DE455184C - Vorrichtung zum selbsttaetigen Nachstellen des Gestaenges von Luftdruckbremsen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum selbsttätigen Nachstellen des Gestänges von Luftdruckbremsen durch Auseinanderschrauben der Kolbenstange. An sich ist eine solche Einrichtung, bei der das Verschrauben durch ein Schaltrad und am Bremszylinder angeordnete Schaltklinken erfolgt, bereits bekannt. Die Neuerung besteht demgegenüber in einem solchen Ausbau der Vorrichtung.

daß die mit dem Kolben starr verbundene röhrenförmige Kolbenstange mit ihrem äußeren Ende über den Zylinderrand vorsteht und im inneren Ende einen zweiteiligen Kern trägt, dessen innerer Teil mit dem Kolben und der Stange starr verbunden ist, während der äußere Teil gegen Drehung gesichert ist, die Bremsstange trägt und, über die Kolbenstange hinausragend, eine Verlängerung der Hoblstange bildet.

Die beiden Kernteile sind durch Schraubengewinde miteinander verbunden, und eine mit dem vorstehenden Ende der Hohlstange in Verbindung stehende Vorrichtung erteilt der Stange und dem Kolben beim Lösen der Bremse und Rücklauf des Bremskolbens eine Drehbewegung, wenn der Kolben beim Anziehen der Bremse einen bestimmten Punkt überschreitet, so daß infolge des Auseinanderschraubens der beiden Kernteile eine Verlängerung des Gestänges und damit ein Ausgleich der Abnutzung eintritt.

Die am vorstehenden Ende der Hohlstange angeordnete Vorrichtung kann ein ortsfestes Schaltrad sein, deren Klinke so angeordnet ist, daß sie das Rad erst fortschaltet, wenn beim Anziehen der Bremse der Kolben eine bestimmte Strecke zurücklegt, deren Länge durch das Längenverhältnis von Klinke und Schaltrad bestimmt ist, wonach die Klinke aus ihrer Ruhelage heraustritt und sich beim Rücklauf des Bremskolbens so umlegt, daß sie durch Eingriff in die nächstfolgende Zahn lücke des Schaltrades diesem Rade und damit auch dem mit ihm verbundenen Kolben eine Drehbewegung erteilt, wobei sich das Bremsgestänge unter Ausgleichung der Abnutzung der Bremsklötze verlängert.

In der Zeichnung stellt

Abb. ι schematisch einen Teil einer Luftbremse in Verbindung mit der Ausgleichvorrichtung nach der Erfindung dar.

Abb. 2 ist ein Längsschnitt durch den Bremszylinder nach Linie 2-2 der Abb. 1,

Abb. 3 ist ein Längsschnitt nach Linie 3-3 der Abb. 2,

Abb. 4 ist eine Einzelansicht der Klinke und ihres Tragarmes, die weiter unten ausführlich beschrieben werden,

Abb. 5 ist ein Teilbild, das die Stellung des Kolbens am Ende des vollen Bremshubes zeigt, wobei die Stellung der einzelnen Teile erkennen läßt, daß die Bremsschuhe noch verhältnismäßig neu sind,

Abb. 6 ist ein ähnliches Bild, wobei die Stellung der Teile erkennen läßt, daß die Abnutzung der Bremsschuhe bereits etwas vorgeschritten ist, während der Kolben in der »Los«-Stellung ist,

Abb. 7 stellt einen Teil der sich selbsttätig nachstellenden Kolbenstange dar,

Abb. 8 stellt einen Einzelteil, und zwar die neuartige Buchse dar, auf deren Rand ein Ende der Rücklauffeder aufliegt, Abb. 9 ist ein Schnitt nach Linie 9-9 der Abb. 3.

Abb. 10 zeigt schematisch die Wirkungsweise der Klinke,

Abb. 11 gibt einen Schnitt durch den Bremszylinder nach der Erfindung wieder und in senkrechter Stellung zum Gebrauch bei Lokomotiven,

Abb. 12 gibt als Einzelheit den anderen Federteller wieder, auf den später noch Bezug genommen wird.

Nach der Erfindung wird jede beliebige Nachstellung an dem Gestänge der Bremsvorrichtung beim Rückgang oder Loshub des Bremszylinderkolbeiis bewirkt. Neben dem Vorteil, daß die Teile jederzeit für den nächsten Bremshub bereitliegen, infolge der voraufgehenden Nachstellung, bietet die Erfindung den weiteren Vorteil, daß der Kolben nötigenfalls innerhalb des Bremszylinders einen vollen Hub ausübt, was von besonderem Vorteil ist in dem Fall, daß die Bremsschuhe brechen oder verlorengehen sollten.

In der folgenden Beschreibung einer im wesentlichen bekannten Art von Luftdruckbremsen ist ι ein Bremszylinder mit den Deckeln 3 und 4, die als Druckfreier und Druckdeckel bekannt sind infolge der Tatsache, daß der letztere dem inneren Luftdruck unterworfen ist und der erstere nicht. Der erstere Deckel besteht aus einem haubenartigen Fortsatz 5 mit ringförmiger Randleiste 2, auf die der Zylinder 1 paßt. Die Randleiste dient dazu, den einen Teil in bezug auf den anderen zu zentrieren. Der Deckel 4 hat eine Öffnung 6, die als Verbindung mit einem nicht dargestellten Steuerorgan angesehen werden kann, durch das die Druckluft in den Zylinder eingelassen wird.

7 bezeichnet die Kolbenstange, die sich in dem Zylinder 1 und seinem haubenförmigen Deckel 5 bewegt, wobei sie eine Bewegung des Zylinderhebels 8 (Abb. 1) verursacht, so daß auf die Zugstangen 9 und 10 in der Pfeilrichtung Kräfte ausgeübt werden, um die Bremse anzuziehen. Die Enden der Zugstangen greifen an Bremshebeln 11 und 12 an, die wiederum auf die Bremsschuhe 13 und 14 wirken, indem sie sie an die Radkränze der Räder 15 andrücken, um zu bremsen. Die beschriebene Bauart findet sich an Straßenbahnfahrzeugen zur Beförderung von Personen und Lasten ebenso wie an Lokomotiven. Für letzteren Zweck wird jedoch der Zylinder vorzugsweise senkrecht angeordnet, wie in Abb. 11 dargestellt.

Der Kolben 21. der in dem Zylinder 1 läuft, bewegt sich nach links, wenn Druckluft ein-I gelassen wird, um den Bremshub zu voll-I führen. Der Kolben ist durch geeignete Mittel mit der Kolbenstange verbunden, vorzugsi weise durch einen Stift 25, der auch durch ■ die Hülse 32 und den inneren Teil 36 der i Kolbenstange geht, so daß alle diese Teile miteinander verbunden sind und sich einheitlich bewegen. Der Teil 36 hat eine Bohrung 39, die mit Gewinde versehen ist. Der Kolben hat einen kurzen, ebenfalls mit Gewinde versehenen Zapfen 22, auf den der Teil 23 aufgeschraubt ist, bis er die Schulter des Teiles 24 berührt, an dem der Gewindezapfen sitzt. Die übliche Ledermanschette des Kolbens wird durch eine Scheibe und eine Mutter 27 gehalten.

Eine Buchse 16 dient zur Führung der Kolbenstange 7; diese Buchse hat einen Flansch 17, der an dem Innenflansch 18 des Zylinderkopfes 5 anliegt. Die Buchse wird durch einen oder mehrere Stifte 28 in ihrer Lage gesichert (Abb. 2).

Eine Feder 43 stützt sich einerseits auf den Flansch 17, andererseits auf den Flansch 44, der lose auf die Hülse 32 der Kolbenstange 7 aufgepaßt ist. Der Zweck der Feder ist, den Kolben nach jedem Bremshub in die Ruhelage zurückzuführen und bei dem durch die Feder bewirkten Rücklauf die ausgleichende Nachstellung der Bremsmittel zu bewirken. Der Flansch 44 trägt eine lange, schmale Zunge, einen Flachkeil 51, der in die Nut 52 der Buchse 16 paßt (Abb. 2 und 8). Da die Buchse 16 in ihrer Lage gesichert ist, kann sich weder die Scheibe 24 noch die Buchse 16 bei dem vorausgehenden Loshub des Kolbens drehen, und dem Kolben 21 ist die Möglichkeit genommen, sich in unerwünschter Weise zurückzuschrauben.

Die Kolbenstange 7 besteht aus einem Kern 33 mit Gewindezapfen 40, der in die Bohrung 39 eingeschraubt ist. Der Teil 33 hat eine unrunde Bohrung 34, im vorliegenden Falle eine ovale, in der er die entsprechend gestaltete Stange 35 aufnimmt. An dem Gabelkopf 41 ist der Zylinderhebel 8 bei 19 drehbar befestigt,

Der hauptsächlichste Teil der Erfindung besteht in einem Schaltrad 28, das auf dem Ende der Kolbenstangenhülse 32 befestigt ist, das über den Zylinderdeckels hinausragt. Um die Befestigung des Schaltrades auf der Kolbenstange möglichst vollkommen zu sichern, ist eine Anzahl von Stiften 29 o. dgl. verwendet, die über den Umfang gleichmäßig verteilt sind. Der Kranz des Schaltrades hat eine Anzahl von Zähnen, die mit 30 bezeichnet sind, während die Lücken zwischen den Zähnen mit 41 bezeichnet sind. Diese Zähne. haben eine besondere Form, und zwar, wie in Abb. 10 deutlich zu erkennen ist, haben sie

schräge Zahnflanken 45, die an zur Achse parallel gerichtete Zahnfianken 46 stoßen. Die Flanken 45 und 46 sind jeweils an der einen Seite jedes Zahnes vorgesehen, während die andere Seite beliebig abgerundet ist, wie bei 47 gezeigt ist. Die Flächen 47 spielen keine Rolle beim Weiterdrehen des Schaltrades, sie müssen jedoch so gestaltet sein, daß die Klinke ohne irgendwelchen Widerstand darüber hinweggleiten kann.

Die Klinke ist bei 9 an einem Halter 49 drehbar gelagert, der bei vorliegendem Ausführungsbeispiel als ein besonderes Glied ausgebildet ist, so daß er an einer bereits vorhandenen Luftbremse angebracht werden kann. Man kann natürlich auch den Tragarm in einem Stück mit dem druckfreien Deckel 3 gießen. In jedem Fall hat der Halter die Aufgabe, die Klinke 48 zu tragen.

Ein Zapfen 50 an der Klinke dient zur drehbaren Befestigung an dem Tragarm (Abb. 3). Der Zapfen ist unrund, wie bei 51 gezeigt ist, zu dem Zweck, den Gewichtshebel 52 zu halten, ohne daß er sich in bezug auf den Zapfen drehen kann. Eine- Mutter 53, die auf das mit Gewinde versehene Ende des Zapfens aufgeschraubt ist, hält den Gewichtshebel fest, und ein Splint 54 sichert die Mutter 53 gegen selbsttätiges Lösen. Die Klinke 48 nimmt unter der Wirkung ihrer Eigenschwere die in Abb. 10 in ausgezogenen Linien bezeichnete Lage ein, wenn das Schaltrad 28 beim Bremshub über das Ende der Klinke hinaus bewegt wird, bis der Hebel 52 auf einen Stift 55 trifft, der als Anschlag dient und die Abwärtsbewegung der Klinke begrenzt.

Das hintere Ende 56 der Klinke ist vorzugsweise vierkantig. Bei beliebiger Gestalt des hinteren Endes sind zumindest die obere und untere Seite der Klinke rechteckig, so daß, wenn die Flanke 46 eines Zahnes auf der Seitenkante der Klinke gleitet, dies dahin führt, daß die Klinke in die in Abb. 10 mit punktierten Strichen angedeutete Stellung gebracht wird. An dem dem Zapfen 50 entgegengesetzten Ende der Klinke läuft sie in eine Spitze 57 aus, indem die obere und untere Seite abgeschrägt oder abgerundet ist.

Die untere Seite ist, wie bei 58 gezeigt, durch Abschrägen oder Abrunden so gestaltet, daß jedes Reiben oder Klemmen zwischen der Klinke und dem nach unten nächstfolgenden Zahn 30 beim Rücklauf oder Loshub des KoI-bens vermieden wird.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung nach der Erfindung ist leicht zu verstehen. Es ist zunächst angenommen, daß die Bremsschuhe 13 und 14 (Abb. 1) noch neu sind. Die Bremsschuhe werden durch Einlassen des Druckmediums durch die Öffnung 6 in den Zylin-' der ι gegen die Räder 15 gepreßt, so daß sich der Kolben 21 nach links bewegt. Da nun aber, wie gesagt, die Bremsschuhe neu sind, Su erfordert das Anziehen der Bremsen natürlich keinen vollen Hub des Kolbens in dem Zylinder 1.

Mit der Zeit werden sich jedoch die Bremsschuhe 13 und 14 abnutzen, so daß jeder wei-

: tere Bremsliub des Kolbens 21 eine zunehtuende Hublänge des Kolbens im Zylinder zur

j Folge hat. Von allen diesen Hüben wird bei

vorliegender Betrachtung zunächst angenom-

■ men, daß sie im Bereich der Klinke 48 ver-

■ laufen, mit anderen Worten: bis zu dem bet trachteten Zeitpunkt ist das Zahnrad 38 nicht über die Spitze der Klinke hinausgekommen. Schließlich wird aber die Abnutzung der Bremsschuhe so weit gehen, daß das Schaltrad 28 über die Spitze der Klinke hinaus gelangt. Wenn das eintritt, so fällt die Klinke unter der Wirkung des Gewichtshebels 52 auf der anderen Seite des Tragarmes 49 in die schräge Lage, wie sie in Abb. 10 dargestellt ist. Die Spitze 57 kommt dann in Eingriff mit der Spitze des nächstunteren Zahnes 30. Auf den weiteren Bremshub folgt Nachlassen des Druckes gegen den Kolben 21, so daß die Feder 43 den Kolben 21 auf die rechte Seite des Zylinders 1 zurückführt. Da das Schaltrad 28 an der Kolbenstange 7 befestigt ist, so folgt, daß der betreffende Zahn 30 an der nun schrägstehenden Klinke entlang gleitet. Wie aus Abb. 10 zu ersehen ist, gleitet die schräge Zahnflanke 45 auf der oberen Kante der Klinke entlang, was schließlich dahin führt, daß die parallel zur Achse gerichtete Flanke 46 eine Stellung am anderen Ende der Klinke einnimmt, in der sie ungefähr zu gleichen Teilen zu beiden Seiten des Dreh-Punktes 50 liegt. Dabei führt sie die Klinke in die mit punktierten Linien angedeutete Stellung, in der sie bis zu der nächsten Nachstellung bleibt.

Indem der Zahn 30 auf der schrägen Fläche der Klinke entlang gleitet, wird eine Drehung des Schaltrades 28 bewirkt. Diese Drehung erfolgt, wenn man von vorn auf das Schaltrad sieht, im Uhrzeigersinne. Die Drehbewegung wird auf das innere Kernstück 36 übertragen mit der Wirkung, daß sich der Teil 33 aus dem Teil 36 herausschraubt. Nachdem sich das Nachstellen mehrmals wiederholt hat, wird der äußere Teil 33 in beträchtlichem Maße herausgedreht sein, wie veranschaulicht. Der Drehpunkt 19 ist daher so eingerichtet, daß hier eine weitere Möglichkeit gegeben ist, die Abnutzung der Bremsschuhe auszugleichen. Es ist zu beachten, daß sich die Stange 35 und der Teil 33 nicht drehen können; erstere infolge ihrer Verbindung bei 19, letzterer infolge der un-

runden Bohrung34, in der die unrunde Stange sitzt. Das Herausdrehen des inneren Kernstückes bewirkt eine Verlängerung der Kolbenstange mit der oben angegebenen Wirkung.

Es ist besonders zu beachten, daß die ausgleichende Wirkung des Kernstückes der Kolbenstange 7 beim Rücklauf oder Loshub des Kolbens 21 eintritt, mit anderen Worten: durch die Wirkung der Feder 43. Das Schaltrad 28 und die mit ihm zusammenwirkende Klinke 48 sind außerhalb des Bremszylinders angebracht, also zum Zwecke der Nachprüfung, Wiederherstellung usw. leicht zugänglich. Bei der praktischen Ausführung dürfte es sich empfehlen, die erwähnten Teile einzukapseln, so daß Schmutz, Wasser usw. abgehalten werden. Die Anbringung eines schützenden Gehäuses ist jedoch beliebig. Dadurch, daß das Schaltrad und die zugehörigen Teile an der Außenseite des Zylinders angebracht sind, bleibt der Kolben 21 in seiner Bewegung vollkommen unbehindert. Es ist daher nichts vorhanden, was einen erforderli <,he.nfalls vollen Hub des Kolbens beschränkt (vgl. Abb. 5). Ein voller Hub kann erforderlich werden im Falle, daß einer der Teile versagt oder wenn einer oder beide Bremsschuhe brechen oder verlorengehen. Abb. 11 veranschaulicht eine Ausführungsform der Erfindung zum Gebrauch an Lokomotiven, wobei alle Teile, die der vorher beschriebenen Ausführungsform entsprechen, mit denselben Bezugszeichen versehen sind. Es ist zu beachten, daß der Bremszylinder 1 hier senkrecht steht, so daß eine Verbindung mit dem Lokomotivbremssystem hergestellt werden kann. Zu diesem Zweck ist das äußerste Ende des äußeren Kernstückes 33 bei 59 mit Gewinde versehen, so daß eine Muffe 60 darauf geschraubt werden kann. Ein Stift 61 ist zwischen zwei Augen 62 der Muffe geschoben, so daß er durch den Gabelkopf 41 der unrunden Stange 35 hindurchgeht, wie vorstehend beschrieben. Die Klinke 48 ist, wie vorher, in dem Tragarm 49 drehbar gelagert; der Gewichtshebel 52 ist aber hier um 90⁰ versetzt, so daß die Klinke die schräge Lage einnimmt, wenn das Schaltrad 28 außer Eingriff mit der Klinke kommt. Der Gewichtshebel legt sich dann auf den Stift 55, der in geeigneter Weise an dem Tragarm befestigt ist.

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   i. Vorrichtung zum selbsttätigen Nachstellen des Gestänges von Luftdruckbremsen, dadurch gekennzeichnet, daß eine mit dem Kolben starr verbundene röhrenförmige Kolbenstange mit ihrem äußeren Ende aus dem Zylinder herausragt und in ihrem Inneren einen zweiteiligen Kern trägt, dessen innerer Teil mit dem Kolben und der hohlen Kolbenstange starr verbunden ist, so daß er sich mit dem Kolben dreht, und dessen äußerer Teil gegen Drehung gesichert ist und die Bremsstange trägt, indem er mit seinem äußeren Ende über die hohle Kolbenstange hinausragt und eine Verlängerung der Hohlstange bildet, wobei er mit dem inneren Kernstück durch ein Schraubengewinde verbunden ist, während eine mit dem hervorstehenden äußeren Ende der Hohlstange in Verbindung stehende Vorrichtung der Hohlstange und dem Kolben beim Lösen der Bremse und beim Rücklauf des Bremskolbens eine Drehbewegung erteilt, wenn der Bremskolben beim Anziehen der Bremse einen bestimmten Punkt überschreitet, so daß durch Auseinanderschrauben der beiden Kernstücke eine Verlängerung des Bremsgestänges zwecks Ausgleichs der Abnutzung erfolgt.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an dem äußeren Ende der hohlen Kolbenstange ein Schaltrad starr befestigt ist, während eine mit dem Schaltrad in Eingriff stehende Klinke so angeordnet ist, daß sie das Schaltrad so lange nicht dreht, bis der Kolben beim Anziehen der Bremse eine bestimmte Strecke zurücklegt, deren Länge durch das Längenverhältnis von Klinke und Schaltrad in achsialer Richtung bestimmt ist, worauf sich die Klinke aus ihrer Ruhelage herausbewegt und sich beim Rücklauf des Bremskolbens so umlegt, daß sie durch Eingriff in die nächstfolgende Lücke des Schaltrades diesem und dem mit ihm verbundenen Kolben eine Drehbewegung erteilt, wobei sich das Bremsgestänge zwecks Ausgleichs der Abnutzung der Bremsklötze in der Längsrichtung ausdehnt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.