DE3238606A1 - Druckluftbremszylinder mit eingebauter selbsttaetig-wirkender bremsnachstelleinrichtung, (spielraumsteller), insbesondere fuer schienenfahrzeuge - Google Patents

Description

• Druckluftbremszylinder mit eingebauter selbsttätig-wirkender Breinsnachstelleinrichtung, (Spielraumsteller), insbesondere für Schienenfahrzeuge Die Erfindung betrifft einen Druckluftbremszylinder, insbesondere für Schienenfahrzeuge, der im Uberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Art.
• Zweck der Erfindung ist, eine Bremsnachstelleinrichtung der angegebenen Art so auszubilden, dass eine Änderung des Stellweges in einfacher Weise möglich wird, und auch so, dass der Nachteil mit dem grossen Sprung der Gegenkraft, den man bei derartigen, vorbekannten Bremszylindern findet, vermindert wird.
• Diese Aufgabe wird nach der Erfindung gelöst durch die im gekennzeichneten Teil des Patentanspruches 1 erwähnten Mittel.
• Nach Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel gemäss der Erfindung teilweise im Schnitt dargestellt.
• In einem aus einem Zylinder 1, Deckel 2 und Führungsrohr 3 bestehenden Bremzylinder ist der aus Kolben 4 und Kolbenrohr 5 bestehende Bremskolben verschiebbar angeordnet und wird von einer das Kolbenrohr 5 umgebenden, zwischen Kolben 4 und Zylinderdeckel 2 eingespannten Rückdruckfeder 6 in der Lösestellung gehalten.
• Eine als Gewindespindel 7 mit nicht - selbsthemmendem Gewinde ausgeführte Druckstange ist im Kolbenrohr 5, teilweise durch eine an der Spindel 7 befestigtes Führungselement 8, teilweise durch eine am Kolbenrohr 5 befestigtes Führungselement 9, geführt. Die als Spindel ausgeführte Druckstange 7 trägt eine Mutter 10, die mit als Kupplungsfläche ausgebildete Axialanschläge Ila, llb ausgestattet ist. Diese Anschläge stehen Axialanschlägen 12a, 12b am Kolbenrohr 5 gegenüber und werden nur kleinere relative Axialbewegungen zwischen Mutter 10 und Kolbenrohr 5 erlauben. Eine Sprungfeder 13 stützt sich zwischen dem Kolben 4 und dem an der Spindel 7 befestigten Führungselement 8. Das Führungsrohr 3 trägt einen Anschlag 14, das durch einen axialen Schlitz 15 des Kolbenrohr 5 geführt ist. Eine vorgespannte Druckfeder 16 ist zwischen diesem Anschlag 14 und einem mit dem Kolbenrohr 5 befestigten, axialwirkenden Anschlag 17 so eingesetzt dass diese Feder 16 der Rückdruckfeder 6 entgegenwirkt. Die Rückdruckfeder 6 muss also zur grösseren Federkraft als der Kraft der Feder 16 vorgespannt werden.
• Ein Axialanschlag 18 ist an der Mutter 10 so angeordnet, dass es sich dem Rillenkugellager 19 nähert, wenn die Gewindespindel 7 in die Bremsanliegerichtung bewegt wird.
• In der Fig. 1 ist ferner eine weitere Feder 20 zwischen dem Lager 19 und einem Anschlag an der Mutter 10 so eingepannt, dass sie stets die Mutter 10 in die Bremsanliegerichtung beeinflusst.
• Vorausgesetzt, dass es bei gelöster Bremse normale Spielräume zwischen Bremsklötzen und Rädern geben wird, wird eine Bremsansetzung wie folgt durchgeführt: Der Kolben 4 wird mit Druckluft beaufschlagt und bewegt sich vorwärts (nach links) zusammen mit dem Kolbenrohr 5. Die Sprungfeder 13 beeinflusst das Führungselement 8 und damit auch die Spindel 7 in Richtung vorwärts. Dadurch werden die Axialanschläge lla und 12a in Eingriff gehalten. Die Spindel 7 und Mutter 10 folgen also der Vorwärtsbewegung des Kolbens 4 bis zum Kontakt zwischen Anschlag 18 und Lager 19. Durch diese Vorwärtsbewegung werden die Federn 16 und 20 entspannt. Dieser Kontakt zwischen Anschlag 18 und Lager 19 entsteht im Augenblick der Anlegung zwischen nicht gezeigten Bremsklötzen und Rädern in dem Bremskraftübertragungsweg.
• Bei weiterer Vorwärtsbewegung des Kolbens 4 und des Kolbenrohres 5 werden erstens die Axialanschläge lla und 12a auseinandergeführt und danach die Axialanschläge llb und 12b in Eingriff gebracht. Die übertragene Bremskraft wird nun erhöht während weiterer Vorwärtsbewegung des Kolbens 4 und des Kolbenrohres 5, der Mutter 10 und der Spindel 7. Während dieser Bewegung werden die Federn 16 und 20, jetzt an der Mutter 10/ Kolbenrohr 5 eingespannt, mitgebracht. Der einzige Bewegungswiderstand innerhalb der gezeigten Anordnung ist die Kraft der Feder 6.
• Unter folgendem Bremslösevorgang werden sämtliche genannten Teile der Vorrichtung entgegengesetzte Bewegungen ausführen.
• Bei übermässigen Spielräumen zwischen Klötzen und Rädern wird ein Bremszyklus wie folgt ausgeführt.
• Eine Bremsansetzung wird wie vorher beschrieben ausgeführt bis zur Anlegung zwischen Anschlag 18 und Lager 19. Zu diesem Zeitpunkt ist Anlegung zwischen Bremsklötzen und Rädern noch nicht erreicht (aufgrund übermässigen Spielräumen).
• Die Feder 16 ist zu einer höheren Kraft gespannt als die Spannung der Feder 13. Die Mutter 10 wird folglich durch Kontakt zwischen Lager 19 und Anschlag 18 axial festgehalten. Das Kolbenrohr 5 bewegt sich weiter vorwärts und erlöscht die Verbindung der Axialanschläge lla, 12a, sodass die Mutter 10 nicht mehr gegen Rotation verriegelt ist. Unter Expansion kann die Feder 13 nun die Spindel 7 vorwärts führen, wobei die Mutter 10 auf der Spindel 7 rotiert. Diese Bewegung in Richtung vorwärts der Spindel 7 wird durchgeführt bis zur Anlegung zwischen Bremsklötzen und Rädern. Nun steigt die übertragene Bremskraft, und bei stehender Spindel 7 und vorwärts bewegendem Kolbenrohr 5 werden die Axialanschläge llb, 12b in Eingriff versetzt. Eine Nachstellung ist somit durchgeführt und der Rest des Bremszyklus wird wie bei normalen Spielräumen durchgeführt.
• Falls die Spielräume zwischen Klötzen und Rädern anfangs zu klein sind, entspielt sich ein Bremszyklus wie folgt: Die Ansetzung der Bremse wird anfangs auf dieselbe Weise wie oben beschrieben durchgeführt. Aufgrund zu kleineren Spielräumen wird die Bremse angesetzt, bevor sich der Axialabstand A zwischen Anschlag 18 und Lager 19 bis Null vermindert hat. Die übertragene Bremskraft übersteigt nun die Kraft der Feder 20. Die Spindel 7 wird in Axialrichtung festgehalten aber das Kolbenrohr 5 bewegt sich vorwärts. Die Axialanschläge lla, 12a werden auseinandergeführt, und die Feder 20 kann (wie auch die Feder 16) expandieren unter Rotation der Mutter 10 auf der Spindel 7. Die Mutter 10 wird also in die Vorwärtsrichtung axial verschoben, zusammen mit dem Kolbenrohr 5 bis zum Kontakt zwischen Anschlag 18 und Lager 19. Während dieses Vorgangs wird die Feder 13 gespannt. Der Bremskraftübertragunsweg ist nun so sehr verkürzt, dass normale Spielräume entstanden sind. Bei weiterem Bremsvorgang schliessen sich die Axialanschläge llb, 12b und der Rest des Bremszyklus wird, wie vorher beschrieben, durchgeführt.
• Die Ausführung nach Fig. 2 entspricht der in Fig. 1 gezeigten Ausführung, nur mit dem Unterschied, dass die Mutter 10 als ein der Spindel 7 aufnehmendes Rohr ausgebildet ist. Das Führungselement 8 stützt sich gegen das Führungsrohr 3. Die hintere Konuskupplung ll,b 12b, ist hier als Zahnkupplung ausgeführt und ist entfernt von der vorderen Kupplung lla, 12a angeordnet. Die Funktion ist unverändert.
• Der Bremszylinder nach Fig. 3 unterscheidet sich von dem in Fig. 1 gezeigten Zylinder dadurch, dass die Sprungfeder 13 zwischen der Spindel 7 und dem Führungsrohr 3 eingespannt ist.
• Also nicht zwischen der Spindel 7 und dem Kolben 4, wie in Fig.
• 1 gezeigt.
• Diese Konstruktion wird dadurch erreicht, dass die Federstütze 23 rückwärts verlängert ist und einen Anschlag 25 fur den hinteren Teil der Feder 13 bildet. Der Abstand zwischen dem Anschlag 25 und dem Boden des Kolbens 4 soll grösser sein als der Abstand "A" + Kupplungswechsel. Die Funktion dieser Ausführungsform ist dieselbe wie für den Zylinder nach Fig. 1.
• Bezugszeichenliste 1 Zylinder 2 Deckel 3 Führungsrohr 4 Kolben 5 Kolbenrohr 6 Rückdruckfeder 7 Gewindespindel 8 Führungselement 9 - " -10 Mutter lla, llb Axialanschläge 12a, 12b - " -13 Sprungfeder 14 Anschlag 15 Schlitz 16 Druckfeder 17 Anschlag 18 Axialanschlag 19 Rillenkugellager 20 Druckfeder 23 Federstütze 25 Anschlag A Abstand

Claims (1)

1. Patentansprüche 1 Druckluftbremszylinder (1, ( 1 , 2, 3) mit eingebauter, selbsttätig wirkender Bremsnachstelleinrichtung, insbesondere für Schienenfahrzeuge und von der Art, in welcher die Bremskraft via eine Gewindespindel (7). und ein im Verhältnis zu diesem teleskopartig verschiebbarem Rohr (5) übertragen wird, sowie auch via einer Mutter (10), die an der Spindel (7) mittels nicht-selbsthemmendem Gewinde verschraubt ist, und wobei die Spindel (7) und das Rohr (5) von einer axialwirkenden federnden Kraft in Richtung zur Vergrösserung ihrer Gesamtlänge beeinflusst wird, welche Kraft einen relativen Moment zwischen Spindel (7) und Rohr (5) hervorruft, und wobei die Mutter (10) im Verhältnis zum Rohr (5) axialverschiebbar und mit Kupplungsflächen (11) ausgestattet ist, welche Kupplungsflächen (11) durch relative axiale Bewegungen im Verhältnis zum Rohr (5) eine Momentkupplung ein- und auskuppeln können, und wobei die Bremszylinder (l, 2, 3) mit einer zwischen Kolben (4) und dem Zylinderdeckel (2) angeordneten Rückdruckfeder (6) ausgestattet ist, wobei ein mit dem Zylinder (1, 2, 3) befestigten Anschlag (14) so angeordnet ist, dass es nach einem vorbestimmten Kolbenhub die axialverschiebbare Mutter (10) zur Freigebung der genannten Momentkupplung beeinflusst, dadurch gekennzeichnet, dass die axialverschiebbare mit Kupplungsflächen (11) ausgestattett Mutter (lO) nach einem vorbestimmten Kolbenhub von einer Feder (16), die während dieses Kolbenhubes zwischen dem Kolbenrohr (5) und dem Zylinder (1, 2, 3) eingespannt ist, gegen die Bremsanlegerichtung beeinflusst wird, und wobei diese Feder (16) nach weiterer Ueberschreitung dieses vorbestimmten Kolbenhubes zwischen zwei Anschlägen (18, 17) auf den mit Kupplungsflächen (11, 12) ausgestatteten, axialverschiebbaren, bremskraftübertragenden Elemente - Mutter (10), Rohr (5) - eingespannt ist.

   (Fig. 1 bis 3) 2 Druckluftbremszylinder (1, 2, 3) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das axialverschiebbare Element aus der genannten Mutter (10) besteht und dass die genannte, zwischen Kolbenrohr (5) und dem Zylinder (1, 2, 3) eingespannte Feder (16) die genannte Mutter (10 umgibt und gegen eine Federstütze (23) abstützt, die in der Bremsanlegerichtung vor einem mit dem Zylinderdeckel (2) festen Anschla (14) angeordnet ist, welcher Anschlag (14) durch einen Schlitz (15) im Kolbenrohr (5) geführt ist. (Fig. 1 bis 3) 3 Druckluftbremszylinder (1, 2, 3) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Feder (16) zwischen der genannten Federstütze (23) und einem Anschlag (17) am Kolbenrohr (5)- eingespannt ist, wobei eine andere Feder (20) zwischen dem Lager (19) und einem Anschlag an der Mutter (10) eingespannt ist. (Fig. 1 bis 3) 4 Druckluftbremszylinder (1, 2, 3) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet dass die genannte Federstütze (23) auch als Federstütze für eine Sprungfeder (13) dient, welche Sprungfeder (13) an der Gewindespindel (7) eine axialwirkende Kraft in die Bremsanlegerichtung ausübt. (Fig. 3