DE432862C - Luftdruckbremse mit Nachstellvorrichtung - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
16. AUGUST 1926

REiCHSPATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- Ja 432862 KLASSE 2Of GRUPPE

CC 37455 HI2Of)

William Sherman De Camp in Chillicothe, Ohio, V. St. A.

Luftdruckbremse mit Nachstellvorrichtung. Patentiert im Deutschen Reiche vom 18. November 1925 ab.

Für diese Anmeldung ist gemäß dem Unionsvertrage vom 2. Juni 1911 die Priorität auf Grund der Anmeldung in den Vereinigten Staaten von Amerika vom 10. April 1925 beansprucht.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum periodischen Nachsteilen der Bremsschuhe in bezug auf die Räder, wie dies infolge der Abnutzung erforderlich ist. Sie ist in den Kolben und den Plunger des Bremszylinders eingebaut. Die Wirkungsweise erfolgt selbsttätig, wenn dem Zylinder Preßluft zugeführt wird. In dem Kolben und dem Plunger sind Mittel vorgesehen, die die Drehung der Rückzugfeder verhindern, so

daß eine Gegendrehung des Kolbens nicht eintreten kann, wenn er sich in die Ruhestellung zurückbewegt.

Die anderen Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung unter Hinweis auf die Zeichnungen hervor.

In diesen ist:

Abb. ι eine schematische, schaubildliche ίο Darstellung einer Luftdruckbremse in Verbindung mit der Nachstellvorrichtung,

Abb. 2 ein Längsschnitt durch den Bremszylinder nach Linie 2-2 der Abb. 1, die den Kolben bei zurückgezogenen Bremsklötzen zeigt.

Abb. 3 ist ein ähnlicher Schnitt, der die Stellung des Kolbens bei angezogenen Bremsklötzen zeigt,

Abb. 4 ein wagerechter Teilschnitt nach ao Linie 4-4 der Abb. 3.

Abb. 5 ist eine schaubildliche Ansicht einer bei der Vorrichtung benutzten Klinke,

Abb. 6 ein Schnitt, der die Wirkung des Kolbens zeigt, wenn der Bremsklotz noch neu ist,

Abb. 7 ein Schnitt, der die Wirkung zeigt, wenn der Bremsklotz sich anfängt abzunutzen.

Abb. 8 zeigt schaubildlich den sich selbsttätig ausdehnenden Kern des Kolbens;

Abb. 9 zeigt schaubildlich die Plungermuffe und

Abb. 10 in gleicher Weise den verbesserten Kolben.

Abb. 11 ist eine schaubildliche Ansicht der Verriegelungsbuchse,

Abb. 12 eine schaubildliche Ansicht der Unterlegscheibe mit dem Riegel, welcher in die Buchse eingreift, um eine Drehung der Feder zu verhindern.

Abb. 13 zeigt den Bremszylinder, wenn er in vertikaler Stellung angeordnet ist,

Abb. 14 einen wagerechten Schnitt nach Linie 14-14 der Abb. 13,

Abb. 15 eine schaubildliche Ansicht des unteren Endes des Kerns nach Abb.« 13,

Abb. 16 eine schaubildliche Ansicht des Flansches, der auf den Kern aufgeschraubt wird, und

Abb. 17 eine schaubildliche Ansicht der in Abb. 2, 3 und 13 erkennbaren, unrunden Zugstange.

Der Zweck der Vorrichtung gemäß der Erfindung besteht darin, bei Luftdruckbremsen die Lockerung des Gestänges auszugleichen, so daß die Bremsklötze gegen die Flächen der . verschiedenen Räder gepreßt werden, wenn Abnutzung erfolgt ist, damit das Bremssystem seine richtige Wirkung beibehält. Die Bremsen werden durch die Bewegung eines Kolbens unter dem Einfluß des Luftdruckes angezogen. Gemäß der Erfindung bewirkt eine gewisse Drehung des Kolbens bei seinem Arbeitshub selbsttätig die Ausgleichung der etwa erfolgten Lockerung des Systems. Eine Feder wird zum Zurückziehen des Kolbens in die Ruhestellung benutzt. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß die Feder das Bestreben hat, den Kolben manchmal zurückzudrehen und dadurch die beabsichtigte Nachstellung zu verhindern. Ein Merkmal der Verbesserung besteht darin, die Feder daran zu hindern, den Kolben zurückzudrehen. ! Nach Abb. 1 hat der Bremszylinder Deckel 3 und 4, die ihn an den Enden abschließen. Der erstere Deckel hat einen rohrförmigen Fortsatz 5 und der letztere eine öffnung 6, die mit einem nicht gezeichneten dreifachen Ventilmechanismus in Verbindung steht, durch welchen Luft unter Druck dem Zylinder zugeführt wird.

Ein mit 7 bezeichneter Plunger arbeitet in dem Zylinder und dem rohrförmigen Fortsatz 5 und bewirkt das Ausschwingen des Zylinderhebels 8 (Abb. 1), so daß die Zugstangen 9 und 10 in Richtung der Pfeile angezogen werden, wie dies allgemein bei Bremsen geschieht. Die Enden der Zugstangen sind mit den Bremshebeln 11 und 12 verbunden, welche auf die Bremsklötze 13 und 14 einwirken und sie gegen die Flächen der Räder 15 zur Ausübung der Bremswirkung ziehen. Die beschriebene Konstruktion wird bei Personen- und Güterwagen, Lokomotiven und Straßenbahnwagen angewendet.

Der Kolben 21 (Abb. 2, 3 und 10) bewegt sich nach links in dem Bremszylinder, wenn Druckluft durch die öffnung 6 zugelassen wird, so daß der Plunger 7 den Zylinderhebel 8 ausschwingt. Die Fläche des Kolbens too ist durch eine Mehrzahl von parallelen Längsrillen 22 durchbrochen, welche der Fläche ein geripptes Ansehen geben und abwechselnd Rippen und Rillen entstehen lassen. Die Rillen sind am äußeren Umfang des Kolbens bei 23 offen; sie fallen aber kurz ab und sind am Kopfende bei 24 geschlossen. Die eine Ecke jeder Rippe ist bei 25 abgerundet, damit sie mit einer Klinke 26 (Abb. 5) zusammenarbeiten und eine teilweise Drehung des KoI-bens 21 im entgegengesetzten Sinne des Uhrzeigers bewirken können, wenn eine gewisse Abnutzung der Bremsklötze 13 und 14 eingetreten ist.

Ein ringförmiger angehängter Kopf 20 (Abb. 3) paßt auf einen mittleren Ansatz 27 am Kolben und dient zum Halten der Packung 28 auf dem Kolben. Ein nachgiebiger, ausdehnbarer Ring 29 ist zwischen den inneren Rand des Kopfes 20 und der Grundfläche der Packungsplatte eingeschaltet. Eine Anzahl geeigneter Schrauben 30 halten

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den Kopf auf dem Kolben fest. Beim Rückwärtshub des Kolbens tragen der ausdehnbare Ring und die Lederpackung dazu bei, den Kolben in der Stellung festzuhalten, in welche er gedreht worden ist. Der Rückwärtshub des Kolbens wird durch Anschlagen an den Zylinderdeckel 4 begrenzt.

Ein innerer Flansch 31, der mit dem Kolbenkopf (Abb. 3) aus einem Stück besieht, trägt eine Hülse 32 und einen Kern 33. Letzterer hat eine unrunde Bohrung 34, in die eine entsprechend geformte unrunde Stange 35 eingepaßt ist. Diese Teile bewegen sich zusammen, wenn die Luft gegen den Kolbenkopf 21 drückt. Der Kern 33 hat einen Abschnitt 36, der in der Hülse 32 durch einen Stift 37 gehalten wird, der durch eine öffnung 38 im Kolben 21 zugänglich ist.

Eine Gewindebohrung 39 in dem Abschnitt 36 nimmt die Schraubspindel 40 des Kernes 33 auf. Wenn eine Drehung des Kolbens, wie oben erwähnt, erfolgt, entfernt sich der Kern 33 von dem Abschnitt 36 in achsialer Richtung, wobei der gemeinsame Zapfen 19, durch welchen der Hebel 8 mit dem Plunger 7 verbunden ist, vorgeschoben wird. Dadurch werden die Zugstangen 9 und 10 (Abb. 1) angezogen und allmählich die Bremsklötze 13 und 14 zur Ausgleichung der Abnutzung nachgestellt.

Der gegabelte Kopf 41, durch welchen der gemeinsame Zapfen 19 den Hebel 8 mit der Stange 35 verbindet, schützt diese Stange vor Verdrehung und ebenso den Kern 33 infolge Eingriffs der unrunden Stange 35 in die unrunde Bohrung 34. Der Kern 33 kann sich daher hin und her bewegen, aber sich nicht drehen.

Eine sechseckige Mutter 42. die am Ende der Hülse 32 befestigt ist, gestattet eine Drehung der Hülse und der mit ihr verbundenen Teile einschließlich des Abschnittes 36 von Hand, so daß der Abschnitt auf der Schraubspindel 40 zurückgeschraubt werden und die ursprüngliche Einstellung wieder vorgenommen werden kann, wenn die' alten abgenutzten Bremsklötze durch neue ersetzt sind. Zu diesem Zweck wird ein Schraubenschlüssel auf die Mutter 42 aufgesetzt. Eine Zurückdrehung der Teile ist notwendig, damit die selbsttätige Nachstellung wieder von dem Anfangspunkt ausgeht.

Eine Feder 43 drückt den Kolben nach Herauslassen der Druckluft am rechten Ende des Kolbenkopfes zurück. Diese Feder liegt an der ringförmigen Schulter 16 der Buchse 17 an dem einen Ende des Brems-'.ylinders an und mit dem anderen Ende an der Scheibe 44, welche auf dem Flansch 31 rnht. Die Buchse ist bei 18 in das freie Ende des rohrförmigen Fortsatzes 5 eingeschraubt. Die Scheibe 44 (Abb. 3 und 12) hat einen langen schmalen Ansatz oder Riegel 51, der in eine Nut 52 im Inneren der Buchse 17 hineinpaßt. Da die Buchse 17 festliegt, kann weder eine Drehung der Scheibe 44 noch der Feder 43 erfolgen, und in gleicher Weise ist eine Gegendrehung des Kolbens, wenn er sich in die Ruhestellung bewegt, verhindert. Die Klinke 26 ist auf der Seite des Bremszylinders ι (Abb. 4) angeordnet. Sie besitzt einen Schaft 45 mit zwei Durchmessern, so daß eine Schulter entsteht, welche ein zu weites Einschrauben der Klinke verhindert. Der Schaft hat ein kantiges Ende 46, auf das ein Hebel 47 aufgepaßt ist. Dieser Hebel wirkt als ein Gewicht, welches die Klinke normal in der Stellung nach Abb. 2, 3 und 6 hält. Die Abwärtsbewegung der Klinke wird durch den Anschlag des Hebels an einen Stift 48 an der Seite des Zylinders begrenzt.

Der Schaft der Klinke 26 endet in einer Schraube 53, die eine Mutter 54 trägt, um den Hebel festzuhalten. Die Mutter ist dagegen durch einen Keil 55 gehalten. Eine Nase 56 (Abb. 2) am Hebel schlägt gegen einen Anschlag 57, wodurch die Drehung des Klinkenschaftes in einer Richtung begrenzt wird.

Die Abb. 13 und 17 stellen die Anwendung der Erfindung auf einem Bremszylinder in vertikaler Stellung dar. Die gezeichnete Anordnung ist besonders bei Lokomotiven anwendbar. Wie aus Abb. 13 hervorgeht, ist die Bauart im wesentlichen die gleiche wie nach Abb. 2 und 3; es bestehen nur einige kleine Unterschiede, die weiter unten beschrieben werden. Der Hebel 47 ist so auf den kantigen Abschnitt 45 aufgepaßt, daß das freie Ende desselben auf dem anliegenden Flansch des Zylinders 41 aufruht. Zu diesem Zweck ist dem Hebel eine geringe Krümmung (Abb. 13 und 14) gegeben.

Die Wirkungsweise der Bremse ist nach der vorhergehenden Beschreibung leicht zu verstehen. Es sei zunächst angenommen, daß jeder der Bremsklötze 13 und 14 neu sei. Der Kern 33 und der drehbare Abschnitt 36 sind, wie in Abb. 3 und 6 gezeigt, zusammengeschraubt. Der Hub des Kolbens 21 in dem Zylinder unter dem Einfluß der in das rechte Ende durch die Öffnung 6 eingelassenen komprimierten Luft erfolgt ungefähr bis zur Linie A (Abb. 6). Die nächste abgerundete Kante 25 einer Rippe des Kolbens wird unmittelbar die Klinke 26 berühren, deren oberes Ende bei 49 entsprechend abgerundet ist. Der aus der Bewegung des Kolbens 21 sich ergebende Zug der Stangen 9 und 10 (Abb. i) bewirkt das Anziehen der Bremsklotze.

Wenn auf den Oberflächen der Brems-

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klotze 13 und 14 eine Abnutzung eingetreten ist, muß der Kolben 21 bei jedem Bremshub weiter vorgehen, um die ursprüngliche Wirkung wieder zu erzielen. Diese etwas vergrößerten Hübe des Kolbens 21 bewirken ein weiteres Vorschreiten desselben über die Linie A (Abb. 6) hinaus, so daß der abgerundete Rand 25 sich weiter gegen das abgerundete Ende 49 der Klinke bewegt. Die Klinke ist fest, soweit die Abwärtsbewegung in Betracht kommt, und die vorherige Bewegung des Kolbens wird eine geringe Drehung desselben gegen den Beobachter hin (Abb. 6) in Richtung des Pfeiles B bewirken; dies ist eine Drehung entgegengesetzt zum Sinne des Uhrzeigers, wenn man gegen den Kopf des Kolbens blickt.

Diese Drehung des Kolbens schraubt den Kern 33 aus dem Bodenabschnitt 36 heraus. Der gemeinsame Drehpunkt 19 wird also schrittweise in bezug auf den Plunger 7 nach vorn vorgeschoben. Die schrittweise Vorbewegung hat die Wirkung, daß die Bremsklötze zu jeder Zeit dichter an die Flächen der Räder 15 gepreßt werden. Da infolge der Anordnung des Riegels 51 die Feder 43 keine Möglichkeit hat, den Kolben bei seinem Rückgang zurückzudrehen, hat dies auf den Bremshub keinen Einfluß. Diese Wirkung erfolgt dadurch, daß die Feder das Bestreben hat, sich in der einen oder der anderen Richtung aufzuwickeln; die vergrößerte, in ihr aufgespeicherte Spannung in der Feder, wenn sie so aufgewunden ist, dient dazu, die entgegengesetzte Drehung des Kolbens zu veranlassen. Da aber die Feder zwischen der festen Schulter 16 und der festen Scheibe 44 liegt (die Scheibe ist fest, soweit es die Drehung betrifft), kann keine Drehung der Feder erfolgen.

Die Vorwärtsbewegung des Kolbens 21 setzt sich über die Linie A (Abb. 6) hinaus bis zur Linie C (Abb. 7) fort. Die hier gezeichnete Stellung stellt die Grenze der Drehung des Kolbens 21 infolge der Wirkung einer Rippe gegen die Klinke 26 dar. Der Kolben bewegt sich gegen das rechte Ende des Zylinders 1 zurück, wenn die Druckluft herausgelassen ist, und sobald die Klinke 26 aus der Stellung in Abb. 7 herausgeht, fällt sie in die geneigte Lage nach Abb. 6 zurück. Der abgerundete Anschlag 25 der festen Rippe drückt gegen das abgerundete Ende 49 der Klinke und verursacht eine Drehung des Kolbens 21 gleich all den Teildrehungen, die dem Kolben erteilt werden, wenn er in die Stellung nach Linie C gelangt. Der nächste Bremshub des Kolbens kann eine gleiche Drehung desselben bewirken, wobei jede Drehung ein weiteres Herausschrauben des Kernes 33 hervorruft. Der gemeinsame Drehpunkt 19 wird schließlich die Lage D (Abb. 7) erreichen, bei welcher die Abnutzung der Bremsklötze ausgeglichen ist, und die sich infolge des Anschlages des Randes 25 an der Klinke 26 ergebende Drehung bewirkt die Einstellung des Kolbens 21 weiter zurück in den Zylinder, so daß sein Bremshub schließlich wieder an der Linie A (Abb. 6) endet.

Wie vorher gesagt, nimmt bei Anwendung der Einstellvorrichtung an Lokomotiven der Bremszylinder 1 eine vertikale Stellung (Abb. 13) ein, so daß er mit'dem Lokomotivbremsgestänge verbunden werden kann. Zu diesem Zweck kann der Kern 33 entweder mit einer Bohrung 50 (Abb. 3) zur geeigneten Verbindung mit dem Lokomotivbremsgestänge versehen werden, oder es ist am äußeren Ende bei 58 Gewinde angeschnitten, so daß ein Kragen 59 aufgeschraubt werden kann. Dieser hat ein paar Augen 60. Ein Stift 61 (Abb. 13) kann in diese Augen und durch den gegabelten Kopf der kantigen Stange 35 eingesteckt werden. Der Zweck dieser besonderen Anordnung ist folgender: Bei der Bewegung des Kolbens 21 und des Kernes 7 in die Bremsstellung hat die unrunde Stange 35 Eingriff mit dem Kern 33, um die erforderliche feste Verbindung herzustellen; bei dem Rückwärtsgang hängt aber der Rückzug der unrunden Stange von der Schwerkraft des gelenkigen Bremsgestänges ab, um die Stange mit dem Kolben und dem Kern zurückzubewegen, welche sich infolge der Wirkung der Feder 43 aufwärts bewegen. Da der Stift 51 jetzt die Stange 35 mit dem Kern 33 mittels des Kragens 59 verbindet, wird das gelenkige Bremsgestänge unmittelbar in die Ruhestellung zurückbewegt, wenn der Kolben und der Kern durch die Feder, wie erwähnt, zurückgedreht sind.

Claims (13)

Patent-Ansprüche:

1. Luftdruckbremse mit Nachstellvorrichtung, gekennzeichnet durch einen in einem Zylinder (1) beweglichen Kolben (21), der einen Plunger (7) trägt, und durch mit dem Kolben verbundene Mittel, durch welche ein gemeinsamer mit dem nc Bremsgestänge verbundener Zapfen (19) in bezug auf den Plunger beim Bremshub des Kolbens fortschreitend vorbewegt wird, um die Abnutzung der Bremsklötze (13, 14) auszugleichen.

2. Luftdruckbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Plunger (7) einen aus Teilen (33, 36) bestehenden Kern umschließt, die voneinander entfernt werden können, um die Vorbewegung des gemeinsamen Zapfens (19) zu bewirken.

3. Luftdruckbremse nach Anspruch 1

und 2, dadurch gekennzeichnet, daß an den einstellbaren Kern (33, 36) des Plungers das Bremsgestänge angelenkt ist und mit dem Zylinder (1) und dem Kolben (21) Mittel verbunden sind, durch welche an dem Plunger angebrachte Teile bei jedem Bremshub des Kolbens veranlaßt werden, eine Verlängerung des Kernes zu bewirken und dadurch die Bremsklötze zur Aus-ίο gleichung ihrer Abnutzung nachzustellen.

4. Luftdruckbremse nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (21) beim Bremshub gedreht wird und an dem Zylinder (1) Mittel (26, 49) angebracht sind, durch welche die Drehung des Kolbens bewirkt wird und dadurch die Kernteile (33, 36) relativ zueinander behufs Verstellung des gemeinsamen Drehpunktes (19) des Brems-

ao gestänges bewegt werden.

5. Luftdruckbremse nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Plunger (7) eine Hülse (32) und einen Kern (33) umschließt und durch den Kolas ben bei seiner Drehung eine Verstellung des Kernes (33) zu der Hülse (32) behufs Nachstellung der Bremse erfolgt.

6. Luftdruckbremse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich auf der Fläche des Kolbens (21) eine Mehrzahl von Rillen (22) und Rippen (23) befinden, welche letzteren am vorderen Ende (25) abgerundet sind und hier mit einer an der Zylinderwand angeordneten Klinke (26) in Eingriff kommen, um die Drehung des Kolbens zu veranlassen.

7. Luftdruckbremse nach Anspruch 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Feder (43) die Zurückdrehung des KoI-bens nach dem Bremshub bewirkt und die Feder eine entgegengesetzte Drehung des Kolbens nach dem Bremshub verhindert.

8. Luftdruckbremse nach Anspruch 5 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die freien Enden der Feder (43) so gelagert sind, daß die Drehung des Kolbens die Feder nicht beeinflußt und dadurch eine entgegengesetzte Drehung des Kolbens bei seinem Rückgang verhindert wird.

So

9. Luftdruckbremse 'nach Anspruch 8,

dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (43) gegen eine Scheibe (44) im Kolben anliegt, so daß für sie ein Gehäuse gebildet wird, und am anderen Ende die Feder in einem rohrförmigen Fortsatz (5) des Zylinderdeckels (3) liegt, wobei von der Scheibe (44) ein Riegel (51) ausgeht, der in eine Nut (52) einer Buchse (16) im Zylinderdeckel (3, 5) eingreift, so daß eine gleitende Bewegung der Scheibe und der Feder, aber keine Drehung derselben möglich ist.

10. Luftdruckbremse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (45) der Klinke (26) eine schwingende Bewegung derselben in der Zylinderwand zuläßt, so daß sie sich parallel zu einer der Rillen (22) des Kolbens einstellen kann, wobei ein Anschlag (48) an der Seite des Zylinders auf einen Hebel (47) an dem Klinkenschaft (45) einwirkt und der Hebel ein Gegengewicht für die Zurückstellung der Klinke in die Normalstellung bildet und sie in dieser Stellung festhält.

11. Luftdruckbremse nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Zylinder ein zweiter Anschlag (57) mit einer Nase (56) des Hebels (47) in Eingriff kommt, welcher eine Drehung der Klinke (26) über die Normalstellung hinaus verhindert.

12. Luftdruckbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Klinkenschaft (45) zwei verschiedene Durchmesser und einen kantigen Teil (46) hat, auf den der Hebel (47) aufgesetzt ist, und eine Mutter (54) und ein Keil (55) den Hebel und die Mutter in Stellung hält, wobei infolge der verschiedenen Durchmesser des Schaftes eine Schulter gebildet wird, welche ein zu weites Einschrauben der Klinke verhindert.

13. Luftdruckbremse nach Anspruch 4,

6 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine drehbare Verbindung zwischen dem Kern (33) und dem Zylinderhebel (8) durch eine kantige Stange (35) hergestellt ist, die lose von dem Kern gehalten wird und ein gegabeltes Ende (41) hat, an welchem das Bremsgestänge angreift, und daß der Kern in einem Gewindeteil (58) endet, auf das ein Kragen (59) aufgeschraubt ist, durch dessen Augen (60) und die Gabel (41) ein Stift (61) hindurchtritt, so daß die Rückkehr der kantigen Stange mit dem Kern gesichert ist, wenn der Kolben durch die Feder (43) zurückgedreht wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.