DE3724201C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Bremsbetätigungsvorrichtung, wie sie entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 durch die DE 30 44 807 A1 bekanntgeworden ist.

Wenn die bekannte Not- bzw. Feststellbremse sich nach ihrer Betätigung in der Bremsposition befindet, besteht bei Ausfall der Energiezufuhr keine Möglichkeit, die Bremsbacken betriebsmäßig zu lüften, um den Triebwagen abschleppen zu können. Damit in einem solchen Falle trotzdem ein Lüften der Bremsbacken möglich ist, sieht die Bremsbetätigungsvor­ richtung gemäß der DE 30 44 807 A1 eine von Hand bedienbare Lösevorrichtung vor. Die bekannte Lösevorrichtung weist einen über einen Schraubschlüssel drehbaren Sperrschieber auf, welcher den in Primär- und Sekundärteil teleskopartig geglie­ derten Kolbenstangenbereich durch Betätigung einer Kugelrast von der ausgefahrenen Bremsstellung in die eingefahrene ge­ löste Position der Feststellbremse überführen kann.

Als weniger günstig werden die relativ lange Axial­ erstreckung sowie die Unzugänglichkeit der bekannten Lösevor­ richtung empfunden, zumal letztere im Innenraum des Feder­ speichers angeordnet ist.

Eine andere bekannte Lösevorrichtung für Federspeicher­ bremszylinder (DE 25 42 122 A1) arbeitet etwa in ähnlicher Weise wie die eingangs beschriebene Vorrichtung (DE 30 44 807 A1).

Ausgehend von der eingangs erwähnten bekannten Bremsbe­ tätigungsvorrichtung (DE 30 44 807 A1) dieser Gattung, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine im Bedarfsfall leicht zugängliche kompakt aufgebaute Lösevorrichtung zu schaffen. Diese Aufgabe wird entsprechend dem Kennzeichenteil des Patent­ anspruchs 1 gelöst.

Entsprechend der Erfindung befinden sich alle wesent­ lichen Betätigungselemente der Lösevorrichtung etwa in einer Ebene, wodurch eine vorteilhafte Kompaktbauweise erreicht worden ist. Außerdem ist die erfindungsgemäße Lösevorrichtung in dem dem Bremsgestänge benachbarten Kolbenstangenbereich enthalten, wodurch im Bedarfsfall eine gute Zugänglichkeit erzielt wird.

Entsprechend einer weiteren besonders vorteilhaften Ausführungsform sind die erfindungsgemäßen Sperrvorsprünge von mit ihren Drehachsen axial angeordneten Rollen gebildet, wodurch sich der Vorteil einer leichtgängigen Betätigung der Lösevorrichtung beim Übergang von der Sperrstellung in die Lösestellung ergibt.

Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen.

In den Zeichnungen ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel entsprechend der Erfindung näher dargestellt, es zeigen,

Fig. 1 eine mehr schematisch dargestellte elektromoto­ rische Bremsbetätigungsvorrichtung,

Fig. 2 einen Axialschnitt durch den vorderen Bereich der Bremsbetätigungsvorrichtung entsprechend dem in Fig. 1 eingekreisten und mit II bezeichneten Kolbenstangenbereich, wobei Fig. 2 einen hälftig geteilten Längsschnitt darstellt, dessen linke Hälfte die Anordnung im belasteten und dessen rechte Hälfte die Anordnung im entlasteten bzw. entkuppelten Zustand zeigt, und

Fig. 3 eine Ansicht entsprechend dem mit III bezeichneten Ansichtspfeil in Fig. 2 bei abgenommenem Kolbenstangenauge, abgenommenem Sekundärteil und abgenommenem vorderen Gehäuse­ deckel.

In Fig. 1 ist mit der Bezugsziffer 10 ein Elektromotor bezeichnet, z. B. ein Gleichstrom-Hauptschlußmotor mit 24 Volt Betriebsspannung.

Der Elektromotor 10 wird hier als elektrischer Aufzugs­ motor bezeichnet. Die Welle 11 des Motors 10 ist mit einer Gewindespindel 12 eines insgesamt mit 13 bezeichneten Gewinde­ triebs drehverbunden.

Die drehbare Gewindespindel 12 ist gegen Axialbewegung gesichert und trägt eine Kugelumlaufmutter 14, welche kraft- und formschlüssig in einem Federteller 15 untergebracht ist, der sich in einer schubzugrohrartigen Kolbenstange 16 fort­ setzt, deren endseitiges Kolbenstangenauge 17 mit nur einem schematisch im Verhältnis verkleinert dargestellten Bremsge­ stänge 18 bewegungsverbunden ist, dessen Bremsbacken 19 Brems­ beläge 20 tragen. Die Bremsbacken 19 mit Bremsbelägen 20 wirken auf eine ebenfalls nur schematisch dargestellte Brems­ scheibe 21 auf einer Radachse 22.

Die Kolbenstange 16 wird durch eine Speicherfeder 23 aus dem Gehäuse 24 nach außen gedrückt. Der elektrische Auf­ zugsmotor 10 hingegen wird über eine Einspeisung bei E₁ und E₂ mit elektrischer Leistung in Spannrichtung y des insgesamt mit 25 bezeichneten Federspeichers bzw. Federspeicherkolbens beaufschlagt und drückt hierbei die Speicherfeder 23 über den Gewindetrieb 13 zusammen und zieht dabei die Kolbenstange 16 in das Gehäuse 24 zurück.

In Fig. 1 ist der gesamte Federweg des Federspeicherkol­ bens 25 mit Z bezeichnet. Je nach Fortschritt der Abnutzung der Bremsbeläge 20 vollführt der Federspeicherkolben 25 unter­ schiedliche Federwege. So ergibt sich bei im wesentlichen neuen Bremsbelägen 20 der Federweg Z₁ und bei bereits teil­ weise abgenutzten Bremsbelägen 20 der Federweg Z₂. Der gesamte Federweg Z wird durchfahren, wenn die Bremsbeläge 20 im wesent­ lichen gänzlich verschlissen sind. Grundsätzlich ist es auch möglich, beim Lüften der Bremsbacken 19 nicht den gesamten Spannhub sondern jeweils nur einen Teilspannhub des Feder­ speichers 25 zu durchfahren.

In jedem Falle sind die Bremsbeläge 20 von der Brems­ scheibe 21 gelöst, wenn sich der Federteller 15 nicht in der gestrichelten sondern vielmehr in der voll durchgezogen gezeichneten Position befindet. In der durchgezogen darge­ stellten Stellung der Kolbenstange 16 ist der Elektromotor 10 abgeschaltet, während die Elektromagnetbremse 26 (Halte­ bremse) eingeschaltet ist. Die Elektromagnetbremse 26 erhält ihre elektrische Leistung über die Klemmen K₉ und K₁₀. Die Bremsbacken 19 sind daher gelöst und das nicht dargestellte Fahrzeug fährt.

Zur Einleitung des Bremshubes wird die Elektromagnet­ bremse 26 gelüftet. Die Speicherfeder 23 drückt daraufhin den Federspeicherteller 15 auswärts, weil der Kugelgewindetrieb samt Rotor des Elektromotors 10 frei drehen können und insbe­ sondere infolge des hohen Wirkungsgrades des Kugelgewinde­ triebs 13 der Weg des Federtellers 15 und der Kolbenstange 16 nach außen nicht behindert ist.

Beim Bremshub (vgl. gestrichelte Darstellungen) übt demnach das Kolbenstangenauge 17 einen Druck auf das insgesamt mit 18 bezeichnete Bremsgestänge aus. Und zwar wird der Druck über eine Schubstange 27, über ein Gelenk 20 auf die beiden Bremszangenhälften 30 und von dort aus über Anlenkungsstellen 29 auf die Bremsbacken 19 übertragen.

Im Zusammenhang mit der vorstehenden Funktionsbeschrei­ bung wird auch klar, daß eine eingefallene Bremse der be­ schriebenen Art, wenn also der Federspeicherkolben 25 aus­ gefahren ist und die Bremsbacken 19 sich in Bremsstellung befinden, bei Stromausfall weiterhin bremst, da der elek­ trische Aufzugsmotor 10 nicht betrieben werden kann. Um in einem solchen Falle einen elektrischen Triebwagen abschleppen zu können, bildet der dem Bremsgestänge 18 benachbarte Be­ reich L der Kolbenstange 16 eine Not-Lösevorrichtung, welche anhand eines Ausführungsbeispiels in den Fig. 2 und 3 im folgenden näher beschrieben ist.

Die Längsmittelachse der gesamten Anordnung ist mit M bezeichnet. Die Bremsbewegungsrichtung des Bremsgestänges 18 bzw. des Kolbenstangenauges 17 ist mit x bezeichnet.

Der Sperrschieber SP der Lösevorrichtung L ist drehbeweglich. Und zwar ist entsprechend dem Ausführungsbeispiel L der Fig. 2 und 3 das Primärteil P von einem mit dem Federspeicher 25 (s. Fig. 1) bewegungsverbundenen Kolbenstangen-Bereich 45 gebildet, der einen Ringkörper darstellt und einen Kreiszy­ linder-Hohlraum 46 aufweist, dessen Innenmantelfläche 47 den drehbeweglich von ihr umfaßten Sperrschieber SP führt. Der Sperrschieber SP weist in gleichen Umfangswinkelabständen u abwechselnd aufeinanderfolgende radial nach innen weisende Sperrvorsprünge 48 und radial nach außen weisende Ausweich­ räume 49 auf. Die Radialrichtung ist mit r bezeichnet.

Sperrvorsprünge 48 und Ausweichräume 49 kooperieren abwechselnd mit in analoger Umfangsteilung u angeordneten radialbeweglichen Kupplungskörpern 50. Bei anliegenden Sperr­ vorsprüngen 48 (s. linke Bildhälften von Fig. 2 und 3) bilden die Kupplungskörper 50 zwischen primären Kupplungsflächen 51 des Primärteils P (Kolbenstangen-Bereich 45) und den sekun­ dären Kupplungsflächen 52 des Sekundärteils S Druckstützen. Auf diese Weise ist eine druckfeste Kupplung zwischen P und S gewährleistet, wenn das Kolbenstangenauge 17 in Bremsbewe­ gungsrichtung x druckbeaufschlagt ist.

Wie aus Fig. 3 ersichtlich, kann der drehbewegliche Sperrschieber SP um den halben Umfangswinkelabstand u/2 verdreht werden, so daß die Sperrvorsprünge 48 dem Kupplungs­ körper 50 die Ausweichräume 49 zugänglich machen. Das Kolben­ stangenauge 17 kann nun entgegen der Bremsbewegungsrichtung x im Entlastungssinne der Bremsbetätigungsvorrichtung ver­ schoben werden.

Primäre und sekundäre Kupplungsflächen 51, 52 sind jeweils von einer Kegelstumpf-Außenmantelfläche gebildet. Beide Kegel­ stumpf-Außenmantelflächen 51, 52 sind entgegengesetzt zueinan­ der geneigt und bei radial eingerückten, in Kupplungsstellung befindlichen Kupplungskörpern 50 (s. Fig. 2 und 3 linke Bild­ hälfte) an deren parallelflächig geneigten Stützflächen 53 und 54 gleitbar abgestützt. Aufgrund dieser Flächenanordnung können die Kupplungskörper 50 beim Verschieben des Kolben­ stangenauges 17 entgegen x unter Aufhebung des axialen Be­ wegungsraums 68 leicht radial nach außen in die Ausweichräume 49 hinein verdrängt werden (vgl. Fig. 2 und 3 rechte Bild­ hälfte).

Die radialverschieblichen Kupplungskörper 50 sind seit­ lich in Umfangsrichtung jeweils zwischen zwei sich axial erstreckenden Haltestangen 55 etwa nach Art eines Kugelkäfigs gehalten.

Die Sperrvorsprünge 48 sind von Rollen 56 gebildet, deren Drehachsen d achsparallel zur Längsmittelebene M angeordnet sind.

Jeweils zwischen einem Ausweichraum 49 und den seitlich benachbart angrenzenden Sperrvorsprüngen 48 bildet der Sperr­ schieber SP an seiner Innenmantelfläche eine geschmeidig verlaufende Gleitführungsfläche 57, die mit der jeweiligen Rückenfläche 58 eines Kupplungskörpers 50 zusammenwirkt und diesen bei Betätigung des Drehschiebers SP im Uhrzeigersinne gemäß Fig. 3 so führen kann, daß der Kupplungskörper 50 sich radial nach innen in seine Sperrstellung bewegt.

Außen im Sperrschieber SP ist ein Betätigungshebel 59 lösbar befestigt. Der Betätigungshebel 59 ragt durch einen Umfangsschlitz 60 des Primärteils P radial nach außen. Die Hubbewegung von seiner Lösestellung in die Sperrstellung oder umgekehrt um das Umfangsmaß u/2 des Betätigungshebels 59 ist durch die beiden jeweils am Ende des Schlitzes 60 vorgesehenen Anschlagflächen 61 und 62 begrenzt.

Die beiden Endstellungen (Lösestellung, Sperrstellung) des Betätigungshebels 59 sind im übrigen durch zwei im Ab­ stand u/2 voneinander umfangsdistanzierte Axialkerben 63, 64 außen am Kolbenstangenbereich 45 lösbar gesichert. In diese Axialkerben 63, 64 greift abwechselnd eine mit dem Betätigungshebel 59 bewegungsverbundene Federrastzunge 65 ein, deren Haltebügel nahezu Kreiskontur aufweist und sich auf der kreiszylindrischen Außenmantelfläche des Kolbenstangenbereichs 45 gleitbar abstützt.

Der Gehäusedeckel ist in den Fig. 2 und 3 mit 69 bezeich­ net.

Claims (7)

1. Elektromotorische Bremsbetätigungsvorrichtung für eine einen Federspeicher, ein Bremsgestänge sowie Bremsbacken aufweisende Bremsmechanik, insbesondere für Schienenfahr­ zeuge, mit einem Elektro-Aufzugsmotor für den bei offener Bremse gespannten und sich beim Bremshub entspannen­ den Federspeicher, wobei die von einer Federspeicher-Kolben­ stange über ein Kolbenstangen-Auge übertragene Federspeicher-Kraft die Bremsbacken im Schließsinne der Bremse mittelbar über das Bremsgestänge beaufschlagt, welchem zur Abkupplung von dem im Bremszustand befindlichen Federspeicher eine Löse­ vorrichtung zugeordnet ist, wobei zur Bildung der Lösevor­ richtung ein Kolbenstangenbereich in zwei relativ zueinander axial bewegliche Bauteile, Primärteil und Sekundärteil, un­ terteilt ist und das von dem mit dem Federspeicher bewegungs­ verbundenen Kolbenstangenteil gebildete Primärteil und das das Kolbenstangen-Auge tragende Sekundärteil mindestens ein Kupplungsflächen-Paar, nämlich eine primäre und eine sekun­ däre Kupplungsfläche, bilden, die beide mittels gemeinsamer Kupplungskörper formschlüssig bewegungskuppelbar sind, wobei die in Radialrichtung beweglichen Kupplungskörper mit einem in der Kolbenstange drehbeweglich geführten Sperrschieber in Wirkverbindung stehen, welcher in gleichen Umfangswinkelab­ ständen abwechselnd aufeinanderfolgende, mit jeweils unter­ schiedlichem radialem Abstand angeordnete Sperrvorsprünge und Ausweichräume bildet, die mit den in analogen Umfangswinkel­ abständen angeordneten Kupplungskörpern abwechselnd zusammen­ wirken, wobei die Sperrvorsprünge in der Sperrstellung des Sperrschiebers die Kupplungskörper zwischen dem Kupplungsflä­ chen-Paar festlegen und in der Freigabestellung des Sperr­ schiebers die Kupplungskörper in die Ausweichräume eintreten, dadurch gekennzeichnet, daß der dem Bremsgestänge (18) be­ nachbarte Kolbenstangenbereich die Lösevorrichtung (L) ent­ hält, daß das Primärteil (P) einen Kreiszylinder-Hohlraum (46) aufweist, dessen Mantelfläche (47) den Sperrschieber (SP) führt, daß die Sperrvorsprünge (48) radial nach innen und die Ausweichräume (49) radial nach außen weisen, wobei die Kupplungskörper (50) bei an ihnen anliegenden Sperrvor­ sprüngen (48) Druckstützen zwischen primären (51) und sekun­ dären (52) Kupplungsflächen bilden oder einen axialen Bewe­ gungsspielraum (68) zwischen den Kupplungsflächen (51, 52) freilassen, wenn sich die Kupplungskörper (50) in den Aus­ weichräumen (49) befinden, und daß ein im Sperrschieber (SP) lösbar befestigter Betätigungshebel (59) durch einen Umfangs­ schlitz (60) des Primärteils (P) radial nach außen geführt ist.

2. Bremsbetätigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die radial verschieblichen Kupplungskörper (50) seitlich in Umfangsrichtung jeweils zwischen zwei sich axial erstreckenden Haltestangen (55) etwa wie in einem Kugel­ käfig geführt sind.

3. Bremsbetätigungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils die primäre (51) und die sekundäre (52) Kupplungsfläche eines Kupplungskörpers (50) von einer Kegelstumpf-Außenmantelfläche gebildet ist, daß beide Kegelstumpf- Außenmantelflächen (51, 52) entgegengesetzt zueinander geneigt sind und bei radial eingerückten in Kupplungsstellung befindlichen Kupplungskör­ pern (50) an deren parallelflächig geneigten Stützflächen (53, 54) gleitbar abgestützt sind.

4. Bremsbetätigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrvorsprünge (48) von mit ihren Drehachsen (d) axial angeordneten Rollen (56) gebildet sind.

5. Bremsbetätigungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenmantelfläche des Sperrschiebers (SP) jeweils zwischen einem Ausweichraum (49) und einem benach­ barten Sperrvorsprung (48) eine geschmeidig verlaufende Gleit­ führungsfläche (57) für die Rückenfläche (58) eines Kupplungs­ körpers (50) bildet.

6. Bremsbetätigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der im Sperrschieber (SP) lösbar befestigte Betätigungshebel (59) zwischen zwei primärteilseitig vorgesehenen Anschlägen (61, 62) um eine halbe Umfangsteilung (u/2) drehbeweglich ist.

7. Bremsbetätigungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Endstellungen des Sperrschiebers (SP) an beiden Anschlägen (61, 62) von zwei außen am Primärteil (F) voneinander umfangsdistanzierten Axialkerben (63, 64) alternativ lösbar gesichert sind, in welche abwechselnd eine mit dem Betätigungshebel (59) bewegungsverbundene Federrast­ zunge (65) eingreift.