem an diesem um seine Längsachse undrehbar angelenkten Gestängeanschlußteil
3 gekoppelt. Das Gestängeanschlußteil 3 weist einen hülsenförmigen Abschnitt 4 auf,
der in ein rohrartiges Gehäuse 5 eintaucht und
in welchem eine Gewindespindel
6 - ohne Gewindeeingriff - gelagert ist. Der Abschnitt 4 trägt an seinem Ende einen
radial nach außen ragenden Ringflansch 7, der mit seiner radialen, ebenen Stirnfläche
an einer ebensolchen Stirnfläche der Nachstellmutter 8 anliegt; die aneinander anliegenden
Stirnflächen bilden dabei eine Anschlagkupplung 9. An seinem Aussenrand trägt der
Ringflansch 7 eine konische Gegenkupplungsfläche 10, welcher der innere Abschnitt
einer Kupplungsfläche 11 eines Mantelteiles 12 gegenübersteht. Die Nachstellmutter
8 weist eine mit dem äußeren Abschnitt der Kupplungsfläche 11 zusammenwirkende Hupplungsfläche
13 auf. Alle Kupplungsflächen 10, 11 und 13 sind verzahnt ausgebildet, wobei die
Zahnhöhe im Bereich der Kupplungsfläche 13 wenigstens gleich der Zahnhöhe im Bereich
der Gegenkupplungsfläche 10 ist. Die Kupplungsfläche 11 bildet zusammen 12 11 mit
der Gegenkupplungsfläche 10 eine erste DrehkupplungjTzwischen dem Gestängeanschlußteil
3 und dem Mantelteil 12 und zusammen mit der Kupplungsfläche 13 eine zweite Drehkupplung
11, 13 zwischen der ein Werschraubungsteil der Nachsteliverschraubung des Gestängestellers
darstellenden Nachstellmutter 8 und ebenfalls dem Mantelteil 12.
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In Fig. 3 sind in vergrößertem Maßstab Ausschnitte des Ringflansches
7, der Nachstellmutter 8 und des Mantelteiles 12 mit den Kupplungsflächen 10, 11
und 13 dargestellt.
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Eine sich gegen das Gehäuse 5 abstützende Feder 14 stützt sich in
Schließrichtung der beiden Drehkupplungen 10, 11 und 11, 13
wirkend
gegen einen den Ringflansch 7 auf der der Nachstellmutter 8 abgewandten Seite übergreifenden
Abschnitt 15 des Mantelteiles 12 ab.
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Im übrigen entspricht der Aufbau des Gestängestellers völlig demjenigen
nach der DE-OS 23 37 420 und braucht daher hier nicht beschrieben zu werden.
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Im Ruhezustand bei gelösten Bremsen nehmen alle Teile des Getängestellers
die aus Fig. 1 ersichtlichen Lagen ein. Die beiden Drehkupplungen 10, 11 und 11,
13 sind unter Federkraft geschlossen.
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Beim Bremsen übt der Bremshebel 2 auf den Gestängeanschlußteil 3 eine
gemäß Fig. 1 nach rechts gerichtete Kraft aus, welche die erste Drehkupplung 10,
11 in Schließrichtung belastet und über die Flächen dieser ersten Drehkupplung auf
den Abschnitt 15 des Mantelteiles 12 übertragen wird. Das Gestängeanschlußteil 3
ist hierbei also starr mit dem Mantelteil 12 gekoppelt.
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Im übrigen laufen alle Brems- und Lösevorgänge sowie die gegebenenfalls
erforderlichen Nachstellvorgänge wie in der DE-OS 23 37 420 beschrieben ab; diese
Vorgänge brauchen daher hier nicht erläutert zu werden.
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Zum beispielsweise bei Bremsbelagwechsel erforderlichen Zurückstellen
des Gestängestellers wird das Mantelteil 12 eventuell unter Zuhilfenahme eines geeigneten
Werkzeuges bei gelöster
Bremse gedreht. Infolge des somit auf die
erste Drehkupplung 10, 11 ausgeübten Drehmomentes rastet diese Drehkupplung unter
gleichzeitiger axialer Entlastung, aber geschlossen bleibender zweiter Drehkupplung
11, 13, entgegen der diese Drehkupplungen belastenden Federkräfte aus. Das Mantelteil
12 kann somit bei über den Bremshebel 2 weiterhin undrehbar gehaltenem Gestängeanschlußteil
3 unter Durchratschen der ersten Drehkupplung 10, 11 gedreht werden1 wobei Ober
die trotz axialer Entlastung geschlossen bleibende Drehkupplung 11, 13 die Nachstellmutter
8 mitgenommen wird und sich auf der Gewindespindel 6 entsprechend verschraubt. Über
ihren hier nicht weiter erläuterten Gleitsteineingriff wird auch das Gehäuse 5 mitgenommen,
während der nicht bezeichnete Steueranschlag des Gestängestellers stehen bleibt.
Auch die,weil nicht zum Gegenstand der vorliegenden Erfindung gehörend,vorstehend
nicht erwähnte Nachstellmutter 38 wird über ihren Kupplungseingriff zum Führungsring
40 und die Druckfeder 41 mitgenommen und verschraubt sich entsprechend auf der Gewindespindel
6. Es ist zu erwähnen, daß bei Verzicht auf eine Nachstellung der Druckfeder 41
bei Verstellvorgängen des Gestängestellers die Nachstellmutter 38 mit dem Führungsring
40 entfallen kann; die Druckfeder 41 ist dann in geeigneter Form vorzugsweise drehbar
gegen die Gewindespindel 6 axial unbeweglich abzustützen.
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Die erste Drehkupplung 10, 11 setzt der willkürlichen Drehung des
Mantelteiles 12 einen genau definierten, konstant bleibenden Drehwiderstand entgegen.
Ansonsten hält sie das Mantelteil 12 zuverlässig drehfest mit dem Gestängeanschluß
3 gekoppelt, so daß
keine ungewollten Verstellungen auftreten können.
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In Fig. 2 ist die Rückstelleinrichtung in Kombination mit einem ausschnittsweise
dargestellten Gestängesteller nach der älteren, nicht vorverdffentlichten DE-Patentanmeldung
vom 10.8.78(Titel s.u.)** dargestellt. Der Gestängesteller dieser älteren Anmeldung
entspricht in seinem prinzipiellen Aufbau und seiner prinzipiellen Funktionsweise
dem Gestängesteller nach der US-PS 3 326 335; er braucht daher hier l weder in seinem
Aufbau noch seiner Funktionsweise erläutert zu werden.
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In Fig. 2 ist ein an das vom nicht dargestellten SremszVlinder zu
bewegende, ebenfalls nicht dargestellte Bremsgestänge um seine Längsachse undrehbar
anzulenkendas Geatängeanschlußteil 3 gezeigt. -Mittels eines zylindrischen Abschnittes
4' ist das Gestängeanschluß teil 3 Ober einen Dichtring 16 abgedichtet verschieblich
und drehbar in einem Mantelteil 12' gelagert, welches den Ringflansch 17 einer im
Mantelteil 12' befindlichen Gewindespindel 6' umfaßt. Das Mantelteil 12' weist eine
auf Seiten des Gestängeanschlußteiles 3 dem Ringflansch 17 gegenüherstehende Kupplungsfläche
11 auf, welche in einen inneren Abschnitt 11a und einen äußeren.Abschnitt lib unterteilt
ist. Der Kupplungsflächen-Abschnitt Ila bildet zusammen mit einer ihm gegenüberstehenden,
konischen Gegenkupplungsfläche 10 an einem Ringflansch 7 eine erste Drehkupplung
10, Ila. Der Ringflansch 7 befindet'sich am Ende des Abschnittes 4' des Gestängeanschlußteiles
3 und liegt mit seiner ebenen, radialen Stirnfläche an einer ebençsolchen * * Bramsgestänge-Nachstellvorrichtwng
für Fahrzeugbremsen, insbesondere Schienenfahrzeugbremsen
Stirnfläche
des Ringflansches 17 an, wobei die beiden Stirnflächen eine Anschlagkupplung 9 bilden.
Dem Kupplungsflächen~ abschnitt 11b steht eine ebenfalls konische, am Ringflansch
17 befindliche Kupplungsfläche 13 gegenüber, mit welcher er die zweite Drehkupplung
11b, 13 bildet.
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Die Kupplungsflächen 10, Ila und 11b, 13, also die beiden Drehkupplungen,
sind verzahnt ausgebildet, wobei die Zahnhöhe der ersten Drehkupplung 10, 11a dem
Maß a und die Zahnhöhe der zweiten Drehkupplung 11b, 13 dem Maß b entspricht.
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Das Maß b ist größer, vorzugsweise doppelt so groß wie das Maß a.
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Das Mantelteil 12' ist mit radialen Sackbohrungen 18 versehen, in
welche ein unter dem Bezugszeichen 19 angedeutetes Werkzeug einführbar ist, mittels
welchem das Mantelteil 12' willkürlich gedreht werden kann. Weiterhin ist das Mantelteil
12' an einem abgesetzten Abschnitt mit einer Schlüsselfläche 20 versehen, an welche
ein geeignetes Werkzeug, beispielsweise ein Schraubenschlüsselyzum willkürlichen
Drehen des Mantelteiles 12' ansetzbar ist.
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Im Ruhezustand hält eine nicht dargestellte, zwischen die Gewindespindel
6'undunddas Mantelteil 12' eingespannte Feder die zweite Drehkupplung lib, 13 geschlossen.
Über den Anschlag 9 wird dabei auch die erste Drehkupplung 10, 11a geschlossen gehalten.
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Während Bremsvorgängen erfährt das-Gestängeanschlußteil 3 eine gemäß
Fig. 2 nach links gerichtete Bremskraftbelastung, welche über die Gegenkupplungsfläche
10 und den Kupplungsflächenabschnitt 11a auf das Mantelteil 12' übertragen wird.
Die erste Drehkupplung 10, 11a wird somit in Schließrichtung belastet und ein ungewolltes
Drehen des Mantelteiles 12' während Bremsvorgängen somit mit Sicherheit ausgeschlossen.
Im übrigenlaufen, wie bereits zur Ausführung nach Fig. 1 erwähnt, die Bremsvorgänge
und auch die Nechstellfunktionen in unveränderter Weise für den Gestängesteller
ab. Dabei ist ein Lösen der zweiten Drehkupplung 11b, 13 durch Relativverschiebung
der Gewindespindel 6' zum Mantelteil 12' möglich, wobei sich die Anschlagkupplung
9 löst. Die erste Drehkupplung 10, 11a bleibt während diesen Vorgängen jedoch unter
der auf sie einwirkenden Bremskraft geschlossen. Ein besondere SchlieB-feder für
die erste Drehkupplung 10, 11a erübrigt sich daher.
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Zum Rückstellen des Gestängestellers wird nach Einführen des Werkzeuges
19 bzw. Ansetzen eines geeigneten Werkzeuges an die Schlüsskifläche 20 das Mantelteil
12' gedreht, wobei die erste Drehkupplung 10, 11a unter geringer axialer Relativverschiebung
des Mantelteiles 12' nach links relativ zum Gestängeanschlußteil 3 durchratscht.
Der Widerstand, den die erste Drehkupplung 10, lis qiem Durchratschen entgegensetzt,
ist genau festlegbar und konstant.
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pie zweite Drehkupplung 11b, 13 bleibt trotz der Relativverschiebung
pes Mantelteiles 12' infolge ihrer grdßeren Zahnhöhe b in Eingriff, so daß beim
Drehen des Mantelteiles 12' die Gewindespindel 6' mitgenommen wird und die nicht
dargestellte Nachstellverschraubung
somit verschraubt. Bei Beenden
des Drehens des Mantelteiles 12' gelangt die erste Drehkupplung 10, Ila unter der
Ober die Anschlagkupplung 9 auf sie einwirkenden Belastung der erwShnten, nicht
dargestellten Schließfeder in Eingriff und hält das Mantelteil 12' sicher in der
jeweiligen Drehlage.
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Es ist zweckmäßig, die Verzahnung der beiden Drehkupplungen 10, ila
und leib, 13 mit gleicher Teilung auszubilden; durch teilweises Abdrehen der Verzahnung
der Kupplungsfläche 11 im Bereich des Kupplungsflächenabschnittes Ila kann in diesem
Bereich die Zahnhöhe vom Maß b auf das Maß a verringert werden. Auf diese Weise
ist eine einfache Herstellung der Verzahnung für die Kupplungsfläche 11 möglich.
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Bei annähernd gleicher Zahnhöhe bzw. Ausrastwiderstand beider Drehkupplungen
löst sich beim willkürlichen Drehen des Mantelteiles 12 bzw. 12' stehts zuerst die
erste Drehkupplung 10, 11 bzw. 10, iia infolge ihres kleineren Durchmessers und
daher des größeren, auf sie ausgeübten Drehmomentes, während die zweite Drehkupplung
11, 13 bzw. Ib, 13 noch in Eingriff verbleibt und eine Mitnahme des jeweiligen Verschraubungsteiles,
der Mutter 8 bzw. der Gewindespindel 6', zum Rückverschrauben der Nachstellverschraubung
ermöglicht. Insbesondere bei gleicher Zahnhöhe beider Drehkupplungen kann es zweckmäßig
sein, den Anschlag 9 derart auszubilden, daß bei voll bis zum Zahngrund in Eingriff
stehender zweiter Drehkupplung 11 bzw. 11D, 13 der Ringflansch 7 ein geringes Spiel
zwischen der Anlage am Ring flansch 17 bzw.
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der Mutter 8 einerseits und der Kupplungsfläche Ila bzw. 11 andererseits
aufweist. Bei Anliegen des Ringflansches 7 am Ringflansch 17 bzw. der Mutter 8 greift
die Verzahnung der zweiten Drehkupplung 10, Ile bzw. 11 denn nur teilweise, nicht
bis zum Zahngrund, ineinander ein.