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Nachstellvorrichtung für Bremsgestänge
Die Erfindung betrifft eine Nachstellvorrichtung für Bremsgestänge. insbesondere für Eisenbahnfahrzeuge, welches durch Veränderung seiner Länge ein konstantes genaues Lüftspiel zwischen den Bremsbacken und der Bremsfläche bei Ruhelage der Bremsanlage aufrecht erhält, wobei diese Vorrichtung eine Gewindespindel und eine auf der Gewindespindel laufende Aufholmutter aufweist, die während des Nachstellvorganges verdreht und nach Erreichen der gewünschten Längenänderung durch einen Verriegelungsring gesperrt wird, der auf einem rohrförmigen Element, das die Mutter trägt, angeordnet ist und sich durch Zusammendrücken einer zwischengelegten Feder an einem nicht drehbaren Träger abstützt und dadurch mit diesem durch Reibung verbunden ist.
Bekannter Nachstellvorrichtungen dieser Bauart unterliegen im allgemeinen einem raschen Verschleiss, wodurch der die Nachstellvorrichtung tragende Lenker eine ausgesprochene Schräglage einnehmen kann.
Hiedurch wird natürlich eine Funktionsstörung bewirkt, weil hiebei die Umkehrbarkeit des Regelvorganges nicht gewährleistet ist.
Es sind bereits besondere Ausbildungen von Anschlagringen vorgeschlagen worden, um eine Festlegung ohne Gleiten zu ermöglichen, diese Anordnung weist jedoch ihrerseits den Nachteil auf, dass sie die Abnutzung der einander berührenden Teile erheblich verstärkt.
Die Erfindung betrifft Verbesserungen derartiger Apparate, welche die Nachteile der bekannten Anordnungen vermeiden und gestatten, vor der Verriegelung eine zentrierte Anlage des Anschlagringes bei beliebigen gegenseitigen Schräglagen oder Exzentrizitäten der als fest und beweglich angesehenen Teile der Nachstellvorrichtung zu erhalten.
Die Erfindung ist nun dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Verriegelungsring, der sich, wie an sich bekannt, mit einer Kegelfläche am Träger abstützt, und dem rohrförmigen Element ein Radialspiel vorgesehen ist, oder dass die Berührungsfläche zwischen Verriegelungsring und Träger sphärisch ausgebildet ist, wobei gegebenenfalls der Verriegelungsring mit Spiel auf dem rohrförmigen Element gelagert ist,
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genüber diesem feststehenden Träger zentriert wird und zwischen der Oberfläche des Verriegelungsringes und dem Träger auch bei Vorhandensein einer durch das Spiel zwischen den Einzelteilen der Nachstellvorrichtung bedingten Schräglage oder Exzentrizität des rohrförmigen Teiles gegenüber dem Träger ein vollkommener Kontakt gesichert ist.
Gemäss einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die Feder als Schraubenfeder, die im wesentlichen keine Querverformung aufweist, z. B. mit Hilfe symmetrischer Anordnung ihrer Abstützpunkte ausgebildet, oder ein anderes ähnlich wirkendes elastisches System vorgesehen, beispielsweise ein Stapel von elastischen kegelstumpfförmigen Lochscheiben.
Diese Massnahme erhöht die Genauigkeit, mit welcher der Verriegelungsring auf seinem Sitz zum Anliegen kommt, wodurch die Abnützung praktisch zum Verschwinden gebracht wird.
Diese und noch weitere vorteilhafte Massnahmen der Erfindung werden an Hand der Zeichnungen näher erläutert.
Fig. 1 und 2 ist je ein schematischer Halbschnitt einer Anordnung von Teilen bekannter Ausführungformen der Nachstellvorrichtung. Fig. 3 zeigt in einer geschnittenen Teilansicht in grösserem Massstab die Form des Verriegelungsringes und seines Sitzes. Fig. 4-6 zeigen in Teilschnitten in grösserem Massstab drei Ausführungsformen einer mit einem Ring versehenen Verriegelungsvorrichtung in einer Nachstellvorrich-
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tung. Fig. 7 ist eine der Fig. 6 entsprechende schaubildliche Ansicht. Die Fig. 8-10 zeigen in schematischer Darstellung der Einbau einer Nachstellvorrichtung mit einer Inneneinrichtung bekannter Bauart in die Bremsanlage eines Eisenbahnfahrzeuges.
Wie aus Fig. 1 hervorgeht, wird der Verriegelungsring 1 einer Nachstellvorrichtung für Bremsgestänge im allgemeinen unmittelbar gegen die Druckfeder 2 gedrückt, welche den rohrförmigen Teil 3 umgibt, an welchem die Aufholmutter befestigt ist, wobei sich die Feder unter Zwischenschaltung eines Kugeldrucklager 5 an einem Auflager 4 drehbar abstützt. Bei dieser Anordnung dreht sich die Feder, und die von ihr verursachten radialen Verformungen sind eine Ursache der exzentrischen Lage des Ringes 1.
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mit der Aufholmutter fest verbundene rohrförmige Teil 3a auch mit dem Ring la fest verbunden ist, wo- bei ein Kugeldrucklager 5a zwischen dem Ring und der Feder angeordnet ist.
Unter diesen Umständen be- wirkt die feste Feder keine exzentrische Lage, und der die Anlagefläche des Ringes la bildende Sitz 6 kann sich zur Vornahme der Verriegelung besser gegen die entsprechende feste Fläche legen. Es ist ferner zweckmässig, als Anschlag 5a ein Walzlager mit schrägen Kontakten zu wählen, dessen Käfige somit einen rechtwinkeligen Querschnitt haben.
Es ist ferner möglich, die Ursachen für eine exzentrische Lage und Ausrichtungsfehler innerhalb des
Apparates durch Verwendung einer von radialen Verformungen freien Feder 2a zu verringern. Ein derarti- ges elastisches System kann durch einen entsprechenden Stapel von elastischen kegelstumpfförmigen Loch- scheiben gebildet werden.
Es kann auch durch eine Feder gebildet werden, bei welcher die Windungsenden symmetrisch sind und in ein und derselben Axialebene der Feder liegen.
Die Verwendung einer von radialen Verformungen freien Feder ist ein Vorteil, da derartige Federn meistens in sehr engen Räumen untergebracht sind. Das Fehlen einer seitlichen Verformung verhindert jede zufällige Berührung zwischen der Feder und ihrem Aufnahmeraum, welche für die Umkehrbarkeit der Nachstellvorrichtung schädlich ist.
Wie in Fig. 3 dargestellt, hat die Anlagefläche 6 des Ringes 1 zweckmässig die Form eines sphärischen Ringes, wobei die entsprechende Anlagefläche 7 der festen Anordnung 8 der Nachstellvorrichtung die gleiche Form hat. Dieser sphärische Ring ist vorzugsweise auf den Lappen zur Anlenkung der Nachstellvorrichtung an das Gestänge, dessen Länge zu regeln ist, zentriert. Hiedurch wird den Ausrichtungsfehlern abgeholfen, welche durch das Spiel zwischen den festen Teilen der Nachstellvorrichtung und den drehbaren Teilen derselben einschliesslich des Spiels der Mutter auf der Aufholspindel erzeugt werden können.
Selbst bei Ausrichtungsfehlern schneiden sich die Achsen der festen Teile und der drehbaren Teile notwendigerweise, und die sphärische Anlagefläche, deren Halbmesser mit dem Buchstaben R bezeichnet ist, stützt sich stets richtig an dem sphärischen Sitz 6 ab.
In Fig. 4 umgibt zur Abhilfe eines Ausrichtungsfehlers der Achsen der festen und drehbaren Teile der Verriegelungsring 9 die Hohlwelle 10, an welcher die Aufholmutter befestigt ist, mit Spiel. Die Welle 10 besitzt einen Kragen 11 mit einer ebenen Fläche 12, welche mit dem Ring 9 in Reibungsschluss treten kann. Wie in Fig. 4 dargestellt, kann diese Fläche 12 eine ebene einfache oder mehrfache Kupplungsfläche sein. Der lose Ring 9 zentriert sich dann automatisch an seiner Anlagefläche 13 vor der Ausübung des Druckes, und diese Zentrierung verhindert praktisch eine Abnutzung.
In Fig. 5 ist der Verriegelungsring 14 mittels eines Kugelgelenks 16 am Ende der der Welle 10 entsprechenden rohrförmigen Welle 15 angebracht. Dieses Kugelgelenk kann Reibungsschluss haben oder mit Kugeln versehen sein. Man erhält dann trotz einer Winkelverschiebung zwischen den Achsen der Anlagefläche 17 zur Abstützung des Ringes 14 und der Welle 15 eine zentrierte Anlage des Ringes 14 an dieser Anlagefläche 17 sofort bei Herstellung der Berührung vor der Ausübung einer Kraft.
Zur Herstellung eines zwangsläufigen Antriebs des Verriegelungsrings 18 durch die Hohlwelle 19 bei gleichzeitiger Ermöglichung der Berichtigung der Anlage der Anlagefläche 20 des Ringes an seinen den festen Teilen 22 der Nachstellvorrichtung angehörenden Sitz 21 ist zwischen dem losen Ring 20 und einem Kopf 23 der Hohlwelle eine Oldham-Kupplung angeordnet. Diese Kupplung enthält eine Scheibe 24, welche die Welle 19 mit Spiel umgibt und auf entgegengesetzten Seiten zwei gekreuzte Rippenpaare 25 und 26 trägt, welche mit Nuten 27 und 28 in dem Kopf 23 bzw. in dem Ring 20 zusammenwirken.
Ein loser mit einer Kupplung versehener Ring der in Fig. 4 dargestellten Art kann mit einer Kugelgelenkverbindung zwischen der Welle 10 und der Scheibe 11 kombiniert werden. Ebenso kann eine Kugelgelenkverbindung zwischen der Welle 19 und dem Kopf 23 vorgesehen werden. Diese Doppelverbindungen gestatten, gleichzeitig den Winkelabweichungen und den Zentrierungsfehlern der Achsen der festen und
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drehbaren Teile einer Nachstellvorrichtung abzuhelfen. Es ist auch möglich, zwischen der mit der Auf- holmutter lest verbundenen drehbaren Welle und dem Verriegelungsring eine sehr schwache Feder anzu- ordnen, welche nur radial wirkt und nur zur angenäherten dauernden Zentrierung des Ringes auf seiner
Achse dient.
In Fig. 8 ist eine Nachstellvorrichtung mit einer Inneneinrichtung bekannter Bauart, wie sie in der
Fig. 1 beispielsweise dargestellt wurde, im Reglergestänge eingebaut dargestellt. Auf einer Seite des Reg- lergestänges ist gelenkig ein Auge 30 mittels eines Gabelgelenks 31 an der Reglerkappe 32 angeordnet (flg. 9 und 10). Mit dem Auge : : 10 ist ein Hebel 33 verbunden, der zur Übertragung der Bremskraft des
Bremszylinders 34 dient. Bei der in den Fig. 9 und 10 dargestellten Gestängeanordnung ist der Bremszy- linder für ein symmetrisches Bremsgestänge ausgelegt.
Über den Reglerschaft 35 und den Schwinghebel 36 wird die Bremskraft auf die Bremsbacke 37 über- tragen. Die Länge des Reglerschaftes 35 wird durch den eingebauten Regler verändert, wodurch trotz Auf- treten einer Abnützung stets ein konstantes Lüftspiel erhalten bleibt.
Die Wirkungsweise des in Fig. 8 dargestellten Reglers ist folgende : Das Reglergehäuse 32 ist von einer
Muffe 38 umgeben, auf der ein Arm 39 vorgesehen ist, der über ein Gestänge 40 und einen Winkelhebel
41 bewegt wird. Wenn das Lüftspiel zwischen der Bremsbacke 37 und dem Rad 41 zu gering ist, ergibt sich während der Bremsung eine Verlängerung der Reglerstange 35 durch Verschraubung der Mutter 42 aut dem Gewinde 43 des Reglerschaftes. Diese Verschraubung erfolgt durch die gleichzeitige mit der
Bremsung eintretende Verdrehung der Muffe 38 über das Gestänge 39,40, wobei diese Verdrehung über den Regler auf die Gewindemuffe 42 übertragen wird.
Der Regler umfasst ein Gewinde 44 auf dem Gehäuse 32 und ein zugeordnetes Innengewinde 45. Zwi- schen diesen beiden Gewinden ist ein Spielraum vorgesehen. Ferner ist im Inneren der Muffe 38 eine
Druckfeder 2 vorgesehen, die auf einen Verriegelungsring 1 drückt, welcher auf einer Hohlachse 3 als
Verlängerung des Nachstellrohres 46 sitzt.
Zwischen dem Reglergehäuse 32 und der Muffe 38 ist eine Feder 47 vorgesehen, die in einer Dreh- richtung durch Auseinanderspreizen eine feste Kupplung zwischen diesen beiden Bauteilen ergibt.
Bei einer im Zuge einer Bremsung erfolgten Bewegung des Armes 39 und Verdrehung der Muffe 38 in einer Richtung, wird diese Bewegung auf das Reglergehäuse 32 durch die Feder 47 übertragen.
Durch das Gewinde 44,45 wird das Reglergehäuse 32 axial verschoben lind kommt mit dem mit dem
Gewinderohr 46 in Verbindung stehenden Verriegelungsring 1 in Berührung. Hiedurch wird die Länge des
Reglerschaftes 35 verändert. Eine umgekehrte Drehbewegung der Muffe 38 beim Bremslüften beginnt erst nach Überschreiten des zwischen Gewinde 44,45 bestehenden Spiels auf das Reglergehäuse 32 zu wirken.
Demnach wird bei jedem Brems vorgang durch den Spielraum zwischen dem Gewinde 44,45 ein konstantes Lüftspiel eingehalten.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Nachstellvorrichtung für Bremsgestänge, insbesondere für Eisenbahnfahrzeuge, welches durch Ver- änderung seiner Länge ein genaues konstantes Lüftspiel zwischen den Bremsbacken und der Bremsfläche bei Ruhelage der Bremsanlage aufrecht erhält, wobei diese Vorrichtung eine Gewindespindel und eine auf der Gewindespindel laufende Aufholmutter aufweist, die während des Nachstellvorganges verdreht und nach Eireichen der gewünschten Längenänderung durch einen Verriegelungsring gesperrt wird, der auf einem rohrförmigen Element, das die Mutter trägt, angeordnet ist und sich durch Zusammendrücken einer zwischengelegten Feder an einem nicht drehbaren Träger abstützt und dadurch mit diesem durch Reibung verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Verriegelungsring (9,14, 18) der sich, wie an sich bekannt,
mit einer Kegelfläche (13, 17, 20) am Träger (8,22) abstützt, und dem rohrförmigen Element (10,15, 19) ein Radialspiel vorgesehen ist, oder dass die Berührungsfläche zwischen Verriegelungsring (1) und Träger (8) sphärisch ausgebildet ist, wobei gegebenenfalls der Verriegelungsring mit Spiel auf dem rohrförmigen Element gelagert ist, so dass der Verriegelungsring unter der Wirkung einer ihn gegen die Berührungsfläche drückenden Kraft gegenüber diesem feststehenden Träger zentriert wird und zwischen der Oberfläche des Verriegelungsringes und dem Träger auch bei Vorhandensein einer durch das Spiel zwischen den Einzelteilen der Nachstellvorrichtung bedingten Schräglage oder Exzentrizität des rohrförmigen Teiles gegenüber dem Träger ein vollkommener Kontakt gesichert ist.