DE4400250A1

DE4400250A1 - Kombinierte Klotz- und Radscheibenbremse für Schienenfahrzeuge

Info

Publication number: DE4400250A1
Application number: DE19944400250
Authority: DE
Inventors: Walter Dr Breinl; Klaus Dr Becker-Lindhorst
Original assignee: Knorr Bremse AG
Current assignee: Knorr Bremse AG
Priority date: 1994-01-06
Filing date: 1994-01-06
Publication date: 1995-07-13
Also published as: EP0662412A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine kombinierte Klotz- und Radscheibenbremse für Schienenfahrzeuge mit einem mit der Lauffläche des zugehörigen Rades zusammenwirkenden Bremsklotz, zwei mit dem Rad als Bremsscheibe zusam menwirkenden Bremsbacken und einem Bremszylinder zur gemeinsamen Be tätigung des Bremsklotzes und der Bremsbacken, welcher über eine Brems zange mit den Bremsbacken zusammenwirkt.

Eine solche kombinierte Klotz- und Radscheibenbremse für Schienenfahrzeuge ist bekannt. Dabei ist der Bremsklotz an dem die beiden Bremshebel der Bremszange miteinander verbindenden, biegesteif ausgebildeten Zugglied angebracht und wirkt der Bremszylinder auf die Bremszange ein, um die den Bremsbacken abgewandten Enden der Bremshebel auf der einen Seite des Zuggliedes auseinanderzuspreizen und die an den anderen Enden der Brems hebel vorgesehenen Bremsbacken auf der anderen Seite des Zuggliedes gegen je eine Ringfläche auf der einen bzw. der anderen Seite der Felge des zuge hörigen Rades zu drücken. Damit dabei auch der Bremsklotz gegen die Lauf fläche des Rades gedrückt wird, sind die beiden Ringflächen der Radfelge gegenseitig so geneigt, daß auf die Bremszange eine zur Raddrehachse hin gerichtete Kraft einwirkt, welche über das Zugglied der Bremszange den Bremsklotz belastet und an die Lauffläche des Rades anpreßt. Der Brems zylinder kann so ausgebildet sein, daß er sich entsprechend dem Verschleiß der Bremsbacken und des Bremsklotzes selbst nachstellt und diesen Verschleiß kompensiert (DE-OS 17 80 454, Fig. 1).

Zum Stande der Technik gehören auch kombinierte Klotz- und Radscheiben bremsen für Schienenfahrzeuge, welche sich von der vorstehend geschilderten Konstruktion dadurch unterscheiden, daß die Bremsbacken mit zueinander parallelen Ringflächen auf der einen bzw. anderen Seite des zugehörigen Rades zusammenwirken, welche sich jeweils in einer zur Raddrehachse senk rechten Ebene erstrecken, und daß zur Betätigung des Bremsklotzes ein ge sonderter Bremszylinder vorgesehen ist (DE-AS 21 52 246). Es gibt auch ent sprechend aufgebaute Radscheibenbremsen für Schienenfahrzeuge, bei denen statt des Bremsklotzes ein Putzklotz vorgesehen ist, welcher mittels eines Druckluftzylinders an die Lauffläche des zugehörigen Rades anpreßbar ist, der an dem die beiden Bremshebel der Bremszange miteinander verbindenden Zugglied angebracht ist (DE-AS 11 53 412 und 16 05 245).

Schließlich ist es bekannt, den Bremszylinder zur Betätigung der Scheiben bremse eines Schienenfahrzeugs an dem die beiden Bremshebel der Brems zange miteinander verbindenden Zugglied zu befestigen und über einen axial beweglichen Spreizkeil auf die den Bremsbacken abgewandten Enden der Bremshebel einwirken zu lassen, welcher am freien Ende der Kolbenstange des Bremszylinders angeordnet ist (DE-OS 17 55 823). Ebenso ist es bereits bekannt, den Bremszylinder zur Betätigung einer Reibungsbremse für Schie nenfahrzeuge über einen Spreizkeil wirken zu lassen, welcher an einem be weglichen Betätigungsorgan schwenkbar gelagert ist und eine sich in Umfangs richtung erstreckende Keilfläche aufweist, an welcher eine um eine feste Achse drehbare Rolle anliegt (DE-PS 27 30 959).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine kombinierte Klotz- und Rad scheibenbremse für Schienenfahrzeuge der eingangs angegebenen Gattung zu schaffen, welche es bei kompaktem sowie einfachem Aufbau und zuverläs siger Funktionsweise ermöglicht, das gegenseitige Verhältnis der bei Betäti gung des Bremszylinders auf den Bremsklotz einerseits und auf die Brems backen andererseits einwirkenden Kräfte sehr genau vorzugeben, und gewähr leistet, daß dieses Verhältnis konstant bleibt, auch bei Verschleiß am Brems klotz und an den Bremsbacken.

Diese Aufgabe ist durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der kombinierten Klotz- und Radscheibenbremse für Schienenfahrzeuge nach der Erfindung sind in den restlichen Patentansprüchen angegeben.

Nachstehend sind mehrere Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Bremse anhand von Zeichnungen beispielsweise beschrieben. Darin zeigt:

Fig. 1 schematisch eine erste Ausführungsform;

Fig. 2 schematisch eine zweite Ausführungsform;

Fig. 3 schematisch eine dritte Ausführungsform; und

Fig. 4 schematisch eine vierte Ausführungsform.

Die dargestellten kombinierten Klotz- und Radscheibenbremsen sind jeweils einem Rad 1 eines Schienenfahrzeugs zugeordnet. Sie weisen jeweils einen Bremsklotz 2, zwei Bremsbacken 3, 4 und einen Bremszylinder 5 auf.

Der Bremsklotz 2 wirkt mit der Lauffläche 6 des Rades 1 zusammen. Die beiden Bremsbacken 3, 4 wirken jeweils mit einer Ringfläche 7 bzw. 8 auf der einen bzw. anderen Seite des Rades 1 zusammen. Die Ringflächen 7, 8 erstrecken sich parallel zueinander in je einer zur Drehachse 9 des Rades senkrechten Ebene.

Der Bremszylinder 5 dient zur gemeinsamen Betätigung des Bremsklotzes 2 und der Bremsbacken 3 sowie 4, und zwar der Bremsbacken 3, 4 über eine Bremszange 10. Die Bremszange 10 besteht aus zwei Bremshebeln 11 und 12, welche durch ein Zugglied 13 miteinander verbunden sind und an den beiden der Raddrehachse 9 zugewandten Enden 14 sowie 15 jeweils die eine Bremsbacke 3 bzw. die andere Bremsbacke 4 tragen. Das Zugglied 13 erstreckt sich etwa in der Mitte der beiden Bremshebel 11. 12 quer zwischen denselben, wobei die Bremshebel 11, 12 jeweils an das eine bzw. andere Ende des Zug gliedes 13 angelenkt sind, und zwar um eine zur Längsachse des Bremshebels 11 bzw. 12 und zur Drehachse 9 des Rades 1 senkrechte Achse 16 bzw. 17 schwenkbar.

Der Bremszylinder 5 ist zwischen den Bremsklotz 2 und die Bremszange 10 geschaltet, um bei Beaufschlagung mit Druckluft seine Kolbenstange auszu fahren und mit derselben auf den Bremsklotz 2 sowie mit dem Zylinderge häuse auf die Bremszange 10 einzuwirken oder aber umgekehrt mit der Kolben stange auf die Bremszange 10 und mit dem Zylindergehäuse auf den Brems klotz 2. Der Bremszylinder 5 ist also derart angeordnet, daß er am einen Ende 18 auf den Bremsklotz 2 und am anderen Ende 19 auf mindestens einen der beiden Bremshebel 11, 12 der Bremszange 10 auf derjenigen Seite des Zuggliedes 13 einwirkt, welche den Bremsbacken 3, 4 abgewandt ist. Der Bremszylinder 5 ist so ausgebildet, daß eine selbsttätige Verschleißnachstel lung erfolgt, sein Hub zur Anlage des Bremsklotzes 2 an die Lauffläche 6 und der Bremsbacken 3, 4 an die Ringflächen 7, 8 des Rades 1 also unabhän gig vom Verschleiß am Bremsklotz 2 und an den Bremsbacken 3, 4 konstant bleibt.

Bei den Ausführungsformen gemäß Fig. 1 bis 3 ist der Bremszylinder 5 jeweils radial zur Drehachse 9 des Rades 1 angeordnet, um am radial inneren Ende 18 unmittelbar auf den Bremsklotz 2 einzuwirken. Am radial äußeren Ende 19 wirkt er auf die Bremszange 10 ein, und zwar mittelbar.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 wirkt der Bremszylinder 5 am radial äußeren Ende 19 über einen Spreizkeil 20 auf die beiden Bremshebel 11, 12 der Bremszange 10 ein, und zwar jeweils an dem der zugehörigen Brems backe 3 bzw. 4 abgewandten Ende 21 bzw. 22. Der Spreizkeil 20 ist symme trisch ausgebildet und zwischen den beiden zum Spreizkeil 20 hin gebogenen Enden 21, 22 der Bremshebel 11, 12 axial beweglich, wobei die beiden Brems hebelenden 21, 22 mit je einer Rolle 23 bzw. 24 an der einen bzw. anderen seitlichen Schrägfläche 25 bzw. 26 des Spreizkeils 20 entlang laufen.

Die Ausführungsform gemäß Fig. 2 unterscheidet sich im wesentlichen nur dadurch von derjenigen nach Fig. t. daß der Bremszylinder 5 am radial äuße ren Ende 19 über einen Spreizkeil 27 auf die Bremszange 10 einwirkt, welcher an dem Bremshebelende 22 um eine zu den Bremshebelschwenkachsen 16, 17 parallele Achse schwenkbar gelagert ist und eine sich in Umfangsrichtung erstreckende Keilfläche 28 aufweist, an welcher das zur Keilfläche 28 hin abgebogene Bremshebelende 21 mit der Rolle 23 anliegt.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 wirkt der Bremszylinder 5 am radial äußeren Ende 19 über einen Spreizhebel 29 auf das der zugehörigen Brems backe 4 abgewandte Ende 22 des einen Bremshebels 12 der Bremszange 10 ein, während der andere Bremshebel 11 der Bremszange 10 an dem der zuge hörigen Bremsbacke 3 abgewandten Ende 21 an einen Festpunkt 30 ange lenkt ist, und zwar um eine zu den Bremshebelschwenkachsen 16, 17 parallele Achse schwenkbar. Der Spreizhebel 29 ist als zweiarmiger Winkelhebel aus gebildet und um eine feste Achse 31 schwenkbar gelagert, welche ebenfalls parallel zu den Bremshebelschwenkachsen 16, 17 verläuft. Die beiden Arme 32, 33 des Spreizhebels 29 sind jeweils mit dem freien Ende an das Ende 19 des Bremszylinders 5 bzw. an das Ende 22 des Bremshebels 12 um eine zu den Bremshebelschwenkachsen 16, 17 parallele Achse schwenkbar angelenkt.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 ist der Bremszylinder 5 parallel zur Drehachse 9 des Rades 1 angeordnet, um an dem einen Ende 18 über einen Spreizkeil 34 auf den Bremsklotz 2 und an dem anderen Ende 19 unmittelbar auf den einen Bremshebel 11 der Bremszange 10 an dem der zugehörigen Bremsbacke 3 abgewandten Ende 21 einzuwirken, während der andere Brems hebel 12 der Bremszange 10 an dem der zugehörigen Bremsbacke 4 abgewand ten Ende 22 an einen Festpunkt 35 angelenkt ist, und zwar um eine zu den Bremshebelschwenkachsen 16, 17 parallele Achse schwenkbar. Auch das Brems zylinderende 19 und das Bremshebelende 21 sind gelenkig miteinander ver bunden, so daß sie um eine zu den Bremshebelschwenkachsen 16, 17 parallele Achse gegenseitig verschwenken können. Der Spreizkeil 34 ist symmetrisch ausgebildet und axial zwischen einer Bremsklotzbetätigungsstange 36 sowie einer damit fluchtenden festen Gegenstange 37 axial beweglich, wobei zwei Rollen 38, 39 am Ende der Bremsklotzbetätigungsstange 36 bzw. der Gegen stange 37 an der einen bzw. anderen seitlichen Schrägfläche 40 bzw. 41 des Spreizkeils 34 entlanglaufen.

Wenn bei den Ausführungsformen gemäß Fig. 1 bis 3 der Bremszylinder 5 mit Druckluft beaufschlagt wird, drückt er einerseits den Bremsklotz 2 radial gegen die Radlauffläche 6 und verschiebt er andererseits den Spreizkeil 20 in Richtung des Pfeiles 42 (Fig. 1) bzw. verschwenkt er andererseits den Spreiz keil 27, mit welchem das Bremszylinderende 19 um eine zu den Bremshebel schwenkachsen 16, 17 parallele Achse schwenkbar verbunden ist, in Richtung des Pfeils 43 (Fig. 2) bzw. den Spreizhebel 29 in Richtung des Pfeils 44 (Fig. 3), um die Enden 21, 22 der Bremshebel 11, 12 der Bremszange 10 aus einanderzuspreizen und die Bremsbacken 3, 4 gegen die Ringflächen 7, 8 des Rades 1 zu drücken, welches also selbst als Bremsscheibe wirkt.

Wenn bei der Ausführungsform nach Fig. 4 der Bremszylinder 5 mit Druck luft beaufschlagt wird, spreizt er einerseits die Enden 21, 22 der Bremshebel 11, 12 der Bremszange 10 auseinander, um die Bremsbacken 3, 4 gegen die Radringflächen 7, 8 zu drücken, und verschiebt er andererseits den Spreiz keil 34 in Richtung des Pfeils 45, um den Bremsklotz 2 radial gegen die Lauf fläche 6 des Rades 1 zu drücken.

Abwandlungen von den dargestellten und geschilderten Ausführungsformen sind durchaus möglich. Beispielsweise kann statt des Bremsklotzes 2 ein Putz klotz vorgesehen und dafür gesorgt werden, daß dieser Reibklotz mittels des Bremszylinders 5 nur so stark an die Lauffläche 6 des Rades 1 angepreßt wird, wie zum Putzen der Radlauffläche 6 erforderlich; das Bremsen besorgen dann allein die Bremsbacken 3 und 4, so daß eigentlich nur von einer Rad scheibenbremse gesprochen werden kann. Auch kann statt des mit Druckluft betriebenen Bremszylinders 5 ein Bremsmotor anderer Art in dem Bremsgerät 46 vorgesehen werden.

Bezugszeichenliste

1 Rad
2 Bremsklotz
3 Bremsbacke
4 Bremsbacke
5 Bremszylinder
6 Lauffläche
7 Ringfläche
8 Ringfläche
9 Drehachse
10 Bremszange
11 Bremshebel
12 Bremshebel
13 Zugglied
14 Ende
15 Ende
16 Achse
17 Achse
18 Ende
19 Ende
20 Spreizkeil
21 Ende
22 Ende
23 Rolle
24 Rolle
25 Schrägfläche
26 Schrägfläche
27 Spreizkeil
28 Keilfläche
29 Spreizhebel
30 Festpunkt
31 Achse
32 Arm
33 Arm
34 Spreizkeil
35 Festpunkt
36 Bremsklotzbetätigungsstange
37 Gegenstange
38 Rolle
39 Rolle
40 Schrägfläche
41 Schrägfläche
42 Pfeil
43 Pfeil
44 Pfeil
45 Pfeil
46 Bremsgerät

Claims

1. Kombinierte Klotz- und Radscheibenbremse für Schienenfahrzeuge mit einem mit der Lauffläche des zugehörigen Rades zusammenwirkenden Brems klotz, zwei mit dem Rad als Bremsscheibe zusammenwirkenden Bremsbacken und einem Bremszylinder zur gemeinsamen Betätigung des Bremsklotzes und der Bremsbacken, welcher über eine Bremszange mit den Bremsbacken zu sammenwirkt, gekennzeichnet durch eine solche Anordnung des Bremszylinders (5), daß er am einen Ende (18) auf den Bremsklotz (2) und am anderen Ende (19) auf mindestens einen der beiden Bremshebel (11, 12) der Bremszange (10) an dem der zugehörigen Bremsbacke (3 bzw. 4) ab gewandten Ende (21 bzw. 22) einwirkt.

2. Bremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bremszylinder (5) radial zur Raddrehachse (9) angeordnet ist und am ra dial inneren Ende (18) unmittelbar auf den Bremsklotz (2) sowie am radial äußeren Ende (19) über einen axial beweglichen Spreizkeil (20) auf die beiden Bremshebel (11, 12) der Bremszange (10) jeweils an dem der zugehörigen Bremsbacke (3 bzw. 4) abgewandten Ende (21 bzw. 22) einwirkt.

3. Bremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bremszylinder (5) radial zur Raddrehachse (9) angeordnet ist und am radial inneren Ende (18) unmittelbar auf den Bremsklotz (2) sowie am radial äußeren Ende (19) über einen Spreizkeil (27) auf die beiden Bremshebel (11, 12) der Bremszange (10) jeweils an dem der zugehörigen Bremsbacke (3 bzw. 4) abge wandten Ende (21 bzw. 22) einwirkt, wobei der Spreizkeil (27) an dem Ende (22) des einen Bremshebels (12) schwenkbar gelagert ist und eine sich in Um fangsrichtung erstreckende Keilfläche (28) aufweist, an welcher das Ende (21) des anderen Bremshebels (11) anliegt.

4. Bremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bremszylinder (5) radial zur Raddrehachse (9) angeordnet ist und am radial inneren Ende (18) unmittelbar auf den Bremsklotz (2) sowie am radial äußeren Ende (19) über einen um eine feste Achse (31) schwenkbar gelagerten Spreiz hebel (29) auf einen Bremshebel (12) der Bremszange (10) an dem der zuge hörigen Bremsbacke (4) abgewandten Ende (22) einwirkt, während der andere Bremshebel (11) der Bremszange (10) an dem der zugehörigen Bremsbacke (3) abgewandten Ende (21) an einen Festpunkt (30) angelenkt ist.

5. Bremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bremszylinder (5) parallel zur Raddrehachse (9) angeordnet ist und am einen Ende (18) über einen axial beweglichen Spreizkeil (34) auf den Brems klotz (2) sowie am anderen Ende (19) unmittelbar auf einen Bremshebel (11) der Bremszange (10) an dem der zugehörigen Bremsbacke (3) abgewandten Ende (21) einwirkt, während der andere Bremshebel (12) der Bremszange (10) an dem der zugehörigen Bremsbacke (4) abgewandten Ende (22) an einen Festpunkt (35) angelenkt ist.

6. Bremse nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß der Bremszylinder (5) zur selbsttätigen Verschleißnach stellung ausgebildet ist.

7. Bremse nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß statt des Bremsklotzes (2) ein Putzklotz vorgesehen ist, welcher mittels des Bremszylinders (5) mit der zum Putzen erforderlichen Kraft an die Lauffläche (6) des Rades (1) anpreßbar ist.