DE3011713C2

DE3011713C2 - Bremszylinder für Reibungsbremsen von Fahrzeugen, insbesondere Schienenfahrzeugen

Info

Publication number: DE3011713C2
Application number: DE3011713A
Authority: DE
Inventors: Lars Bengt Malmö Axelsson; Erling Staffanstorp Persson
Original assignee: Knorr Bremse AG
Current assignee: Knorr Bremse AG
Priority date: 1980-03-26
Filing date: 1980-03-26
Publication date: 1982-11-11
Also published as: EP0036568B1; DE3011713A1; US4385548A; DE3162078D1; EP0036568A1

Description

gekennzeichnet durch r'le Kombination der zum Teil an sich bekannten MerkmMi, daß

h) die Steuerspindel (13) rel .'iv zum Kolben begrenzt axialverschieblich , .-lagert ist,

i) die Steuerspindei (13) in ^f5remsenanlegerichtung von der Kraft ein.·, ersten Feder (18) belastet ist,

j) der erste Anschlag als . ste Drehkupplung (15/ zwischen der Steue v)indel (13) und dem Ansatz (11) ausgebildet ist,

k) zwischen der Stej-rspindel (13) und der drehbar gelagerte. Steuermutter (22) ein dritter, die Steurrmutter (22) entgegen der Bremsenaniegerichtung gegen die Steuerspindel (13) abfangender Anschlag (26) vorgesehen ist. der in der Lösestellung des Bremszylindei einen dem Soll-Bremsenlüftspiel entsprechen den Lüfthub (Abstand .^aufweist,

I) zwischen dem Ansatz (11) und der Steuermutter (22) eine zweite, anschlagartig ausgebildete und im geschlossenen Zustand die Steuermutter (22) entgegen der Bremsenaniegerichtung gegen den Ansaiz (11) abfangende Drehkupplung (27) vorgesehen ist, die in der Lösestellung des Bremszylinders einen das Soll-Bremsenlüftspiel um einen Sehalthub übersteigenden Lüfthub (Abstand ^aufweist,

m) der zweite, in der Lösestellung des Bremszylin* ders geschlossene Anschlag (9) die Steuermutter (22) entgegen der Bremsenaniegerichtung drehbar gegen das Gehäuse (1) abstützt,

n) die Steuermutter (22) in Schließrichtung des zweiten Anschlages (9) von einer zweiten Feder (35j356;belastetist,

o) die Steuermutter (22) mit der Stellspindel (28)

verbunden ist,
p) das zweite Gewinde (30) nichtselbsthemmend

ausgebildet ist, und
q) das Schubrohr (32) in Bremsenaniegerichtung federbelastet ist

2. Bremszylinder nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß, wie an sich bekannt, das erste Gewinde (21) eine geringere Steigung als das zweite Gewinde (30) aufweist

3. Bremszylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß zwischen der Steuerspindel (13) und einem undrehbaren Teil eine Einwegkupplung (20) angeordnet ist weiche ein Drehen der Steuerspindel (13) in der der Bremsenaniegerichtung entsprechenden Einschraubrichtung in die Steuermutter (22) sperrt in entgegengesetzter Drehrichtung freibgibt

4. Bremszylinder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einwegkuppiung (20) zwischen dem kolbenseitigen Ende der Steuerspindel (13) und einem über ein Axiallager (16) in Bremsenaniegerichtung gegen die Steuerspindei (13) abgestützten Federteller (17) angeordnet ist und daß die erste Feder (18) zwischen dem Kolben (2) und dem Federteller(i7) eingespannt ist

5. Bremszylinder nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet daß die Einwegkupplung (20), wie an sich bekannt, eine Schraubenfeder (19) aufweist deren eines Ende einen Zylinderansatz eines der Teile Steuerspindel (13) oder Federteller (17) mit Reibschluß übergreift, und deren anderes Ende in gleicher Weise oder drehfest am anderen Teil Federteller (17) oder Steuerspindel (13) gehalten ist.

6. Bremszylinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, wie an sich bekannt, die Steuerspindel (13) einen kleineren Durchmesser als die Stellspindel (28) aufweist.

7. Bremszylinder nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Anschlag (9) justierbar am Gehäuse (1) angeordnet ist.

8. Bremszylinder nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Anschlag (9) eine in ein zylindrisches, die Steuermutter (22) umfassendes Rohrteil (7) des Gehäuses (1) justierbar eingeschraubte .Stellhülse (8) aufweist, welche mit einem über ein Wälzlajer (23) mit der Steuermutter (22) verbundenen Lagerring(24)zusammenwirkt.

9. Elremszylinder nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter Ansatz (6) des Kolbens (2) axialverschieblich, aber undrehbar am Rohrteil (7) des Gehäuses (1) geführt ist.

10. Bremszylinder nach Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Feder (35; 35£>^den Lagerring (24) entgegen der Bremsenaniegerichtung belastet.

11. Bremszylinder nach Anspruch!, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Feder (35; 35a) in Bremsenanlagerichtung gegen das Schubrohr (32) oder mit diesem verbundene Teile (AnierlkaUge 33) abgestützt ist.

Die Erfindung bezieht sich auf einen Bremszylinder für Reibungsbremsen von Fahrzeugen, insbesondere

Schienenfahrzeugen, mit einer Nachstellvorrichtung für das BremslüTtspiel, welche eine Merkmalskombination gemäß den im Gattungsbegriff des Patentanspruches 1 genannten Merkmalen a bis#aufweist

Derartige Bremszylinder sind mit den DE-AS 23 62 283 und 24 28 645 bekanntgeworden. Bei diesen vorbekannten Bremszylindern kann die Nachstellvorrichtung nur einfachwirkend, d. h. zu großes Bremsenlüftspiel mit den Sollwert reduzierend, nicht aber ein zu kleines Bremsenlü^rispiel auf den Sollwert vergrößernd, ausgebildet werden. Weiterhin kann bei diesen bekannten Bremszylindern die Nachstellvorrichtung nur während des Bremsenlösens nach einem Bremsvorgang das Bremsenlüftspiel korrigierend wirksam werden: Liegt also zu Bremsbeginn ein zu großes Bremsenlüftspiel vor, so muß die gesamte Bremsung bis zum anschließenden Lösevorgang ohne Korrektur des zu großen Bremsenlüftspiels ausgeführt werden, wodurch unter Umständen ein Ausfall verursacht werden kann. Falls beispielsweise vor Beginn der Bremsung an der Reibungsbremse eine oder mehrere der dort vorhandenen Bremssohlen verlorengegangen ist, kann für die nachfolgende Bremsung das Bremsenlüftspiel derart groß sein, daß es den Maximalhub des Bremszylinderkolbens übersteigt und die Bremssohlen somit nicht mehr an die abzubremsenden, rotierenden Bremsorgane anpreßbar sind.

Weiterhin weisen die vorbekannten Bremszylinder einen vielteiligen und komplizierten Aufbau auf, so daß sie einen hohen Herstellungs- und Montageaufwand erfordern.

Mit der GB 1186 807 ist ein Bremszylinder mit Nachstellvorrichtung bekanntgeworden, welcher zwar von der eingangs genannten Merkmalskombination a bis g abweicht, welcher aber ein als Steuerspindel ansprechbares Bauteil und eine Stellspindel aufweist Die Steuerspindel ist als steilgängige Spiralnut in einer Hülse ausgebildet, in weiche ein fester Stift eingreift. Die Steigung dieser Spiralnut ist wesentlich größer als die Steigung des Gewindes der Stellspindel. Im übrigen ist auch die Nachstellvorrichtung dieses Bremszylinders nur einfachwirkend und während des Lösehubes nach einem Bremsvorgang nachstellend ausgebildet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Bremszylinder mit Nachstellvorrichtung der eingangs angegebenen Art zu schaffen, welcher einen einfachen Aufbau aus wenigen, robust ausbildbaren Teilen aufweist und welcher somit nur geringen Herstellungs-, Montage- und Wartungsaufwand erfordert. Weiterhin soll der zu schaffende Bremszylinder in einfacher Weise, unter Beibehaltung seiner meisten, wesentlichen Bauteile, an unterschiedliche Funktionserfordernisse anpaßbar sein. Insbesondere sollen seine einfach- und doppeltwirkenden Bauversionen sich nur in wenigen baulichen Merkmalen unterscheiden. Auch soll es ebenso durch nur geringe bauliche Abwandlungen möglich sein, die Nachstellvorrichtung des Bremszylinders sofortwirkend, d. h. bereits zu Beginn eines Bremsvorganges das Bremsenlüftspiel korrigierend, oder, wie bei den vorstehend erwähnten, bekannten Bremszylindern, nicht sofort wirkend, d. h. erst während des Bremsenlösens nach einem Bremsvorgang das Bremsenlüftspiel korrigierend, auszubilden.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung durch die Kombination der zum Teil an sich bekannten Merkmale gelöst, daß

h) die Steuerspindel relativ zum Kolben begrenzt axiaiverschieblich gelagert ist,

i) die Steuerspindel in Bremsenanlegerichtung von der Kraft einer ersten Feder belastet ist,

j) der erste Anschlag als erste Drehkupplung zwischen der Steuerspindel und dem Ansatz ausgebildet ist,

k) zwischen der Steuerspindel und der drehbar gelagerten Steuermutter ein dritter, die Steuermutter entgegen der Bremsenanlegerichtung gegen die ίο Steuerspindei abfangender Anschlag vorgesehen ist, der in der Lösestellung des Bremszylinders einen dem Soll-Bremsenlüftspiel entsprechenden Lüfthub aufweist

1) zwischen dem Ansatz und der Steuermutter eine zweite, anschlagartig ausgebildete und im geschlossenen Zustand die Steuermutter entgegen der Bremsenanlegerichtung gegen den Ansatz abfangende Drehkupplung vorgesehen ist die in der Lösestellung des Bremszylinders einen das SoIl-Bremseninftspiel um einen Schalthub übersteigenden Lüfthub aufweist,

rn) der zweite, in der Ladestellung des S;-c~szy!inders geschlossene Anschlag die Steuermutter entgegen der Bremsanlegerichtung drehbar gegen das Gehäuse abstützt

n) die St?uermutter in Schließrichtung des zweiten Anschlages von einer zweiten Feder belastet ist

o) die Steuermutter mit der Stellspindel verbunden ist,

p) das zweite Gewinde nichtselbsthemmend ausgebildet ist, und

q) das Schubrohr in Bremsenanlegerichtung federbelastet ist.

Der diesen Merkmalen entsprechend aufgebaute Bremszylinder mit Nachstellvorrichtung ist aus wenigen, kräftig dimensionierbaren Einzelteilen herstellbar. Je nach Abstimmung der Federstärken ist die Nachstellvorrichtung des Bremszylinders sofort- oder nicht sofortwirkend. Falls keine weitere, die Dr3hungcn der Steuerspindel beeinflussenden Organe vorgesehen werden, weist die Nachstellvorrichtung doppeltwirkende Fun..tion auf, sie kann also sowohl zu großes wie zu kleines Bremsenlüftspiel auf einen Sollwert korrigieren. Aus der DE-AS 28 30 361 ist ein mii einer

•*5 einfach-oder doppeltwirkend ausbildbaren Nachstellvorrichtung ausgestatteter Bremszylinder bekannt, welcher von der eingangs genannten Merkmalskombination a bis g abweicht, welcher aber die vorstehend genannten Merkmale h. i. f. ρ und q baulich zeigt. Die Funktionsweise dieses bekannten Bremszylinders weicht völlig von der später zu erläuternden Funktionsweise eines nach der Erfindung ausgebildeten Bremszylinders ab.
Falls rieh einer Ausgestaltung der Erfindung das erste Gewinde eine geringere Steigung als das zweite Gewinde aufweist, ergibt sich für den Anlegtlvib des Bremszylinders von gelöster bis zu angelegter Reibungsbremse eine Hubübersetzung, bei welcher der Kolben des Bremszylinders eine geringere Hubstrecke als das an die Reibungsbremse angelenkte Schubrohr ausführt. Es wird somit ein beschleunigtes Anlegen der Reibungsbremsen zu Bremsbeginn erreicht, und der Hubweg des Kolbens kann relativ klsin gehalten Werden, wodurch das für den Bremszylinder erforderliehe Bauvolumen gering gehalten werden kann.

Wenn nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung zwischen der Steuerspindel und einem Undrehbaren Teil eine Einwegkupplung angeordnet ist,

welche ein Drehen der Steuerspindel in der der Bremsenanlegerichfung entsprechenden Einschraubrichtung in die Steuermulter sperrt, in entgegengesetzter Drehrichtung jedoch freigibt, wird die Funktion der Nachstellvorrichtung des Bremszylinders einfachwirkend, d. h. nur zu großes Bremsenlüftspiel korrigierend, wobei jedoch, wie vorstehend erwähnt, eine sofort- oder nicht soforiwirkende Funktion je nach Federabstimmungerreichbarist.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung in können den weiteren Ünteransprüchen entnommen werden.

In der Zeichnung sind zwei unterschiedliche Ausführungsbeispiele von nach der Erfindung ausgebildeten Bremszylindern dargestellt, und zwar zeigt

Fig. 1 einen Bremszylinder mit einfach- und sofort wirkender Nachstellvorrichtung und

F i g. 2 einen Bremszylinder, dessen Nachstellvorrichtung doppeltwirkend ausgebildet ist.

Nach Fig. I ist in einem Gehäuse 1 ein Kolben 2 abgedichtet verschieblich angeordnet, der einerseits über einen Druckmittelanschluß 3 mit Druckmittel beaufschlagbar und andererseits von einer Kolbenrückdruckfeder 4 belastet ist. Auf der Seite der in einer Außenluftkammer 5 angeordneten Kolbenrückdruckfeder 4 trägt der Kolben 2 einen starr mit ihm verbundenen, rohrartigen Ansatz 6, welcher axialverschieblich auf einem mit dem Gehäuse 1 verbundenen, in die Außenluftkammer 5 ragenden Rohrteil 7 geführt ist. In das Rohrteil 7 ist justierbar eine Stellhülse 8 eingeschraubt, welche einen einem Anschlag 9 zugehörenden, radial nach innen vorspringenden Ringflansch 10 trägt. Innerhalb des Ansatzes 6 trägt der Kolben 2 einen weiteren rohrartigen Ansatz 11. welcher mit einem nach radial innen gewandten Ringflansch 12 endet, welcher auf beiden Seiten verzahnte Konuskupplungsflächen aufweist. In den Ansatz 11 greift eine Steuerspindel 13 ein. welche einen Ringflansch 14 trägt, dessen Außenumfang als, der dem Kolben 2 zugewandten Konuskupplungsfläche des Ringflansches 12 gegenüberstehende. Konuskupplungsfläche ausgebildet ist: die beiden einander gegenüberstehenden Konuskupplungsflächen des Ringflansclies 12 und des Ringflansches 14 bilden miteinander eine anschlagartige erste Drehkupplung 15. Der Ringflansch 14 ist über ein Axiallager 16 gegen einen Federteller 17 abgestützt. Eine erste Feder 18 ist zwischen dem Kolben 2 und dem Federteller 17 eingespannt, derart daß der Federteller 17 über die Feder 18 undrehbar mit dem Kolben 2 gekoppelt ist Auf einander gegenüberstehenden Zylinderansätzen der S'euerspindel 13 und des Federtellers 17 sitzt mit Reibschluß eine Schraubenfeder 19, weiche mit den genannten Zylinderansätzen eine Relativdrehungen zwischen Steuerspindel 13 und Federteller 17 nur in einer Durchrichtung erlaubende Einwegkupplung 20 bildet

Mit der Steuerspindel 13 ist über ein erstes, nichtselbsthemmend ausgebildetes Gewinde 21 eine Steuermutter 22 verschraubt, auf deren Außenumfang ein Wälzlager 23 sitzt, dessen äußerer Lagerring 24 &o axialverschieblich in der Steilhülse 8 bzw. dem Rohrteil und dessen aus dem Gehäuse 1 ins Freie ragenden Abschnitt 25 gelagert ist In Richtung zum Kolben 2 ist der Lagerring 24 unter Bildung des Anschlages 9 vom Ringflansch 10 abfangbar. Die dem Kolben 2 zugewand- <» te Stirnfläche der Steuermutter 22 steht im in F ί g. 1 dargestellten Lösezustand des Bremszylinders der ihr zugewandten Fläche des Ringflansches 14 mit einem Abstand X (Lüfthub) gegenüber, welcher dem SoII-Bremsenlüftspiel entspricht; die beiden einander gegenüberstehenden Flächen bilden miteinander einen dritten Anschlag 26. Weiterhin weist die Steuermutter 22 eine Konuskupplungsfiäche auf, welche der kolbenabgewandten KoiiUskupplungsfläche des Ringflansches 12 gegenübersteht und zusammen mit dieser eine zweite Drehkupplung 27 bildet. Im dargestellten Lösezustand des Bremszylinders ist die zweite Drehkupplung 27 um einen Betrag geöffnet d. h. die ihr zugehörenden Konuskupplungsflächen stehen einander mit einem Abstand Y (Lüfthub) gegenüber, dessen Größe zumindest der Größe des Abstandes X. vermehrt um einen Schalthub, entspricht.

Die Steuermutter 22 ist fest mit einer Stellspindel 28 verbunden, welche eine Ausnehmung 29 aufweist, in welche die Steuerspindel 13 mehr oder weniger einzutreten vermag. Die einen größeren Durchmesser als die Steuerspindel 13 aufweisende Stellspindel 28 ist mittels eines zweiten, ebenfalls nichtselbsthemmend ausgebildeten Gewindes 30 mit einer Stellmutter 31 verschraubt. Das zweite Gewinde 30 weist vorzugsweise eine größere Steigung als das erste Gewinde 21 auf. Die Stellmutter 31 ist fest mit einem Schubrohr 32 verbunden, welches auf der dem Kolben 2 abgewandten Seite durch ein Anlenkauge 33 für das mittel- oder unmittelbare Anlenken der Reibungsorgane der Reibungsbremse verschlossen ist. Das Schubrohr 32 ist mit radialem Abstand von einem ebenfalls mit dem Anlenkauge 33 verbundenen Führungsrohr 34 übergriffen, welches axialverschieblich im Abschnitt 25 des Rohrteiles 7 gelagert ist. Das Anlenkauge 33 mit dem Schubrohr 32 und dem Führungsrohr 34 ist entweder an der nicht dargestellten Reibungsbremse oder in nicht dargestellter Weise am Abschnitt 25 des Rohrtciles 7 undrehbar geführt; die undrehbare Führung kann zum Rückstellen der Nachstellvorrichtung willkürlich lösbar sein, beispielsweise durch Lösen der Anlenkung des Anlenkauges 33 an der nicht dargestellten Reibungsbremse bzw. Lösen einer Sperre zwischen dem Abschnitt 25 und dem Führungsrohr 34, welche ähnlich der aus der DE-PS 1153 411 bekannten Sperre ausgebildet sein kann. In den Zwischenraum zwischen dem Schubrohr 32 und dem Führungsrohr 34 greift eine zweite Feder 35 ein, welche sich einerseits am Anlenkauge 33 und andererseits am Lagerring 24 abstützt

Im Lösezustand nehmen die Einzelteile des Bremszylinders die aus F i g. 1 ersichtlichen Lagen ein.

Zum Bremsen wird der Kolben 2 mit Druckmittel beaufschlagt und verschiebt sich entgegen der Kraft ^er Kolbenrückdruckfeder 4 gemäß F i g. 1 nach links in Bremsenanlegerichtung. Bis zum Oberwinden des Bremsenlüftspiels der Reibungsbremse nimmt der Kolben 2 dabei über die erste Feder 18 den Federteller 17 und über das Axiallager 16 und den Ringflansch 14 die Steuerspindel 13 mit Die erste Drehkupplung 15 bleibt dabei geschlossen, so daß die Steuerspindel 13 drehfest mit dem infolge seiner Reibung und der Abstützung an der Kolbenrückdruckfeder 4 undrehbaren Kolben 2 gekoppelt bleibt Die zweite Feder 35 hält dabei weiterhin den Lagerring 24 in Anlage am Ringflansch 10, d.h. den Anschlag 9 geschlossen. Das Vorschieben der Steuerspindel 13 bewirkt somit über das nichtselbsthemmende, erste Gewinde 21 eine Rotation der Steuermutter 22, derart, daß der Abstand X verkleinert wird. Diese Rotation wird durch die von der zweiten Feder 35 über das Schubrohr 32 und die

Stellmutter 31 auf das zweite Gewinde 30 ausgeübte Axialkraft unterstützt. Mit der Steuermutter 22 rotiert die Stellspindel 28 und die drehfest geführte Stellmulter 31 verschraubt sich auf ihr in Bremsenanlegerichtung. Bei diesen Verschraubungen des ersten und des zweiten Gewindes 21 und 30 ergibt sich eine der Steigung dieser beiden Gewinde entsprechenden Übersetzung zwischen der Hulyyiwegung des Kolbens 2 und der Vorschubbewegung des Schubrohres 32 mit dem Anlenkauge 33: Bei gleicher Steigung ergibt sich eine gleichartige Verschiebung der genannten Teile, bei bezo^ün auf das erste Gewinde 21 größerer Steigung des zweiten Gewindes 30 eine dem Verhältnis der beiden Gewindesteigungen entsprechende Vergrößerung der Vorschubbewegung des Anlenkauges 33, bezogen auf den Kolben 2. Das Verschiebe-Übersetzungsverhältnis zwischen dem Kolben 2 und dem Anlenkauge 33 entspricht also dem Verhältnis der Steigungen des ersten und des _z._i,_eji_gr. Ge'.vindes 21 und 30.

Bei dem Sollüftspiel entsprechenden Brernsenlüftspiel hält die vorstehend geschilderte Vorschubbewegung an, bis der Ringflansch 14 zur Anlage an der Steuermutter 22 gelangt, der dritte Anschlag 26 also geschlossen wird. Gerade zu diesem Zeitpunkt ist das korrekte Bremsenlüftspiel überwunden und die Reibungsbremsen legen an, wobei sich der auf das Anlenkauge 33 wirkende Widerstand gegen ein weiteres Vorschieben wesentlich erhöht. Bei der weiteren Verschiebung des Kolbens 2 vermögen daher die Federn 18 und 35 das Anlenkauge 33 nicht weiter vorzuschieben, dieses bleibt vielmehr stehen ι .id hält damit auch über die Stellspindel 28 und die Steuermutter 22 die Steuerspindel 13 vorübergehend fest. Beim Vorgehen des Kolbens 2 wird daher die Feder 18 komprimiert, die erste Drehkupplung 15 löst sich und nach einem kurzen, weiteren Hubweg des Kolbens 2 schließt sich die zweite Drehkupplung 27. Bei der weiteren Hubbewegung des Kolbens 2 wird nunmehr über die geschlossene zweite Drehkupplung 27 die Steuermutter 22 mit der Stellspindel 28 formschlüssig mitgenommen und über das zweite Gewinde 30 wird diese Bewegung auch formschlüssig auf das Anlenkauge 33 übertragen, welches hierbei die Reibungsbremse unter deren elastischer Verspannung kräftig zuspannt. Während dieses Zuspannens der Reibungsbremse tritt unabhängig von den Steigungen der beiden Gewinde 21 und 30 keine Übersetzung zwischen den Hubbewegungen des Kolbens 2 und des Anlenkauges 33 auf, dieser Hubbewegungen entsprechen einander vielmehr infolge formschlüssiger Koppelung dieser Teile. Beim Verschieben der Steuermutter 22 öffnet sich der Anschlag 9 entsprechend.

Wird zum nachfolgenden Bremsenlösen die Druckmittelbelastung des Kolbens 2 abgebaut, so bewegt sich dieser unter der Kraft der Kolbenrückdruckfeder 4 und anfänglich auch unter der von der elastischen Verspannung der Reibungsbremse ausgeübten Kraft gemäß F i g. 1 nach rechts. Dieser Bewegung folgen anfänglich bei weiterhin geschlossener zweiter Drehkupplung 27 die Steuermutter 22 mit der Stellspindel 28, das Schubrohr 32 und das Anlenkauge 33, bis die Reibungsbremse nur noch kraftlos anliegt Gerade zu diesem Zeitpunkt gelangt auch der Lagerring 24 unter Schließen des Anschlages 9 wieder zur Anlage am Ringflansch 10. Beim weiteren, allein durch die Kolbenrückdruckfeder 4 bewirkten Rückhub des Kolbens 2 kann daher die Steuermutter 22 nicht nachfolgen, die Steuerspindel 13 bleibt mit dieser stehen, die zweite Drehkupplung 27 öffnet sich und nach einem kurzen Hubweg des Kolbens 2 schließt sich die erste Drehkupplung 15. Bein¹ weiteren Rückhub des Kolbens 2 wird über die erste Drehkupplung 15 die Steuerspindel 13 mitgenommen und über das erste Gewinde 21 die Steuerrnuftef 22 in Drehung versetzt; Über die mit der Sieuermuttef 22 rotierende Stellspindel 28 und das zweite Gewinde 30 wird dabei die Stellmuttef 31 auf der Stellspindel 28 entgegen der Bremsenanlegerichtung verschraubt und die Reibungsbremse wird hierdurch gelüftet. Die Stärke der Kolbenrückdruckfeder 4 ist derart vu bemessen, daß sie hierbei die Kraft der zweiten Feder 35 überwindet. Bei diesem weiteren Rückhub des Kolbens 2 öffnet sich der dritte Anschlag 26. bis mit Erreichen des Abstandes λ" der Ausgangszustand wieder erreicht ist. Damit ist der Lösevorgang beendet.

Falls das Bremsenlüftspiel der Reibungsbremse beispielsweise durch vorangehenden Bremsbelagver-

SCfiiciu ZU gTöu i5t, Spicicfi SiCii Zu ocgiFin ucS

Einbremsvorganges die vorstehend geschilderten Vorgänge bis zum Schließen des dritten Anschlages 26 ab. Zu diesem Zeitpunkt liegt die Reibungsbremse jedoch noch nicht an und auf das Anlenkauge 33 wirkt somit noch kein erhöhter Bewegungswiderstand ein. Bei der weiteren Vorschubbewegung des Kolbens löst sich, wie vorstehend bereits beschrieben, die erste Drehkupplung 15 und die Steuerspindel 13 wird damit nicht mehr drehfest gehalten. Dia Spannung der zweiten Feder 35 schnellt daher das Anlenkauge 33 in Bremsenanlegerichtung vor, bis die Reibungsbremse anliegt und somit erhöhter Bewegungswiderstand auftritt. Bei diesem Vorschnellen des Anlenkauges 33 wird über das zweite Gewinde 30 die Stellspindel 28 und damit die Steuermutter 22 in Drehung versetzt, die Steuerspindel J> 13 kann sich infolge geschlossenen Anschlages 26 nicht weiter in die Steuermutter 22 einschrauben und folgt daher dieser Drehung in Löserichtung der Einwegkupplüng 20. Mit Anlegen der Reibungsbremse ist das übergroße Bremsenlüftspiel auf seinen Sollwert nachge-•w stellt, beim weiteren Vorschub des Kolbens 2 schließt sich die zweite Drehkupplung 27 und der weitere Bremsverlauf erfolgt unter festem Zuspannen der Reibungsbremse, wie bereits vorstehend geschildert, unter formschlüssiger Koppelung des Kolbens 2 mit '"· dem Arlenkauge33.

Der nachfolgende Lösevorgang spielt sich wie vorstehend bereits beschrieben ab.

Falls zu Beginn des Bremsens die Reibungsbremsen ein zu kleines Bremsenlüftspiel aufweisen, legen die ⁵⁽¹ Reibungsbremsen bereits an, wenn der Kolben 2 noch keinen, dem Abstand X entsprechenden Hubweg zurückgelegt hat, der dritte Anschlag 26 also noch nicht geschlossen ist Während des weiteren Hubweges des Kolbens 2 bleibt infolge des stark anwachsenden, auf das Anlenkauge 33 einwirkenden Bewegungswiderstandes das Anlenkauge 33 mit der Stellmutter 31 stehen und hält damit auch die Stellspindel 28 mit der Steuermutter 22 sowie die Steuerspindel 13 zurück. Beim Vorschieben des Kolbens 2 löst sich daher die erste Drehkupplung 15, die Steuerspindel 13 kann sich unter der Kraft der ersten Feder 18 jedoch nicht in die Steuermutter 22 hineinschrauben, da die Einwegkupp-Iung 20 ein Drehen der Steuerspindel 13 in dieser Drehrichtung sperrt Beim weiteren Vorhub des Kolbens 2 bleibt also mit dem An.ienkauge 33 die Stellspindel 28 und die Steuerspindel 13 sowie der Federteller 17 stehen, die erste Feder 18 wird komprimiert und nach Zurücklegen einer bestimmten

Resthubstrecke durch den Kolben 2 wird die zweite Drehkupplung 27 geschlossen. Damit ist der Kolben 2 wieder formschlüssig mit dem Anlenkauge 33 gekoppelt und beim weiteren Vorhub des Kolbens 2 werden über die als Anschlag wirkende, zweite Drehkupplung 27, die drehfest gehaltene Steuermutter 22, die Stellspindel 28 und die Stellmutter 31 zum festen Zuspannen der Reibungsbremsen mitgenommen. Der Lagerring 24 hebt sich dabei vom Ringflansch 10 ab und der Anschlag 9 wird um einen dem elastischen Zuspannhub der Reibungsbremsen entsprechenden Wert geöffnet.

Beim nachfolgenden Bremsenlösen bewegen sich alle gemäß Fig. 1 nach links verschobenen Teile des Iremszylinders zurück, bis bei nur noch kraftlosem Anliegen der Reibungsbremsen der Lagerring 24 wieder im Ringflansch 10 anschlägt. Beim weiteren Rückgang des Kolbens 2 öffnet sich die zweite Drehkupplung 27 und nach einem etwa dem Differenzwert zwischen dem Soll-Bremsenlüftspiel und dem tatsächlich vorhandenen, ilcni L\i kleinen BrcmäciliUitSpiCi CniSprCCnCriuCn Hubweg des Kolbens 2 schließt sich die erste Drehkupplung 15. Während der Zwischenphase bei geöffneter erster und zweiter Drehkupplung 27 und 15 »erhindert die Einwegkupplung 20 ein Einschrauben der Steuerspindel 13 in die, von der zweiten Feder 35 in ihrer Lage gehaltene Steuermutter 22 durch die, während dieses Rückhubes sich entspannende erste Feder 18. Während des restlichen Rückhubes des Kolbens 2 wird über die als Anschlag wirkende, erste Drehkupplung 15 die Steuerspindel 13 undrehbar mitgenommen, versetzt dabei über das erste Gewinde 21 die Steuermutter 22 in Drehung und über die sich mitdrehende Stellspindel 28 wird die Stellmutter 31 in bereits beschriebener Weise gemäß F i g. 1 nach rechts verschraubt; die Stellmutter 31 nimmt dabei unter Spannen der zweiten Feder 35 das Anlenkauge 33 mit und die Bremsbeläge der Reibungsbremse heben sich vom ihnen zugeordneten Bremskörper ab.

Soll die einfachwirkende Nachstellvorrichtung des Bremszylinders nach F i g. 1 ein zu großes Bremsenlüftspiel nicht sofort beim Bremsenanlagen, sondern erst während des Bremsenlösens nachstellen, so ist die Feder 35 derart zu dimensionieren, daß sie bei noch nicht ingelegten Reibungsbremsen das Anlenkauge 33 nicht vorzuschieben vermag: Die Feder 35 ist also so schwach zu dimensionieren, daß sie die den Vorhub des Anlenkauges 33 behindernden Reibungswiderstände, welche gegebenenfalls durch eine an den Reibungsbremsen vorgesehene, schwache Lösefeder vermehrt lein können, nicht überwinden kann. Beim Bremsen mit lu großem Bremsenlüftspiel erfolgt dabei der Einbremsvorgang bis zum Schließen des dritten Anschlages 26 wie bereits beschrieben, beim weiteren Vorhub des Kolbens 2 vermag jedoch die Feder 35 nach Öffnen der ersten Drehkupplung 15 das Anlenkauge 33 nicht vorzuschießen, sondern das Anlenkauge 33 bleibt mit der Stellspindel 28, der Steuermutter 22 und der Steuerspindel 13 stehen und die zweite Drehkupplung 27 schließt sich daher nach einem geringen Schalthub des Kolbens 2. Damit ist wieder die formschlüssige Koppelung des Kolbens 2 mit dem Anlenkauge 33 erreicht, die weitere Vorhubbewegung des Kolbens 2 wird daher auf das Anlenkauge 33 übertragen, das restliche Bremsenlüftspiel der Reibungsbremse wird überwunden und die Reibungsbremse sodann fest zugespannt Der Anschlag 9 wird dabei um einen dem Oberhub des Bremsenlüftspiels sowie dem elastischen Zuspannhub der Reibungsbremsen entsprechenden Hubweg geöffnet.

Beim nachfolgenden Lösevorgang bewegen sich mit dem Kolben 2 die gemäß Fig. I nach links vorgeschobenen Teile des Bremszylinders zurück, bis die Reibungsbremsen nur noch kraftlos anliegen. Beim weiteren Rückhub des Kolbens 2 bleibt das Anlenkauge 33 mit der Stellmutter 31 stehen und hält die Stellspindel 28 und die Steuermutter 22 zurück, bis sich die zweite Drehkupplung 27 öffnet und die Stellspindel 28 nicht

lü mehr gegen Drehungen verriegelt. Die zweite Feder 35 vermag nun den Lagerring 24 bis zur Anlage am Ringflansch 10, also Schließen des Anschlages 9. dem weiteren Rückhub des Kolbens 2 nachfolgend, zurückzudrücken, wobei sich die Stellspindel 28 unter Drehung aus der in ihrer Lage verharrenden Stellmutter 31 gemäß F i g. 1 nach rechts herausschraubt. Da der dritte Anschlag 26 noch geschlossen ist, wird von der mit d'·"· Stellspindel 28 rotierenden Steuermutter 22 die Steuerspindel 13 mitgenommen;die Einwegkupplung 20

glui uie Rotation der Sieuerspir.de! 13 in dieser Drehrichtung frei. Mit Schließen des Anschlages 9 ist der Überhub des Bremsenlüftspiels nachgestellt, das Soll-Bremsenlüftspiel für die Reibungsbremsen also wieder eingestellt. Beim restlichen Rückhub des

Kolbens 2 schließt sich die erste Drehkupplung 15, die Steuerspindel 13 wird wieder drehfest gehalten und vom Kolben 2 mitgenommen, die über das Wälzlager 23 gehaltene Steuermutter 22 wird zum Ausschrauben der Steuerspindel 13 in Rotation versetzt und dreht die

Stellspindel 28 derart, daß die Stellmutter 31 auf ihr gemäß F i g. 1 nach rechts verschraubt wird. Das Anlenkauge 33 wird also gemäß F i g. 1 nach rechts verschoben und lüftet die Reibungsbremsen, bis mit Erreichen der in F i g. 1 dargestellten Lage der

J5 Einzelteile des Bremszylinders die Reibungsbremsen mit dem Soll-Bremsenlüftspiel gelöst sind.

Das Rückstellen der einfachwirkenden Nachstellvorrichtung des Bremszylinders nach F i g. 1 kann, wie bereits erwähnt, nach Lösen der Anlenkung des Anlenkauges 33 an die Reibungsbremsen durch derartiges Drehen des Anlenkauges 33 erfolgen, daß sich die Stellmutter 31 auf der Stellspind^Jl 28 gemäß F i g. 1 nach rechts verschraubt. Falls jedoch das Anlenkauge 33 nicht undrehbar, sondern drehbar mit

der Reibungsbremse gekoppelt ist, kann, wie ebenfalls bereits erwähnt, eine nicht dargestellte, beispielsweise zwischen dem Abschnitt 25 des Rohrteiles 7 und dem Führungsrohr 34 angeordnete Drehsicherung für das letztere willkürlich gelöst werden und sodann durch entsprechendes Drehen die Stellmutter 31 zurückgeschraubt werden. Schließlich ist es auch möglich, eine nicht dargestellte Vorrichtung vorzusehen, welche willkürlich oder automatisch in der Lösestellung des Bremszylinders die Funktion der Einwegkupplung 20

ausschaltet: Zum Rückstellen der Nachstellvorrichtung genügt dann ein einfaches Zurückdrücken des Anlenkauges 33 gemäß F i g. 1 nach rechts, wobei die Stellspindel 28 über die Stellmutter 31 in Drehung versetzt wird. Die sich mitdrehende Steuermutter 22 schraubt die Steuerspindel 13 dabei gemäß F i g. 1 nach rechts bis zum Lösen der ersten Drehkupplung 15 aus und sodann rotiert auch, bei wie erwähnt ausgeschalteter Einwegkupplung 20, die Steuerspindel 13 mit der Stellspindel 28 mit Nach Beendigen des Zurückdrük-

kens des Anlenkauges 33 schließt sich die erste Drehkupplung 15 unter der Kraft der ersten Feder 18

wieder. β

Soll die Nachstellvorrichtung des Bremszylmders §

Gehäuse 1 und deren andere, den Lagerring 24 belastende Feder 35b sich nach vorne gegen das Gehäuse 1 abstützt. Zur drehfesten, nur axialverschieblichen Führung des Kolbens 2 ist nach Fig.2 weiterhin der Ansatz 6 mit einem Längsschlitz 36 versehen, in "> welchen ein am Rohrteil 7 gehaltener, stiftartiger Gleitstein 37 eingreift. Die Aufteilung der zweiten Feder 35 in zwei Einzelfedern 35a und 35b, deren eine Feder 35a innerhalb oder außerhalb (entsprechend F i g. 2) des als gesondertes Rohrteil ausgebildeten Abschnittes 25' angeordnet sein kann, sowie die drehsichere Führung des Kolbens 2 mittels des Längsschlitzes 36 und des Gleitsteines 37 sind natürlich auch bei einer einfachwirkenden Nachstellvorrichtung nach Fig. I bei Bedarf anwendbar. Bei innerhalb des Abschnittes 25 bzw. 25' angeordneter Feder 35a kann diese rückwärts gegen die Stellhülse 8 abgestützt werden. Weiterhin fehlt bei der doppeltwirkenden Nachstellvorrichtung des Bremszylinders nach Fig. 2 die Einwegkupplung 20 mit der Schraubenfeder 19 und der Federteller 17' ist als einfacher Ringkörper ausgebildet. Im übrigen stimmt der Aufbau des Bremszylinders nach Fig. 2 mit demjenigen des Bremszylinders nach Fig. 1 überein und braucht daher hier nicht beschrieben zu werden.

Während Bremsvorgängen mit an den Reibungsbremsen vorhandenem Soll-Bremsenlüftspiel oder dieses übersteigendem, zu großem Bremsenlüftspiel arbeitet der Bremszylinder nach Fig. 2 wie derjenige nach Fig. !,seine Funktion während solcher Bremsvorgänge braucht daher hier nicht nochmals beschrieben zu werden.

Falls zu Beginn eines Bremsvorganges die Reibungsbremsen ein zu kleines Bremsenlüftspiel aufweisen, verschiebt sich anfänglich der Kolben 2 gemäß F i g. 2 nach links, wobei über die erste Feder 18 die Steuerspindel 13 bei geschlossen bleibender erster Drehkupplung mitgenommen wird und die durch die Feder 35i> axial festgehaltene Steuermutter 22 rotiert. Durch die mit der Steuermutter 22 mitrotierende Stellspindel 28 wird dabei die Stellmutter 31 mit dem Anlenkauge 33 bis zum Anliegen der Bremsen ausgeschraubt Infolge des zu kleinen Bremsenlüftspiels legen die Reibungsbremsen bereits an. bevor der Kolben 2 den Öffnungshub des dritten Anschlages 26 ausgeführt hat, wenn der dritte Anschlag 26 also noch geöffnet ist Beim weiteren Vorhub des Kolbens 2 bleibt infolge des erhöhten, auf das Anlenkauge 33 wirkenden Vorschubwiderstandes das Anlenkauge 33 mit der Stellmutter 31 stehen, wodurch auch die Stellspindel 28 und über die Steuermutter 22 die Steuerspindel 13 bis zum Öffnen der ersten Drehkupplung 15 zurückgehalten werden. Nach Öffnen der Drehkupplung 15 führt die Feder 18 die hierbei rotierende Steuerspindel 13 unter deren Einschrauben in die Steuermutter 22 der Bewegung des Kolbens 2 nach, bis der dritte Anschlag 26 geschlossen ist Während der nächsten Hubphase des Kolbens 2 schließt sich die zweite Drehkupplung 27 und der Kolben 2 ist somit wie bereits zu Fig. 1 beschrieben, formschlüssig mit dem Anlenkauge 33 verbunden. Beim weiteren Hub des Kolbens 2 wird das

35

50 nach Fig. 1 nicht einfachwirkend, sondern doppeltwirkend sein, ist es lediglich erforderlich, die Einwegkupplung 20 beispielsweise durch Entfernen der Schraubenfeder 19 auszuschalten. In Fig.2 ist ein derart abgewandelter Bremszylinder dargestellt, wol "ei liusStzlich die zweite Feder 35 in zwei Einzelfedern 35a und 356 aufgegliedert ist, deren eine, das Anlenkauge 33 belastende Feder 35a rückwärts unmittelbar gegen das Anlenkauge 33 daher wieder mitgenommen und spannt die Reibungsbremsen fest zu. Es ist ersichtlich, daß durch das Einschrauben der Steuerspindel 13 in die Steuermutter 22 nach dem Bremsenanlegen das zu geringe Bremsenlüftspiel nachgestellt und auf den Sullwert korrigiert wird; eine Auswirkung auf die Reibungsbremsen zeigt diese Korrektur jedoch erst während des Bremsenlösens.

Durch entsprechende Dimensionierung der Feder 35a kann, wie zu Fig. 1 beschrieben, die doppeltwirkende Nachstellvorrichtung des Bremszylinders nach Fig. 2 nicht sofortwirkend ausgebildet werden. Die Funktion bei richtigem und zu großem Bremsenlüflspiel der Reibungsbremsen entspricht dabei der Funktion des Bremszylinders nach Fig. 1, bei zu geringem Bremsenlüftspiel zu Beginn der Bremsung ergeben sich keine Änderungen gegenüber der vorstehend mm Bremszylinder nach F i g. 2 beschriebenen Funktion.

Das Rückstellen der Nachstellvorrichtung des Bremszylinders nach Fi₁J. 2 kann ohne weiteres durch einfaches Zurückdrücken des Anlenkauges 33 erfolgen, die Funktion entspricht dabei der Beschreibung zum Bremszylinder nach Fig. 1 bei ausgeschalteter Einwegkupplung 20.

Bei beiden Bremszylindern nach F i g. 1 und F i g. 2 kann das Soll-Bremsenlüftspiel der Reibungsbremse durch Justieren des Öffnungshubes des dritten Anschlages 26 in der Lösestellung, also des Abstandes X, eingestellt werden; die Stellhülse 8 ist hierzu entsprechend im Rohneil 7 zu verschrauben.

Bei den beiden Bremszyändern nach F ι g. 1 und F i g. 2 ist es bei Bedarf möglich, nicht nur den Kolben 2, wie beispielsweise in Fig. 2 gezeigt, durch eine geeignete Einrichtung undrehbar gegenüber dem Gehäuse 1 zu führen, es kann bei Bedarf auch sine keil-nutartige Führung des Federtellers 17 bzw. 17' am Ansatz 11 vorgesehen und somit der Federteller 17 bzw. 17' sicher drehfest gehalten werden.

Weiterhin kann bei den nicht sofortwirkenden Ausführungen die Feder 35 bzw. 35a ganz entfallen, wenn sichergestellt ist, daß während des Bremsenlösens bei nur noch kraftlos anliegender Reibungsbremse die Gestängereibungen das Schubrohr 32 sicher in der augenblicklichen Lage halten, bis der Überhub nachgestellt ist

Es ist noch zu erwähnen, daß beide sofortwirkenden Bremszylinder nach F i g. 1 und 2 bei zu großem Bremsenlüftspiel und die Kraft der Feder 35 bzw. 35a übersteigendem Anlegewiderstand des Bremsgestänges selbsttätig in die nicht sofortwirkende Funktion übergehen, wodurch sich eine große Funktionssicherheit für das Zuspannen der Reibungsbremse ergibt

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Bremszylinder für Reibungsbremsen von Fahrzeugen, insbesondere Schienenfahrzeugen, mit einer Nachstellvorrichtung für das Bremsenlüftspiel, welche aufweist

a) eine den Kolben des Bremszylinders entgegen der Bremsenaniegerichtung belastende Kolbenrückdruckfeder,

b) einen mit dem Kolben verbundenen, in Bremsenaniegerichtung auskragenden, rohrartigen, undrehbaren Ansatz,

c) eine in den Ansatz eingreifende, entgegen der Bremsenaniegerichtung drehbar gegen den ι=. Kolben abgestützte und in Bremsenaniegerichtung gegen einen ersten Anschlag am Ansatz abfangbare, drehbare Steuerspindel,

d) eine mit der Steuerspindel über ein erstenichtse'Jasthemmendes Gewinde verschraut.a Steuermutter,

e) einen mit der Steuermutter zusammenwirl enden, am Gehäuse des Bremszylinders geratenen, zweiten Anschlag,

f) eine gleichachsig zur Steuerspindei ange.vdnete und mit dieser koppelb^re, drehbar g< lagerte Stellspindel,

g) eine einem die StellsDindel übergreifenden, axialverschieblich, aber undrehbar /eführten Schubrohr zugehörende Stellmutte die über ein zweites Gewinde mit der .Stellspindel verschraubt ist,