DE663418C - Druckluftbremse mit Hilfszylinder zum Anlegen der Bremskloetze - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Druckluftbremsen jener bekannten Bauart, bei denen das Anlegen der Bremsklötze an die Radreifen durch einen besonderen Hilfszylinder geschieht, der entsprechend der geringen Leistung, die dieser Teil der Bremsung erfordert, nur von kleinen Abmessungen zu sein braucht und mit einem vom Steuerventil überwachten, beim Bremsen mit Druckluft zu füllenden Raum derart in Verbindung steht, daß seine Füllung mit Druckluft früher erfolgt als die Füllung des Bremszylinders, so "daß letzterem nur diejenige sehr geringe Druckluftmenge zugeleitet zu werden braucht, die zur Erzeugung der zum festen Anpressen der Bremsklötze an die Räder benötigten Spannung im Bremsgestänge erforderlich ist.

Die Erfindung betrifft die besondere bauliche Ausbildung der zum Anlegen der Bremsklotze an die Räder dienenden Hilfsvorrichtung hinsichtlich des angegebenen Zweckes und des darüber hinausgehenden Zweckes: gleichzeitig als selbsttätige Nachstellvorrichtung zu wirken, deren Aufgabe es ist, den Bremsklotzabstand vom Radreifen ohne Rücksicht auf den Grad der Bremsklotzabnutzung konstant zu halten bzw. stets auf einen Normalwert zurückzuführen.

Es ist schon eine Druckluftbremse bekanntgeworden, welche mit zwei gegenläufigen, im gleichen Gehäuse angeordneten und' nacheinander auf das Bremsgestänge zur Wirkung gelangenden Kolben ausgerüstet ist, von denen der kleinere Hilfskolben zum Anlegen der Bremsklötze an die Radreifen dient und bei Leerwagen auch noch deren Abbremsung übernimmt.

Bei einer anderen bekanntgewordenen Druckluftbremse ist ein Hilfskolben gleichachsig mit dem Hauptbremskolben im gleichen Gehäuse angeordnet und dient lediglich zum Anlegen der Bremsklötze an die Radreifen. Bei beiden genannten Vorrichtungen ist der Hilfskolben mit einer Zahnstange verbunden, die dazu dient, den Hilfskolben in seiner Arbeitsstellung durch eine Sperrvorrichtung festzuhalten.

Der Gegenstand der Erfindung unterscheidet sich nun von diesen bekannten Vorrichtungen nicht nur durch eine erheblich anders gestaltete Anordnung und Wahl der angewandten Mittel, sondern zeichnet sich ganz besonders aus durch die Vereinigung einer von einem Hilfskolben über eine Zahnstange angetriebenen Vorrichtung zum raschen Anlegen der Bremsklötze an die Radreifen und

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben 'worden:

Willi Brüschke in Berlin-Karlshorst.

einer selbsttätigen Nachstellvorrichtung für die Aufrechterhaltung eines gleichmäßigen Bremsklotzspieles.

Weiterhin ist eine selbsttätige Nachstellvorrichtung für Bremsen an Eisenbahnwageti bekannt, die sich teilweise ähnlicher Mittel bedient wie die Nachstellvorrichtung nach der Erfindung; der Fortschritt der letzteren besteht auch hier wieder besonders in den Merkmalen einer vereinigten selbsttätigen Nachstellvorrichtung mit einer Hilfseinrichtung zum raschen Anlegen der Bremsklötze an die Radreifen.

Das wesentlich bauliche Merkmal der Erfindung ist darin zu erblicken, daß die Hauptbremszugstange in bekannter Weise aus einer mit steilgängigem Muttergewinde versehenen drehbaren Hülse und einem mit entsprechendem Steilgewinde versehenen nicht drehbaren Stangenteil besteht, wobei die zum Heranbringen der Bremsklötze an die Räder erforderliche Drehung des hülsenförmigen Teiles durch einen Druckluftzylinder bewirkt wird, der mit einem nicht drehbaren Gehäuse einen Bauteil bildet, das an dem vom Bremszylinder beeinflußten Bremshebel gelenkig angeordnet ist. Zwei durch eine Feder beeinflußte, in einer gewissen Wechselwirkung zueinander stehende Kupplungen vermitteln jeweils einerseits die Verbindung zwischen einem mit Hilfe des Bremsklotzanlage- und Nachstellkolbens in Drehung gesetzten Getriebeteils und der drehbaren Hülse bzw. zwischen letzterer und dem nicht drehbaren Gehäuseteil.

Die Bedingungen, unter denen die erwähnten Kupplungen in Wirksamkeit treten, sowie die Bedingungen, unter denen die Regelung des Klotzspiels erfolgt, sind in der Beschreibung der Wirkungsweise der Vorrichtung dargelegt.

Auf der Zeichnung ist der für die Veranschaulichung der Erfindung maßgebliche Teil einer Druckluftbremse im Längsschnitt dargestellt.

Die am Bremshebel 1 gelenkig angeordnete Bremszugstange besteht aus dem verschiebbaren, jedoch infolge der bekannten Verbindung mit den übrigen Teilen des Bremsgestänges nicht drehbaren Teil 2, dessen dem Bremshebel 1 zugewendetes Ende mit einem steilgängigen Gewinde versehen ist, das ohne Selbstsperrung oder Selbsthemmung ausgeführt ist. Das Gewinde des Stangenteiles 2 greift in das Gewinde eines verhältnismäßig dickwandigen, schweren, mutterförmigen Teiles 3 ein, der mit einem rohr- oder hülsenförmigen Teil 4 fest verbunden ist. DerTeil 4 braucht nur so weit rohr- oder hülsenförmig zu sein, wie dies mit Rücksicht auf das Bremsklotzspiel und diegrößtevorkommendeBremsklotzabnutzung erforderlich ist. Der rohrförmige Teil4 ragt in einen Gehäuseteil 5 hinein und besitzt einen Bund 6, auf den sich das Ende einer Feder 7 stützt, deren anderes Ende sich unter Zwischenschaltung eines Kugellagers 8 auf den den rohrförmigen .Teil 4 umschließenden Boden des Gehäuse-._teils 5 stützt; der Gehäuseteil S ist mit dem Gehäuse 9 verbunden, das mit dem einen Ende des Bremshebels ι in gelenkiger Verbindung steht, an dessen anderem Ende der Kolben des Bremszylinders angreift. Das nicht drehbare, jedoch mit dem Bremshebel 1 verschiebbare Gehäuse 9 besitzt seitlich hohle zylinderförmige Ansätze 10 und 11. Im Ansatz 10 befindet sich ein Kolben 12, dessen Kolbenstange 13 hohl ist und auf der einen Seite mit einer Verzahnung versehen ist. Im zylindrischen Gehäuseansatz 11 befindet sich die auf den Kolben 12 wirkende Rückdruckfeder 14. Soweit sie aus der hohlen Kolben- stange 13 bei der aus der Zeichnung ersichtlichen Lösestellung des Kolbens 12 herausragt, ist sie um eine Führungsstange 15 herumgeregt. In die Verzahnung der Kolbenstange 13 greift ein Ritzel 16 ein, das mit dem Hohlkegel 17 einer Reibungskupplung aus einem Stück besteht oder mit dem halsförmigenTeil dieses Kupplungshohlkegels 17 durch einen Keil o. dgl. fest verbunden ist. Der Hohlkegel 17 umfaßt mit dem halsförmigen Teil einen zapfenartigen Ansatz 18 des Teiles 4 der Bremszugstange. Ein kegelförmiger Ansatz 19 des Teiles 4 bildet mit dem Hohlkegel 17 zusammen eine Reibungskupplung. Ein anderer größerer kegelförmiger Ansatz 20 &5 des rohrförmigen Teiles 4 der Bremszugstange, kann unter entsprechenden Verhältnissen mit dem konischen in das Gehäuse 9 hineinragenden Rand des Gehäuseteils 5 einen Reibungsschluß herbeiführen.. Der zapfenartige Ansatz 18 des rohrförmigen Stangenteiles 4 ist in einem Kugel- oder·. Rollenlager 21 gelagert; das Lager ist so angeordnet, daß es in dem Hohlkegel 17 auftretende Axialkräfte aufzunehmen vermag. Eine Feder 22 stützt sich seinerseits auf eine Hülse 23, die sich mit einem Bund gegen einen Flansch 28 des Hohlkegels 17 legt, anderseits gegen einen Bund am Stirnende des zapfenartigen Ansatzes 18 des Teiles 4. Die Feder 22 hat also das Bestreben, den kegelförmigen Kupplungsteil 19 in den Hohlkegel 17 hineinzupressen und dient somit der Herstellung eines ständigen Kupplungsschlusses zwischen dem Ritzel 16 und dem drehbaren Stangenteil 4. Im Bewegungsbereich des Kolbens 12 oder eines mit ihm verbundenen Anschlages 24 befindet sich ein im Gehäuse 9 drehbar angeordneter Hebel 25, der über eine Stoßstange 26 auf einen Kipphebel 27 einwirkt und diesen im Sinne des Lösens des Kupplungsschlusses in der Kupplung 17,19 nur dann zu beein-

flüssen vermag, wenn der Kolben 12 durch Drucklufteinwirkung in seine äußerste Stellung gebracht wird, in der er an dem inneren Boden des für ihn vorgesehenen Zylinders 10 anliegt. Das äußere Ende des Zylinders 10 hat einen Schlauchanschlußstutzen 29, durch welchen dem Zylinder 10 beim Bremsen Druckluft etwa aus der bekannten Übertragungskammer oder aus demjenigen Kanal zugeführt' wird, durch den beim Bremsen die Druckluft über das Mindestdruckventil zum Bremszylinder gelangt.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist die folgende:

Bei der Bremsung wird dem Raum des Zylinders 10 vor dem Kolben 12 Druckluft zugeführt, die den Kolben 12 sogleich mit großer Geschwindigkeit in Bewegung setzt, da die Bremszugstange 2, 3, 4 bis zum Anliegen der Bremsklötze an den Rädern unbelastet ist. Die Verzahnung der Kolbenstange 13 treibt das Ritzel 16 an, das den Hohlkegel 17 in Drehung im Sinne der Uhrzeigerbewegung setzt. Bei unbelasteter Bremszugstange 2, 3, 4 wird der Anpressungsdruck zwischen den Kupplungsteilen 17 und 19 einerseits und 23 und 28 anderseits durch beide Federn 7 und 22 ausgeübt, wodurch die Drehung des Ritzels 16 auf den rohr- oder hülsenförmigen Teil 4 der Bremszugstange 2 übertragen wird. Die sich drehende, aber in der Längsrichtung nicht verschiebende, schwere, steilgängige Mutter 3 zieht dabei die Bremszugstange nach Maßgabe der Steigung des Gewindes in sich hinein. Dies spielt sich infolge der raschen Bewegung des Kolbens 12 und der steilen Steigung des Gewindes zwischen den Teilen 2 und 3 mit großer Geschwindigkeit ab. Ist nun unter der Voraus-Setzung normalen Bremsklotzspieles das Anlegen der Bremsklötze durchgeführt und hat dabei der Kolben 12 einen Teil seines Hubes zurückgelegt, ohne — in Rücksicht auf die normale Größe des Bremsklotzspiels — das Ende seines Hubes erreicht zu haben, so tritt in der Stange 2, 4, S, 9 eine Zugkraft auf, die durch den Widerstand der an den Radreifen anliegenden Bremsklötze und durch die Tätigkeit des auf der Zeichnung nicht dargestellten Bremszylinderkolbens bedingt ist, der nunmehr ebenfalls mit Druckluft beaufschlagt wird. Beim Übergang vom nicht belasteten zum belasteten Zustand hinsichtlich der Bremszugstange 2, 4 gibt es eine Periode, während deren die Stange 2 schon unter Zugspannung steht, die Feder 7 aber noch nicht so stark gespannt ist, daß ein hinreichender Reibungsschluß zwischen dem kegelförmigen Kupplungsteil 20 und dem entsprechend gestalteten Rand des Gehäuseteils 5 besteht, so daß ein Zurückziehen der Stange 2 unter entsprechender Drehung der Mutter 3 und des rohrförmigen Stangenteils 4 infolge Fehlens der Selbstsperrung des Gewindes der Teile 2 und 3 eintreten könnte; durch den von der Feder 22 hervorgerufenen Reibungsschluß wird dies verhütet, dessen Wirkung durch festes Aufeinanderpressen der Kupplungsteile S und 20 bald unterstützt wird. Beim Lösen der Bremse bleibt der geschilderte Zustand so lange erhalten, wie in der Bremszugstange 2 eine Zugspannung herrscht, die hinreicht, den Kupplungsschluß zwischen den Kupplungsteilen 5 und 20 aufrechtzuerhalten, wodurch der drehbare Teil 4 am nicht drehbaren Gehäuseteil ζ festgehalten wird; erst wenn durch entsprechendes Sinken des Bremszylinderdruckes diese Zugspannung geschwunden ist oder sehr gering geworden ist und die Feder 7 sich so weit zu dehnen vermag, daß sie die Reibung zwischen den Kupplungsteilen 5 und 20 aufhebt und der Druck im Zylinder 10 entsprechend herabgesunken ist, vermag die Feder 14 den Kolben 12 in die auf der Zeichnung veranschaulichte Anfangslage zurückzudrücken, wobei das Ritzel 16 die gegenläufige Drehung ausführt und die Mutter 3 die Stange 2 in die Lage zurückschraubt, bei der die Bremsklötze sich in ihrer Lösestellung in gehörigem Abstand vom Radreifen befinden.

Im obigen ist die Wirkungsweise der Vorrichtung beim Anlegen und Abheben der Bremsklötze an die Räder bzw. von den Rädern unter der Voraussetzung normalen Bremsklotzspiels erläutert.

Sind die Bremsklötze so stark abgenutzt, daß der normale Weg des Kolbens 12 zum Anlegen der Bremsklötze an die Räder nicht ausreicht, oder ist das Spiel der Bremsklötze infolge des Ersatzes abgenutzter Bremsklötze durch nicht abgenutzte sehr gering, so wirkt die Vorrichtung gleichzeitig als selbsttätige Nachstellvorrichtung, also nach Art des bekannten Gestängestellers.

Der im ersten Falle sich abspielende' Vorgang verläuft dabei folgendermaßen: Dadurch, daß infolge übermäßig großen Bremsklotzspieles der Kolben 12 auf seinem Wege in Richtung auf das Ritzel 16 keinen Widerstand findet, wird er mit großer Geschwindigkeit bis in seine Endstellung getrieben, in der er am Boden des Zylinders 10 anliegt. Der an der Kolbenstange 13 befindliche Anschlag 24 stößt an den Hebel 25, der mittels der Stoßstange 26 den Kipphebel 27 derart bewegt, daß der Zapfen 18 und mit ihm der hülsenartige Teil 4 der Bremszugstange gegen die Spannung der Feder 7 verschoben wird, ohne daß es zwischen den Teilen 20 und 5 zum Anlegen kommt; der Reibungsschluß zwischen den Kupplungsteilen 19 und 17 wird dadurch um den auf die Feder 7 entfallenden Betrag

verringert, und infolge der Trägheit insbesondere der massigen Mutter 3 dreht sich die Hülse 4 weiter, wobei sich der Kupplungsteil 19 leicht schleifend im nunmehr feststehenden Kupplungsteil 17 dreht, und unter der Wirkung des steilgängigen Gewindes der Mutter 3 wird die Stange 2 tiefer in den hülsenförmigen Teil 4 hineingezogen, wodurch die Bremsklötze einen größeren als dem normalen Spiel entsprechenden Weg zurücklegen und zur Anlage an den Rädern kommen. Beim Lösen der Bremse legt der Kolben 12 seinen Rückhub zurück; der zwischen den Teilen 17 und 19 vorhandene Reibungsschluß, der zwar anfänglieh wegen der Stellung des Hebels 25 noch gering ist und nur von de'r Feder 22 herrührt, reicht hin, um die Kolben- bzw. Ritzelbewegung sofort auf den rohr- oder hülsenartigen Teil 4 der Bremszugstange 2 zu übertragen, der Teil 4 wird also zurückgedreht, wobei das Maß seiner Zurückdrehung gegenüber dem Maß seines Eindrehens bei Einleitung der Bremsung so viel kleiner ist, wie beim Eindrehen der Mitwirkung der Trägheit der TeOe, insbesondere der schweren Mutter 3, zuzuschreiben war.

Ist das Klotzspiel etwa infolge Ersatzes abgenutzter Bremsklötze durch neue Bremsklötze zu klein, so wird beim Bremsen der Widerstand, den die Bremszugstange 2 bis 4 ihrer Bewegung entgegensetzt, nach dem Anlegen der Bremsklötze an den Radreifen auftreten, bevor der Kolben 12 seinen dem normalen Klotzspiel entsprechenden Hub ausgeführt hat; die Feder 7 wird also noch vor dem Eintreten der Wirkung des Bremszylinders etwas stärker gespannt als vorher; diese Spannungs\^rermehrung der Feder 7 reicht zwar noch nicht hin, einen Kupplungsschluß zwischen den Kupplungsteilen 20 und 5 herbeizuführen, hat aber eine Reibungsverminderung zwischen den Kupplungsteilen 19 und 17 zur Folge, die es dem Teil 17 möglich macht, um den zum Stillstand gekommenen Kupplungsteil 19 zu gleiten. Der Kolben 12 führt also trotz vorzeitigen Festhaltens der Bremszugstange 2 bis 4 seinen dem normalen Klotzspiel entsprechenden Hub aus. Wird die Bremse gelöst, so wird beim Rückhub des Kolbens 12 sogleich der rohr- oder hülsenförmige Teil der Bremszugstange zurückgedreht; das Maß der Rückdrehung entspricht der vollen Kolbenrückbewegung, ist also größer als das Eindrehen beim Anziehen der Bremse; die unabgenutzten starken Bremsklötze werden also so weit vom Radreifen abgezogen, daß das normale Klotzspiel wiederhergestellt ist.

Ein besonderer Vorteil des Erfindungsgegenstandes ist darin zu erblicken, daß die \^rorrichtung in jedes Bremsgestänge nach

träglich eingebaut werden kann, da es nur der Anbringung des Teiles 9 mit Zubehör bedarf; irgendwelche baulichen Veränderungen im übrigen Teil der Bremsanlage sind nicht 65 erforderlich.

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   1. Druckluftbremse, bei der das Anlegen der Bremsklötze an die Radreifen mittels eines besonderen Hilfszylindefs geschieht, dem beim Bremsen die erforderliche Druckluft schneller zufließt als dem Bremszylinder und der das Heranbringen der Bremsklötze an die Radreifen mittels steilgängiger, nicht selbstsperrender Schraubenspindel und entsprechender Mutter bewirkt, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (12) des Hilfszylinders mittels Zahnstange (13) über die Teile (17, 19) einer Reibungskupplung auf die Bremszugstange (2, 4) einwirkt.

   2. Druckluftbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der von dem im Zylinder (10) befindlichen Kolben (12) angetriebene Teil (4 bis 18) der Bremszugstange (2, 4) Kupplungsteile (19, 20) besitzt, deren einer (20) beim Auftreten des durch das erfolgte Anlegen der Bremsklötze an den Radreifen bedingten Bewegungswiderstandes der Zugstange (2,

   4) einen Kupplungsschluß zwischen dem Stangenteil (4) und dem nfcht drehbaren Gehäuseteil (5) des Zugstangenteiles (9) vermittelt, wohingegen der Kupplungsteil (19) durch die Wirkung der Federn (7 und 22) mit dem der Bewegung des Kolbens (12) entsprechend in Drehung gesetzten Kupplungsteil (17) im Reibungsschluß gehalten wird, wobei der von der Feder (7) aufgebrachte Anteil des Anpressungsdruckes teils durch die Veränderung der in der Bremszugstange (2, 4) auftretenden Zugspannung, teils durch eine in Abhängigkeit von der Bewegung des Kolbens (12) wirksam werdende Hebelvorrichtung (25, 26, 27) derart verändert wird, daß im Falle zu reichlichen Klotzspieles eine Verkürzung der Zugstange (2, 4) durch die lebendige Kraft der in Drehung gesetzten Massen (Mutter 3), im Falle zu geringen Klotzspieles eine Verlängerung der Bremszugstange (2, 4) eintritt.

   3. Druckluftbremse nach den An-Sprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der vom Kolben (12) in Drehung gesetzte Kupplungsteil (17) mit einem Ritzel (16) in die Verzahnung der Kolbenstange (13) eingreift und mit einer Kupplungs- iao scheibe (28) versehen ist, die im Reibungsschluß mit einer unter dem Einfluß der

   Feder (22) stehenden Büchse oder Hülse (23) steht.

   4. Druckluftbremse nach den Ansprüchen ι bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der den Kolben (12) enthaltende Zylinder (10) einen einheitlichen Bauteil mit dem nicht drehbaren Gehäuse (9) der Bremszugstange (2, 4, 9) bildet.

   S- Druckluftbremse nach den Ansprüchen ι bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (12) einen Anschlag (24) besitzt, der nur dann, wenn der Kolben (12) infolge zu reichlichen Bremsklotzspieles beim Bremsen den Zylinder (10) bis zu seinem Hubende durchläuft, mit der Hebel vorrichtung (25, 26, 27) in Anschlag kotnmt und letztere derart beeinflußt, daß sie -durch leichtes Zusammendrücken der Feder (7) den Kupplungsschluß zwischen den Teilen (19 und 17) lockert, ohne einen Kupplungsschluß zwischen den Teilen (20 und 5) herbeizuführen.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen