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Nachstellvorrichtung für Bremsen, insbesondere für Eisenbahnfahrzeuge
Den Gegenstand der Erfindung bildet eine Vorrichtung zum selbsttätigen Einstellen
der Länge eines Gestänges, die insbesondere als Nachstellvorrichtung für Ei,senibaihrubrem@sen
dienen (kann und aus zwei iiieinandergleitenden Teilen mit einer prismatischen und
einer rohrförmigen Stange besteht, die miteinander durch drei Rollenkränze verbunden
sind, deren Rollen sich in entsprechenden Teilringen festklemmen und ,in der Lage
sind, die beiden Stangen in der einen oder der anderen relativen Bewegungsrichtung
fest miteinander zu kuppeln.
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Es sind bereits Nachstellvorrichtungen dieser Art bekannt, die in
das Bremsgestänge von Eisen-@ba'hnfahrzeu@gen am Ende eines der Bremshebel der hrems,scli,ulie
eingeschaltet werden und die vorgenannte technische Aufgabe durch die Einwirkung
einer Nachstellvorrichtung erfüllen, welche in geeigneter Weise das Gehäuse mit
dem anderen Hebel der Bremsschuhe verbindet. Wenn -in der Ruhelage der Luftdruck
nicht auf den Bremskolben einwirkt ,und dieser infolgedessen ganz in seinen Zylinder
eingezogen ist, wird das Einziehen der prismatischen Stange und demgemäß die Verkürzung
der Nachstellvorrichtung durch das Festklemmen eines der Rollenkränze unmöglich
gemacht, wogegen das Ausziehen der prismatischen Stange aus der rohrförmigen Stange
und demgemäß die Verlängerung der Nachstellvorrichtung nur unter der Einwirkung
einer
verhältnismäßig großen Kraft möglich ist, die in der Lage ist, ein halbes Festklemmen
eines Rollenkranzes in einem entgegengesetzt gerichteten Keilring zu Überwinden,
der von einer genau geeichten Feder vorgeschoben wird. Zu Beginn eines Bremsvorganges
und während der Zugbewegung des Endes des Ausgleichhebels, an dem die Nachstellvorrichtung
des Gestänges angreift, also des Endes, das demjenigen entgegengesetzt ist, an dem
die Kolbenstange angreift, behält die Nachstellvorrichtung zunächst ihre Starrheit
bei. Wird nun infolge des Verschleißes der Bremsschuhe das Gestänge zu lang, ,so
bewegen sich diebeiden Hebel der ,Bremsschuhe über ihre normale Lage hinaus und
!bewirken das Eingreifen der Nachstellvorrichtung, wodurch deren Gehäuse stillgesetzt
wird, wogegen die Rohrstange sich weiter vorschiebt, bis die Bremsschuhe mit den
Radfelgen in Berührung gelangen, wobei sie jedoch ihre Lage gegenüber der prismatischen
Stange -beibehält. Nach" dem Bremsen geht das Gehäuse unter der Einwirkung seiner
Feder @in die Ausgangslage zurück, wobei einer der Rollenkränze auf der vieleckigen
Stange gleitet, wogegen ein anderer Rollenkranz diese Stange festklemmt. Dadurch
wird die Nachstellvorrichtung um eine Länge verkürzt, die der Versetzung des Gehäuses
gegenüber der Rohrstange entspricht. Wenn während des Bremsens aus irgendeinem Grunde
die Bremsschuhe mit den Radfelgen in Berührung kommen, bevor der Kolben seinen normalen
Hub zurückgelegt hat, verlängert sich die Nachstellvorrichtung durch Gleiten der
Rohrstange auf der vieleckigen Stange, weil die Zugkraft größer ist als der Widerstand
der Rollen, die mit dem von der geeichten Feder vorgeschobenen Keilring zusammen
arbeiten.
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Ein erster Zweck der Erfindung besteht darin, eine besonders einfache
Anordnung der verschiedenen Teile zu treffen, die auch durch eine besonders leichte
fabrikmäßige Herstellung zu einer besonders einfachen und ;kräftigen Bauart führt.
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Ein weiterer Zweck der Erfindungbesteht darin, mit der Nachstellvorrichtung
eine neue, besonders wesentliche Aufgabe zu erfüllen, wenn sie an Güterzugwagen
angebracht werden soll.
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Wie oben erwähnt, sind die bekannten Nachstellvorrichtungen während
des Bremsens in Richtung ,der Verkürzung ganz starr, aber in Richtung der Verlängerung
uVr so lange, als die Zugkraft selbst kleiner ist als die Gegenkraft der geeichten
Feder, ,die auf den Keilring zum teilweisen Festklemmen der zugehörigen Rollen einwirkt.
In der Regel beträgt diese Kraft annähernd 150 kg. Wenn also das Bremsgestänge beim
Fahren oder Rangieren Stöße erfährt, aus denen sich die vorgenannte Grenze übersteigende
Zugkräfte ergeben, entstehen Verstellungen des Bremsgestänges im Sinne einer Verlängerung,
.die erst beim folgenden Bremsvorgang ausgeglichen werden, was bei wesentlichen
Verstellungen nicht ohne Nachteil ist. Diese Bjetriebsunvollkommenheit der bekannten
Nach-stellvorrichtungen ist bei Personenwagen ohne große Bedeutung, weil diese nur
wenig häufige und leichte Stöße erleiden. Bei Güterwagen liegen aber die Verhältnisse
ganz anders, weil deren nicht festgezogene Kupplungen während der. Fahrt heftige
Stöße verursachen, die eine wesentliche Verlängerung des Gestänges herlaeiführen
können. Ferner werden beim Rangieren die Güterzugwagen mit einer solchen Kraft gegeneinandergestoßen,
daß die Rückwirkungen der verschiedenen Teile des Gestänges im Augenblick des Zusammenstoßens
mehrere Hundert Kilogramm erreichen können. Solche Stöße und Rückwirkungen bewirken
eine Verstellung des Gestänges. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung entsteht dagegen
zu Beginn eines jeden Stoßes @im Sinne der Verlängerung ein selbsttätiges und vollständiges
Festklemmen eines Rollenkranzes, das sich 1a-ei noch so großer Kraft dem Gleiten
der vieleckigen Stange in der Rohrstange entgegenstellt, wobei dieses Festklemmen
sofort mit der nicht normalen Zugkraft selbst verschwindet.
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Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes wird nachfolgend
an Hand der Zeichnung näher beschrieben.
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Fig. i ist ein waagerechter Längsschnitt; Fig. 2 ist ein Querschnitt
in größerem -Maßstab gemäß der Linie 11-II der Fig. i ; Fig. 3 ist ein Querschnitt
gemäß derLinie III-III der Fig. i ; Fi,g. 4 ist eine Draufsicht in kleinerem -Maßstab
der Anordnung der Nachstellvorrichtung an den Enden des Ausgleich'hebels und zeigt
insbesondere die Verbindung durch Gabellenker, einerseits zwischen dem Ende der
Nachstellvorrichtung in der Nähe des Ausgleichhebels, an dem die Rohrstange dieser
Vorrichtung angreift, anderseits dem Ende des anderen Ausgleichhebels, sowie die
Vorrichtung zum Lösen der Nachstellvorrichtung zu Beginn einer Bremsbewegung; Fi,g.5
ist eine Seitenansicht der Vorrichtung zum Lösen der Nachstellvorrichtung. DieNachstellvorrichtung
besteht im wesentlichen ,aus einer prismatischen Stange i, die in einerRohrstange
2 gleitet. Die Rohrstange 2 ist in Richtung der Angriffsstelle der prismatischen
Stange (nach der rechten Seite in Fig. i) durch drei fest damit zusammenhängende
Teile, und zwar durch einen Ring 3, ein Rohr ,4 und einen Ring 5, verlängert. Diese
starre Anordnung, die als Regelkörper bezeichnet wird, bildet einen Hohlraum, in
dem um die prismatische Stange, von links nach rechts in der Zeichnung, die Feder
6, der Rollenkäfig 7, der Keilring 8, die Rollen g, die Feder io, die Keilringe
ii, die Rollen i2 und die Trennringe 13 gelagert sind. Die Rollen g befinden sich
zwischen den Seiten der vieleckigen Stange i und den entsprechenden Keilflächen
des Ringes 8, der als Sperring dient. Diese Keilflächen sind in einer solchen Richtung
geneigt, daß das Festklemrnen der Rollen g sich dem Einschieben der prismatischen
Stange in die Rohrstange und demgemäß der Verkürzung der Nachstellvorrichtung entgegenstellt.
Der Rollenkäfig 7, der genügend starr sein muß, kann gegebenenfalls weniger nffnungen
aufweisrii
als die Zahl (lcr Seiten der prismatischen Stange. Bei
dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Käfig nur mit zwei
Schlitzen versehen ,und enthält nur vier Rollen, die sich auf vier Seiten der sechskantigen
Stange abwälzen, wobei diese Rollen paarweise in :beiden Schlitzen des Käfigs gelagert
sind.
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Die Rollen i2, die durch einfache Ringe 13 voneinander getrennt sind,
befinden sich zwischen den ebenen Seiten der prismatischen Stange i und den Keilflächen
der Ringe i i, die als Zurückhalteringe bezeichnet werden. Die Keilflächen sind
hier in einer solchen Richtung geneigt, daß das Festklemmen der Rollen 12 sich dem
Austreten der prismatischen Stange aus der Rohrstange, also der Verlängerung der
Nachstellvorrichtung, entgegenstellt. Die Zahl dieser Zurückhalteringe ist der Größe
der Zugkräfte angepaßt, denen die Vorrichtung w@iderstehen muß.
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Die Nachstellvorrichtung 'besitzt ferner einen Schiebekörper, der
aus einem Rdhrmantel 14, einem aufgeschraubten Deckel 15, zwei Gabelzapfen 16, einer
Verbindungsschelle 17, einer Büchse 18, einem eingeschraubten Ring i9, einem Rollenkäfig
20, einem Ring 21 und einer Muffe 22#besteht.
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In diesem Schiebekörper, und zwar in der Büchse 18, ist der Keilring
23 zum Nachholen gelagert, der durch eine genau geeichte Feder 24 beständig von
der rechten nach der linken Seite der Fig. i beeinflußt wird, wobei der Druck der
Feder 24 auf den Ring 23 durch einen Abstandsring 25 übertragen wird, und die Feder
24 sich mit dem anderen Ende gegen den Boden des Ringes 21 stützt.
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Zwischen den Keilflächen des Ringes 23, die mit den Keilflächen der
Ringe i i gleichgerichtet sind, und den ebenen Seiten der prismatischen Stange i
befinden sich die Rollen 26.
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Gegen die Mantelfläche der Rollen 12 des ersten Keilringes von rechts
legt sich eine Lösehülse 27, die selbst von der Feder 28 beeinflußt wird, die sieh
gegen den Boden der Büchse 18 stützt, wobei die Verschiebung dieses Drückers in
Richtung der Keilringe i i von dem in die Büchse 18 eingeschraubten Ring i9 begrenzt
wird.
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Eine starke Rückzugfeder 29, die sich einerseits gegen den Deckel
15 des Mantels 14 und anderseits gegen den Ring 3 stützt, hat das Bestreben, den
Mantel 14 und den damit zusammenhängenden Schiebekörper in bezug auf die Rohrstange
2 und den damit zusammenhängenden Regelkörper nach links zu verschieben.
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In der Ruhelage gemäß Fig. i, die der Lage der Teile der Nachstellvorrichtung
zwischen den Bremsvorgängen und den auf das Gestänge ausgeübten Stößen entspricht,
wird die Büchse 18 durch die Rückzugfeder 29 in Richtung der Zurückhalteringe i
i @beeinflußt, und diese Ringe legen sich gegen die Rollen 12, wodurch die prismatische
Stange i für normale Kräfte ini Sinne der Verlängerung der Einstellvorrichtung festgeklemmt
wird. Entsteht ein Heftiger Stoß in Richtung der Verlängerung, so nimmt die prismatische
Stange i den Regelkörper von links nach rechts mit, holt das geringe Spiel zwischen
dem ersten Ring i i von rechts und der linken Kante des Ringes 5 nach und drückt
dadurch die Ringe i i gegen den Ring 5, wodurch jede weitere Verlängerung unmöglich
gemacht wird. Nach dem Stoß kehren die Teile der Nachstellvorrichtung wieder in
die Lage gemäß Fig. i.
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Man kann ferner sehen, daß eine Verschiebung um einige Millimeter
des Schiebekörpers mit dem Mantel 14 nach der linken Seite der Zeichnung, in bezug
auf den Regelkörper mit der Rohrstange 2, die Nachstellvorrichtung löst und in die
Lage abringt, in welcher sie sich verkürzen oder verlängern kann. Eine solche Lage
:ist während des Bremsens erforderlich. Die Fig. 4 und 5, welche die Anordnung der
Nachstellvorrichtung in einer Bremsvorrichtung zeigen, zeigen auch die erfindungsgemäße
Lösevorrichtung.
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Gemäß Flg.4 sind in an sich bekannter Weise ,die beiden Ausgleichhebel
30 und 31 miteinander durch einen Lenker 32 und eine Feder 33 verbunden.
Das untere Ende des Ausgleichhebels 31 schwingt um einen feststehenden Punkt, während
das untere Ende des Ausgleiohhebels 30 gelenkig an der Kol-,benstange 34
angreift. Beim Bremsen durch Einlaß der Druckluft wird die Kolbenstange 34 ausgestoßen,
und die oberen Enden der Ausgleichhebel gehen auseinander, wodurch die Bremsschuhe
angedrückt werden. Während nun aber die Bewegung des oberen Endes des Ausgleichhebels
31 durch eine starre Stange 35 übertragen wird, wird d.ie Bewegung des Ausgleichhebels
3o durch die in das Gestänge eingeschaltete Nachstellvorrichtung übertragen.
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Erfindungsgemäß wird die Nachstellvorrichtung durch den Gabellenker
36 betätigt, der einerseits mit dem Ende des Ausgleichhebels 31 und anderseits mit
dem Zapfen 16 durch Kulissen von solcher Länge verbunden ist, daß der Druck des
Gabellenkers beim Bremsen auf die Zapfen erst beim Austreten des Kolbens übertragen
wind, der das Andrücken der Bremsschuhe gegen die Radkränze bewirken soll. Das Lösen
der Nachstellvorrichtung zu Beginn eines Bremsvorganges, zu deren Einwirkung während
des Bremsens, geschieht durch den Druck einer Rolle 37 auf den. Deckel 15 des Schiebekörpers,
die sich um einen Zapfen 38 der Rohrstange 2 dreht, mit welcher dieser Zapfen durch
Lenker 39 verbunden ist. Das Verschwenken ,geschieht sofort zu Beginn des Bremsvorganges
und der entsprechenden Bewegung der Nachstellvorrichtung (am oberen Ende des Ausgleichhebels
30) in bezug auf den Gabellenker in Richtung des oberen Endes des Ausgleichhebels
31, mit dem der Gabellenker verbunden ist, durch das einfache Auflaufen einer zweiten
Rolle 4o der Lenker 39 auf ein Kurvenstück 41, das einstellbar am Gabellenker 36
befestigt ist.