-
Die Erfindung betrifft eine selbsttätige, doppeltwirkende Nachstellvorrichtung
für eine Eisenbahn-oder andere Fahrzeug-Bremsanlage, mit einem rohrförmigen vorderen
und einem mit einem nichtselbsthemmenden Gewinde versehenen rückwärtigen Stangenteil,
die drehfest angeordnet und durch ein die Nachstelleinrichtungen enthaltendes Gehäuse
miteinander verbunden sind, welches jeweils eine mit dem Gewinde zusammenwirkende
Sperr- und Vorschubmutter aufweist, die über eine Kupplung mit dem Gehäuse zusammenwirkt
und die bei einer Relativbewegung des Gehäuses gegenüber dem rückwärtigen Stangenteil
unter Zuhilfenahme eines Gehäuseanschlages und einer sie umgebenden Feder drehbar
ist.
-
Die bekannte Ausführungsform einer Nachstellvorrichtung dieser Art
hat sich unter bisher üblichen Betriebsbedingungen zwar als zufriedenstellend erwiesen,
jedoch werden nunmehr selbsttätige Nachstellvorrichtungen auch dort verwendet, wo
die Betriebsbedingungen wesentlich schwieriger sind als bisher, so daß die Gefahr,
daß starke Schwingungen und Stöße unbeabsichtigte Relativbewegungen der Bremsstangenteile
hervorrufen, entsprechend größer ist. Dies ist beispielsweise bei Eisenbahnen mit
schlechten Oberbauverhältnissen der Fall, ferner bei Eisenbahnen, die neuerdings
mit Fahrzeugen ausgerüstet werden, die für höhere Geschwindigkeiten geeignet sind,
und schließlich auch bei modernen Personenzügen mit Dieselantrieb, die gegenüber
früher ein geringes Eigengewicht bezüglich des Maximalgewichtes haben. Solche Züge
wurden bisher mit einfachwirkenden Nachstellvorrichtungen ausgestattet.
-
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe ist darin zu sehen, eine
verbesserte Nachstellvorrichtung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, die
unter schwierigen Betriebsbedingungen, insbesondere starken Schwingungen und Stößen,
gegen unbeabsichtigte Relativbewegungen der Bremsstangenteile besonders gesichert
ist.
-
Dies wird nach der Erfindung dadurch erreicht, daß die Kupplung zwischen
der Vorschubmutter und dem Gehäuse als Zahnkupplung ausgebildet ist und daß die
Feder in einem teleskopartigen, ihre Kraft im Ruhezustand aufnehmenden Hülsensatz
unter Vorspannung angeordnet ist, der bei der Relativbewegung des Gehäuses nach
überwinden eines die überlappung der Zahnkupplung übersteigenden Spiels mit dem
Gehäuseanschlag zusammenwirkt.
-
Vorteilhafterweise enthält der Hülsensatz ein Teil, das auf der Vorschubmutter
verschiebbar ist. Ferner sind zweckmäßigerweise die Teile des Hülsensatzes mit Flanschen
versehen.
-
Der einfacheren Beschreibung wegen wird die Nachstellvorrichtung nachfolgend
grundsätzlich in der Weise betrachtet, in der die verschiedenen Elemente, aus denen
sie zusammengesetzt ist, entweder direkt oder indirekt in ihrer Axialrichtung miteinander
in Eingriff kommen. Demnach wird beim Bremsen die Vorwärtsrichtung als die Bewegungsrichtung
der Bremsstange bezeichnet, in der die Nachstellvorrichtung angeordnet ist. Die
Ausdrücke »vorn« und »rückwärts« beziehen sich auf die relative Anordnung von in
gleicher Richtung betrachteten Teilen. In der nachfolgenden Beschreibung kann ein
Element in Richtung nach vorn mit einem anderen Element in Eingriff treten, wenn
die vom ersteren Element auf das letztere ausgeübte Kraft in Richtung nach vorn
ausgeübt wird. Der Eingriff kann entweder direkt oder indirekt, d. h. mittels dazwischengeschalteter
Elemente, stattfinden. Ebenso kann ein Element nach rückwärts mit einem anderen
Element in Eingriff treten, wenn die durch das erstere Element auf das letztere
ausgeübte Kraft in Richtung nach rückwärts ausgeübt wird. Ferner kann ein Element
mit einem anderen in Dreheingriff kommen, wenn der Eingriff in der Weise erfolgt,
daß eine im wesentlichen unbehinderte Relativdrehung der zwei Elemente möglich ist,
beispielsweise mittels eines Kugellagers. Gleichermaßen kann ein Element in Kupplungseingriff
mit einem anderen Element treten, wenn ein wesentlicher Widerstand gegen wechselseitige
Drehung der zwei Elemente erzeugt wird. Beispiele für Kupplungseingriff sind Reibungseingriff
und Zahneingriff, wie es bei Reibungskupplungen und Klauenkupplungen bekannt ist.
Die Trennlinie zwischen Dreh- und Kupplungseingriff ist darin zu sehen, ob der Eingriff
so erfolgt, daß eine Relativdrehung der unten aufgeführten Elemente unter dem Einfluß
von Axialkräften möglich ist oder verhindert wird.
-
An Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels
ist die Erfindung näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 eine Bremsanlage, in welcher
die erfindungsgemäße Nachstellvorrichtung verwendet werden kann, F i g. 2 den rückwärtigen
Teil einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Nachstellvorrichtung in vergrößerter
Darstellung, wobei in der unteren Hälfte der Figur eine äußere Ansicht und in der
oberen Hälfte ein axialer Schnitt dargestellt ist, und F i g. 3 eine der F i g.
2 ähnliche Ansicht, in welcher jedoch der restliche, vordere Teil der Nachstellvorrichtung
dargestellt ist.
-
Gemäß F i g. 1 ist ein Bremszylinder 1 mit einer Kolbenstange 2 verbunden,
welche mit einem Ende eines beweglich gelagerten Bremshebels 3 schwenkbar verbunden
ist, dessen anderes Ende an einem Kreuzkopf 4 angelenkt ist. Der Kreuzkopf bildet
einen Teil einer Nachstellvorrichtung. Das linke oder rückwärtige Ende der Nachstellvorrichtung
wird von einem Teil einer Stange 5 gebildet, deren äußerstes linkes Ende mit einem
Hebelsystem verbunden ist, welches aus einem beweglich gelagerten Bremshebel 6 und
einem fest gelagerten Bremshebel ? zum Andrücken der Bremsklötze 8 gegen ein Rad
9 besteht. Ein fest gelagerter Bremshebel 10 ist schwenkbar mit einem Halter am
Bremszylinder 1 und mit dem beweglich gelagerten Hebel 3 durch eine Stange 11 verbunden.
Das vom Zylinder 1 entfernte Ende des festgelagerten Bremshebels 10 ist an eine
Stange 12 angelenkt, die mit einem nicht dargestellten Hebelsystem zum Andrücken
der Bremsen eines ebenfalls nicht dargestellten weiteren Rades verbunden werden
kann. Zur Vereinfachung der folgenden Erläuterung wird jedoch von der Annahme ausgegangen,
daß die Stange 12 immer festgehalten wird, da diese Annahme keinen Einfluß auf die
Wirkungsweise der Bremsanlage oder der Nachstellvorrichtung hat. Eine Stange 13,
welche einen Bezugsanschlag 14 trägt, ist ebenfalls mit diesem entfernten Ende des
fest gelagerten Bremshebels 10 gelenkig verbunden. Daher kann in der folgenden Erläuterung
davon ausgegangen werden, daß der Bezugsanschlag 14 feststeht.
-
Die bisher beschriebene und in F i g. 1 dargestellte Bremsanlage ist
in ihrer grundsätzlichen Ausführung
an sich bekannt: Die erfindungsgemäße
Nachstellvorrichtung kann natürlich auch in irgendeiner anderen Bremsanlage verwendet
werden, in welcher der nötige Platz zur Verfügung steht.
-
Wie insbesondere aus den F i g. 2 und 3 hervorgeht, weist die dargestellte
Nachstellvorrichtung ein langgestrecktes Gehäuse auf, welches aus einem zylindrischen
Rohr 15 besteht, das an seinem vorderen Ende mittels eines vorderen Deckels 16 und
an seinem rückwärtigen Ende mittels eines rückwärtigen Deckels 17 verschlossen ist.
Ein vorderer Stangenteil in Form eines Rohres 18 erstreckt sich vom vorderen Ende
in das Gehäuse 15 hinein, und ein rückwärtiger Stangenteil 19 erstreckt sich diesem
Teil entgegen vom rückwärtigen Ende in das Gehäuse hinein. Das den vorderen Stangenteil
bildende Rohr 18 ist mit dem Kreuzkopf 4 (F i g. 1) fest verbunden und trägt an
seinem rückwärtigen Ende einen Bund 20. Dieser ist auf das Rohr 18 geschraubt
und mit einem sich nach innen erstreckenden Flansch 21 versehen, wobei eine Führungshülse
22 zwischen diesen Flansch 21 und das rückwärtige Ende des Rohres 18 geklemmt ist.
-
Der rückwärtige Stangenteil 19 bildet das vordere Ende der Stange
5, welche in F i g. 1 dargestellt ist, und ist in Form einer Spindel mit einem nichtselbsthemmenden
Gewinde ausgebildet.
-
Das vordere Ende des rückwärtigen Stangenteiles 19 erstreckt sich
in das den vorderen Stangenteil bildende Rohr 18 und wird in diesem durch die Hülse
22 geführt. Es trägt zwei Muttern, und zwar eine vordere, als Sperrmutter ausgebildete
Mutter 23 und eine rückwärtige, als Vorschubmutter ausgebildete Mutter 24.
-
Das den vorderen Stangenteil bildende Rohr 18 trägt einen geschlitzten
Ring 26 in einer entsprechenden ringförmigen Nut. Die rückwärtige, zu den Bremsklötzen
weisende Oberfläche dieses Ringes 26 kann in Reibungs- und somit Kupplungseingriff
mit einer Vorderfläche einer Läuferhülse 27 gebracht werden, wodurch eine Kupplung
a-a gebildet wird. Die rückwärtige Fläche der Hülse 27 kann in Reibungseingriff
mit der Vorderfläche eines sich nach innen erstreckenden Flansches 28 einer Kupplungshülse
29 gebracht werden. Diese Kupplungshülse 29 ist durch Verschrauben fest mit einer
Zughülse 30 verbunden. Zughülse 30 und Kupplungshülse 29 mit ihrem Flansch 28 zusammen
bilden eine Zughülseneinheit. An ihrem rückwärtigen Ende ist die Zughülse 30 mit
einem nach innen stehenden Flansch 31 und einer Sperrkugel 32 versehen, welche in
einer entsprechenden Vertiefung in der inneren Zylinderfläche der Zughülse 30 angeordnet
ist. Eine Gleithülse 33 ist in der Zughülse 30 zwischen dem Flansch 31 und der Kupplungshülse
29 vorgesehen. Die Gleithülse 33 weist eine in axialer Richtung verlaufende Nut
34 auf ihrer äußeren Zylinderfläche auf, wobei die Kugel 32 in die Nut 34 eingreift,
um die Gleithülse 33 und die Zughülse 30 miteinander und unverdrehbar gegeneinander
zu kuppeln, während eine relative Axialverschiebung der Hülsen 33 und 30 möglich
ist.
-
Das rückwärtige Ende der Gleithülse 33 ist mit einer rückwärtigen
Fläche versehen, welche in Reibungseingriff mit einer Vorderfläche der Sperrmutter
23 gebracht werden kann, wobei die zwei Flächen eine Kupplung b-b bilden. Das vordere
Ende der Gleithülse 33 weist eine nach rückwärts gerichtete Fläche auf, welche in
Reibungseingriff mit einer Vorderfläche des Bundes 20 gebracht werden kann,
wobei die zwei Flächen eine Kupplung c-c bilden. Ferner enthält der Flansch 31 der
Zughülse 30 eine Vorderfläche, welche in Reibungseingriff mit einer Rückfläche der
Sperrmutter 23 gebracht werden kann, wobei diese Flächen eine Kupplung d-d bilden.
-
Eine in bestimmter Höhe vorgespannte Feder 35, deren Vorspannkraft
größer ist als der Widerstand in der Bremsanlage beim Bremsenanlegen, ist zwischen
die Gleithülse 33 und den Flansch 28 der Kupplungshülse 29 geklemmt.
-
Ein Axialkugellager 36 steht mit seinem rückwärtigen Lagerring im
Eingriff mit einer Vorderfläche der Sperrmutter 23, während eine Druckfeder 37 zwischen
den vorderen Lagerring des Kugellagers 36 und eine rückwärtige Fläche des Bundes
20 geklemmt ist.
-
Der rückwärtige Lagerring eines weiteren Axialkugellagers 38 umgibt
das Rohr 18 und steht in Berührung mit einer Vorderfläche des geschlitzten Ringes
26. Der vordere Lagerring des Kugellagers 38 ist als Abhebering 39 ausgebildet,
welcher mit einer in axialer Richtung verlaufenden Nut 40 an seiner Umfangsfläche
versehen ist. Diese Nut 40 nimmt einen Arm 41 der Läuferhülse 27 auf, wodurch eine
gegenseitige axiale Bewegung ermöglicht, eine Relativdrehung gegeneinander zwischen
Hülse 27 und Ring 39 jedoch verhindert wird. Eine Druckfeder 42 ist zwischen eine
Vorderfläche des Abheberinges 39 und eine rückwärtige Fläche des vorderen Deckels
16 eingespannt.
-
Der rückwärtige Deckel 17 ist mit dem Gehäuse 15 verschraubt
und an diesem durch eine Schraube 43 arretiert. Ein Rohr 44 zum Schutz des Gewindes
des Stangenteiles 19 außerhalb des Gehäuses 15 ist durch einen geschlitzten Sperring
45 befestigt, welcher im rückwärtigen Deckel 17 angeordnet ist, wobei ein Dichtring
46 zwischen einen Flansch 47 des Schutzrohres 44 und den Sperring 45 geklemmt ist.
-
Die Vorschubmutter 24 ist mit einem sich in radialer Richtung erstreckenden
Flansch 48 versehen, welcher eine gezahnte Rückfläche nahe seinem Umfang zum Kupplungseingriff
mit einer entsprechend gezahnten Vorderfläche der Innenwand des rückwärtigen Deckels
17 aufweist, wobei die zwei gezahnten Flächen eine Kupplung e-e bilden. Der Flansch
48 dient beim Ausführungsbeispiel als rückwärtiger Lagerring eines Axialkugellagers
49. Zwischen dem vorderen Lagerring des Kugellagers 49 und der Rückfläche der Sperrmutter
23 ist ein teleskopartig zusammendrückbarer Federhülsensatz vorgesehen, der aus
einem zylindrischen vorderen Teil 50, einem mittleren Hülsenteil
51, einem rückwärtigen Teil 52
sowie einer vorgespannten Druckfeder
53 besteht. Der vordere Teil 50 trägt an seinem vorderen Ende einen nach innen gebogenen
Flansch 54 und am rückwärtigen Ende einen nach außen gebogenen Flansch 55. Der mittlere
Hülsenteil 51 ist an seinem vorderen Ende mit einem nach innen gebogenen Flansch
56 und am rückwärtigen Ende mit einem schräg nach innen gebogenen Flansch 57 versehen.
Der rückwärtige Teil 52 des Satzes ist scheibenförmig und mit einem Flansch 58 versehen,
welcher nach rückwärts und nach innen umgebördelt ist.
-
Die Druckfeder 53 ist zwischen den Flansch 54 des vorderen Teiles
50 und den rückwärtigen Teil 52 eingespannt. Die Flansche 55 und 56 sowie die Flansche
57 und 58 sind zu gegenseitigem Reibungseingriff geeignet.
Ein Sperring
59 ist innerhalb des rückwärtigen Deckels 17 in einem axialen Abstand vom Flansch
56 angeordnet, welcher etwas größer ist als die axiale Überkappung der Zähne der
Kupplung e-e.
-
Das rückwärtige Ende 60 der Vorschubmutter 24 weist einen derartigen
Durchmesser auf, daß es in eine entsprechende Bohrung des rückwärtigen Deckels 17
mit geringem Spiel hineinpaßt. Das vordere Ende des Stangenteils 19 ist mit einem
zylindrischen Anschlagorgan 61 versehen, welches mit geringem Spiel in der Bohrung
des Rohres 18 geführt ist. Wie aus F i g. 3 ersichtlich, ist der Anschlag 14 mit
einer Bohrung versehen, die das Rohr 18 aufnimmt.
-
In der in den F i g. 2 und 3 dargestellten Lage werden keine axialen
Kräfte zwischen den Stangenteilen 18 und 19 übertragen. Die Kraft der starken Feder
35 wird von ihrem vorderen Ende über den Flansch 28, die Läuferhülse 27, die Kupplung
a-a, den Sperrring 26, den rohrförmigen vorderen Stangenteil 18, den Bund 20, die
Kupplung c-c und die Gleithülse 33 auf das rückwärtige Ende der starken Feder 35
übertragen.
-
Die Kraft der Feder 42, welche geringer ist als diejenige der Feder
35, wird von ihrem vorderen Ende über den vorderen Deckel 16, das Gehäuse 15, den
rückwärtigen Deckel 17, die Kupplung e-e, die Vorschubmutter 24, den Stangenteil
19, die Sperrmutter 23, die Kupplung b-b, die Gleithülse 33, die starke Feder 35,
den Flansch 28, die Läuferhülse 27 und die Kupplung a-a auf den Sperring 26 übertragen.
Der Sperring 26, das Kugellager 38 und der Abhebering 39 dienen dem rückwärtigen
Ende der Feder 42 als Widerlager: Die Kraft der Feder 53, welche schwächer ist als
die Feder 42, wird von ihrem vorderen Ende über die drei Hülsenteile 50, 51
und 52 auf ihr rückwärtiges Ende übertragen.
-
Die Feder 37 ist viel schwächer als die Feder 53, und ihre Kraft fällt
im Vergleich zu den durch die äußeren Federn ausgeübten Kräften nicht ins Gewicht.
-
Die Wirkungsweise der Nachstellvorrichtung ist wie folgt: Während
des Bremshubes wird die Bremskraft durch die Nachstellvorrichtung übertragen, welche
sich dadurch in F i g.1 nach rechts oder, mit anderen Worten, in der Richtung bewegt,
welche eingangs als Vorwärtsrichtung bezeichnet wurde. Wenn während dieser Bewegung
der vordere Deckel 16 des Gehäuses 15 der Nachstellvorrichtung nicht gegen
den Bezugsanschlag 14 schlägt, bevor eine gewisse Bremskraft hervorgerufen
ist, so zeigt dies an, daß das Spiel der Bremsanlage zu groß und eine Nachstellung
erforderlich ist.
-
In den F i g. 2 und 3 sind die Lagen, welche von den Teilen der Nachstellvorrichtung
ihrer Normalstellung eingenommen werden, d. h. der Stellung der Nachstellvorrichtung,
in welcher die Bremsen entspannt sind und keine Axialkräfte übertragen werden, dargestellt.
Aus F i g. 3 ist ersichtlich, daß der Deckel 16 in einem Abstand A vom Bezugsanschlag
14 angeordnet ist, wenn die Bremsen entspannt sind.
-
Bremsen mit normalem Spiel in der Anlage Während der Anfangsstufe
des Bremsvorganges können die Spannungskräfte vom rohrförmigen Stangenteil 18 auf
die Stange 19 über den Sperring 26, das Kugellager 38, den Abhebering 39, die Feder
42, den vorderen Deckel 16, das Gehäuse 15, den rückwärtigen Deckel 17, die Kupplung
e-e und die Vorschubmutter 24 übertragen werden.
-
Sobald die übertragene Kraft den Wert der Kraft der Feder 42 erreicht,
wird diese zusammengedrückt, wobei die zwei Stangenteile 18 und 19 bis zum Eingriff
der Kupplung d-d teleskopartig auseinandergezogen werden. Nun wird die Bremskraft
zwischen den zwei Stangenteilen 18 und 19 über die folgenden Elemente übertragen:
den Bund 20, die Kupplung c-c, die Gleithülse 33, die starke Feder 35, die Kupplungshülse
29, die Zughülse 30, die Kupplung d-d und die Sperrmutter 23. Während des weiteren
Bremsvorganges steigt die übertragene Bremskraft noch an und erreicht die Kraft
der starken Feder 35, wenn der vordere Deckel 16 den Bezugsanschlag 14 berührt,
unter der Voraussetzung, daß normales Spiel herrscht.
-
In diesem Augenblick liegen die Bremsklötze 8 am Rad 9 an, und alles
Spiel im Bremsgestänge ist aufgezehrt. Bei weiterer Beaufschlagung des Bremszylinders
2 steigt die Bremskraft steil an, so daß die Feder 35 als Übertragungselement zusammengedrückt
wird, bis die vordere Fläce der Gleithülse 33 an der rückwärtigen Fläche der Kupplungshülse
29 anliegt. Die Bremskraft wird nunmehr vom Bund 20 am Stangenteil 18 über die Kupplung
c-c, die Gleithülse 33, die Kupplungshülse 29, die Zughülse 30 und die Kupplung
d-d zur Sperrmutter 23 am rückwärtigen Stangenteil 19 übertragen. Gleichzeitig wurde
die Kupplung a-a ausgekuppelt. Nunmehr sind keine federnden Elemente mehr im Übertragungsweg
der Bremskraft vorhanden. Während des nun folgenden Bremsvorganges steigt die Bremskraft
weiter an und bewirkt eine zunehmende Belastung der verschiedenen Elemente im Übertragungsweg
der Bremskraft vom Bremszylinder 2 zu den Bremsklötzen B. Eine derartige Belastung
hat keinen Einfluß auf die gegenseitige Stellung der zwei Bremsstangenteile 18 und
19.
-
Während der Vorwärtsbewegung der Bremsstangenteile 18 und 19 wird
das Gehäuse 15 festgehalten, nachdem der vordere Deckel 16 am Anschlag 14
zur Anlage gekommen ist. Dadurch wird die Feder 42 zusammengedrückt und die Kupplung
e-e gelöst. Nach dem Verschieben der Stangenteile 18 und 19 in bezug auf das Gehäuse
15 entsprechend dem anfänglichen axialen Abstand zwischen dem Flansch 56 und dem
Sperring 59 wird die Hülse 51 in bezug auf das Gehäuse 15 festgehalten, und bei
jeder weiteren Vorwärtsbewegung des mit Gewinde versehenen Stangenteils 19 wird
daher verhindert, daß die Vorschubmutter 24 dieser axialen Bewegung folgt. Diese
beginnt daher, sich auf dem Gewinde des Stangenteils 19 zu drehen, wobei der Teil
19 nach vorn durch die Mutter gezogen wird. Der Abstand zwischen dem Flansch 54
und der Sperrmutter 23 vergrößert sich und entspricht der Belastung der Bremsanlage.
-
Während des Bremsenlösens sinkt die Kraft in der Anlage allmählich,
und die zwei Stangenteile 1'8 und 19 bewegen sich nach rückwärts, während das Gehäuse
15 unter der Wirkung der Feder 42 fest gegen den Bezugsanschlag 14 gedrückt wird.
Nach kurzem axialen Verschieben der Vorschubmutter 24 nach rückwärts kommt die Kupplung
e-e in Eingriff, und bei einer weiteren Rückwärtsbewegung der zwei Stangenteile
18 und 19 bewegt sich das Gehäuse 15
mit den Stangenteilen 18 und
19 zusammen nach rückwärts. Dementsprechend löst sich der vordere Deckel 16 vom
Anschlag 14, und da die Kupplung a-a noch gelöst ist (infolge der übertragung einer
Bremskraft, welche größer ist als die Kraft der Feder 35), beginnt eine Einheit,
welche aus der Vorschubmutter 24, dem Gehäuse 15, der Feder 42, dem Abhebering 39
und der Läuferhülse 27 besteht, sich auf dem Kugellager 38 und auf dem Gewinde des
Stangenteils 19 zu drehen, wobei sich gleichzeitig die Feder 42 allmählich ausdehnt.
Dieses Drehen setzt sich so lange fort, bis die Kupplung a-a gelöst ist. Wenn die
übertragene Bremskraft so weit vermindert ist, daß sie gleich der durch die Feder
35 ausgeübten Kraft ist, wird die Kupplung a-a eingekuppelt, und gleichzeitig greift
der Flansch 54 an der Sperrmutter 23 ein. Beim weiteren Rückwärtsbewegen der Stangenteile
18 und 19 vergrößert sich der Abstand zwischen dem vorderen Deckel 16 und
dem Anschlag 14, und die Bremskraft sinkt. Sobald die Bremskraft auf einen Wert
abgesunken ist, welcher gleich der durch die Feder 42 ausgeübten Kraft ist, werden
die zwei Stangenteile 18 und 19 gegenseitig in axialer Richtung verschoben, und
die Kupplung d-d wird gelöst, während die Kupplung b-b eingekuppelt wird. Während
des restlichen Teiles des Lösevorganges bewegen sich alle Teile der Nachstellvorrichtung
übereinstimmend nach rückwärts.
-
Kurz gesagt, bewirkt bei einem Bremszyklus mit normalem Spiel in der
Anlage ein Bremsvorgang ein Drehen der Vorschubmutter 24 in einer Richtung und ein
nachfolgendes entsprechendes Drehen der Vorschubmutter 24 und des Gehäuses 15 in
der anderen Richtung. Bremsen mit zu großem Spiel in der Anlage Normalerweise wird
das Spiel in der Anlage durch Verschleiß der Bremsklötze 8 allmählich größer. Während
des Bremsens steigt die übertragene Bremskraft an, und wenn die Bremskraft die Kraft
der Feder 42 erreicht hat, werden die Stangenteile 18 und 19 gegenseitig in axialer
Richtung um die sehr kleine Strecke verschoben, welche dem Lösen der Kupplung b-b
und dem Einkuppeln der Kupplung d-d entspricht. Wenn der vordere Deckel
16 am Anschlag 14 anliegt, hat die übertragene Kraft noch nicht den Wert
der starken Feder 35 erreicht, und dementsprechend bleibt die Kupplung a-a eingekuppelt.
Bei weiterem Vorwärtsbewegen der Stangenteile 18 und 19 bleibt das Gehäuse 15 fest,
und die Kupplung e-e wird gelöst. Kurz danach liegt der Sperring 59 am Flansch 56
an, und die Vorschubmutter 24 beginnt sich auf dem Kugellager 49 zu drehen, wobei
das Gewinde des Stangenteils 19 durch die Mutter gezogen wird. Der axiale Abstand
zwischen dem Flansch 54 und der Sperrmutter 23 vergrößert sich und erreicht einen
Wert, welcher dem übermäßigen Spiel in der Anlage entspricht, wenn die übertragene
Bremskraft mit der Kraft der starken Feder 35 übereinstimmt. Während des restlichen
Teils des Bremsvorganges und während des anfänglichen Teils des folgenden Bremsenlösens
erfolgt der gleiche Leerlauf der Vorschubmutter 24 bei der Belastung der Anlage,
wie er oben im Fall des normalen Spiels beschrieben wurde. Daher setzt sich beim
Bremsen das Drehen der Vorschubmutter 24 in der gleichen Richtung fort, nachdem
die Kupplung e-e gelöst ist, und während des Bremsenlösens dreht sich die Vorschubmutter
24 in der entgegengesetzten Richtung zusammen mit dem Gehäuse 15, bis die Kupplung
a-a eingekuppelt ist. In diesem Augenblick besteht jedoch zwischen dem Flansch 54
und der Sperrmutter 23 ein axialer Abstand, welcher dem übermäßigen Spiel in der
Anlage entspricht. Beim weiteren Verschieben der Stangenteile 18 und 19 wird ein
Drehen des Gehäuses 15 und der Vorschubmutter 24 durch Einkuppeln der Kupplung a-a
verhindert, und dadurch vergrößert sich der axiale Abstand zwischen dem vorderen
Deckel 16 und dem Anschlag 14. Sobald die übertragene Bremskraft auf die Größe der
durch die Feder 42 ausgeübten Kraft abgesunken ist, wird die Kupplung d-d gelöst.
Nunmehr dreht sich die Sperrmutter 23 auf dem Stangenteil 19, da sie durch das Kugellager
36 und die schwache Feder 37 an einer Vorwärtsbewegung gehindert wird; während eine
auf der Feder 42 beruhende Druckkraft zwischen dem Stangenteil 19 und der Zughülse
30 übertragen werden muß. Daher wird das Drehen der Mutter 23 fortgesetzt, während
der Stangenteil 19 unter der Wirkung der Schraubenfeder 42 nach vorwärts
gezogen wird, bis der Flansch 54 die Mutter 23 berührt.
-
Wenn dies eintritt, ist der Stangenteil 19 in bezug auf den Stangenteil
18 über eine axiale Strecke nach vorn verschoben worden, welche dem übermäßigen
Spiel entspricht. Während des restlichen Teiles des Bremsenlösens wird die Kupplung
b-b eingekuppelt, und alle Elemente bewegen sich ohne Relativbewegungen nach rückwärts,
bis der axiale Abstand zwischen dem vorderen Deckel 16 und dem Anschlag 14 wiederum
»A« ist. Bremsen mit zu kleinem Spiel in der Anlage Infolge Erneuerung der abgenutzten
Bremsklötze oder Veränderungen in der Fahrzeugbelastung kann es beispielsweise vorkommen,
daß das Spiel in der Bremsanlage zu klein wird. Eine Nachstellvorrichtung der beschriebenen
Art ist in der Lage, das Spiel in der Anlage in aufeinanderfolgenden Vorgängen beim
Bremsen und Lösen zu erhöhen. Der Grund für das Vergrößern des Spieles in zwei.
Bremsvorgängen liegt darin, daß ein übermäßiger Widerstand in der Anlage infolge
von Schmutz, Rost oder Eis beim Nachstellen im Laufe eines Vorgangs bewirken könnte,
däß die selbsttätige Nachstellvorrichtung wie im Fall eines wirklichen Auftretens
eines unzureichenden Spiels funktioniert.
-
a) Erster Bremszyklus Während des Bremsenanlegens werden die Stangenteile
18 und 19 vorwärts bewegt, und wenn die Bremskraft die Kraft der Feder 42 erreicht,
wird die Kupplung b-b gelöst und die Kupplung d-d eingekuppelt. Wenn die Bremskraft
die Kraft der starken Feder 35 erreicht hat, besteht noch ein Abstand (nachfolgend
Abstands genannt) zwischen dem vorderen Deckel 16 und dem Anschlag 14. Dieser Abstand
s entspricht dem Mangel an Spiel und dem axialen Abstand, um welchen wunschgemäß
der Stangenteil 19
aus dem rohrförmigen Stangenteil 18 gezogen werden soll.
Da die Zughülse an der Kupplung d-d mit der Sperrmutter 23 im Eingriff steht, ist
die Kupplung a-a gelöst, und da zwischen dem Deckel 16 und dem Anschlag 14 der Abstand
s besteht, kann sich die Feder 42 ausdehnen, während die aus dem Gehäuse 15, der
Vorschubmutter 24 und der Feder 42 bestehende Einheit veranlaßt wird, sich auf dem
Kugellager
38 und dem Gewinde des Stangenteiles 19 zu drehen, bis
der vordere Deckel 16 am Anschlag 14 anliegt. Während des weiteren Verlaufes des
Bremsvorganges steigt die übertragene Kraft und eine Belastung der Anlage tritt
auf. Diese bewirkt die gleiche Leerlaufbewegung der Vorschubmutter 24, wie es oben
für den Fall des normalen Spiels in der Anlage beschrieben wurde. Daher kann diese
Stufe in der jetzigen Erläuterung übergangen und die Situation betrachtet werden,
wenn der Deckel 16 am Anschlag 14 während des Bremsenlösens anliegt. Es wird daran
erinnert, daß infolge der Ausdehnung der Feder 42 und der axialen Vorwärtsbewegung
des Gehäuses 15 die Feder 53 zusammengedrückt wurde und jetzt ein axialer Abstand
s zwischen den Flanschen 55 und 56 besteht. Während des folgenden Bremsenlösens
verläßt der Deckel 16 den Anschlag 14 in dem Augenblick, in welchem die übertragene
Bremskraft der Kraft der starken Feder 35 entspricht. Dadurch wird die Kupplung
a-a eingekuppelt, und während des restlichen Bremsenlösens bewegt sich die Nachstellvorrichtung
als Einheit ohne Relativbewegungen ihrer Elemente außer dem Lösen der Kupplung d-d
und dem Einkuppeln der Kupplung b-b, sobald die übertragene Kraft auf den Wert abgesunken
ist, welcher der Kraft der Feder 42 entspricht. Wenn die Bremsen voll entlastet
sind, ist der Abstand zwischen dem Deckel 16 und dem Anschlag 14 A-s, aber die Stellung
des Stangenteiles 18 in bezug auf den Stangenteil 19 ist nicht verändert. Während
des ersten Bremszyklus ist das Gehäuse 15 lediglich in bezug auf die Stangenteile
18 und 19 um den Abstand s nach vorn verschoben worden, um den Mangel an Spiel zu
registrieren. b) Zweiter Bremszyklus Während eines zweiten Bremsenanlegens mit ungenügendem
Spiel in der Anlage steigt die übertragene Kraft, und wenn sie einen Wert erreicht
hat, welcher der Kraft der Feder 42 entspricht, wird die Kupplung b-b gelöst. Infolge
der Kraft der Feder 53 beginnt sich jedoch die Mutter 23 unter gleichzeitiger Bewegung
auf dem Stangenteil 19 nach vorn zu drehen, bis die Flansche 55 und 56 aneinanderliegen.
Dadurch wird eine Vorwärtsbewegung des Stangenteiles 18 über eine Strecke s ermöglicht,
während der rückwärtige Stangenteil 19 fest bleibt. Daher kommt der vordere
Deckel 16 zur Anlage am Anschlag 14, sobald die übertragene Kraft der Kraft der
Feder 42 entspricht. Unmittelbar danach wird die Kupplung d-d eingekuppelt, und
der Stangenteil 18 muß sich nach vorn über die Strecke s bewegen, während
er die Feder 42 zusammendrückt, bevor die übertragene Bremskraft den Wert der starken
Feder 35 erreicht. Der restliche Teil des Bremszyklus wird in gleicher Weise durchgeführt,
wie wenn normales Spiel in der Anlage herrscht. Die Nachstellvorrichtung hat ihre
Gesamtlänge um die Strecke s erhöht, wodurch das normale Spiel in der Anlage wieder
hergestellt wurde. Handnachstellung Ein Nachstellen der Gesamtlänge der Nachstellvorrichtung
kann auch durch Drehen des Gehäuses 15 von Hand durchgeführt werden. Die Drehkraft
wird direkt vom rückwärtigen Gehäusedeckel 17 auf die Vorschubmutter 24 über die
Kupplung e-e übertragen, während die Drehkraft zur Sperrmutter 23 auf einem Weg
übertragen wird, welcher die folgenden Elemente enthält: die Reibungskupplung, welche
aus dem vorderen Ende der Feder 42 und der anliegenden Fläche des vorderen Deckels
16 gebildet wird, die Feder 42, die Reibungskupplung, welche 9 aus dem rückwärtigen
Ende der Feder 42 und der entsprechenden Oberfläche des Abheberinges 39 gebildet
wird, den Abhebering 39, die Läuferhülse 27, die Reibungskupplung a-a, die Kupplungshülse
29, die Zughülse 30, die Kugel 32, die Gleithülse 33 und die Kupplung b-b. Bei einer
solchen Handnachstellung ist es erforderlich, einen durch die Kupplung c-c (in Abhängigkeit
davon, ob die Stellung der Mutter 23 es ermöglicht, daß die Gleithülse 33 gegen
den Bund 20 drückt) und die Kupplung a-a (welche die volle Kraft der Feder 35 überträgt)
erzeugten Reibungswiderstand zu überwinden.
-
Ein unbeabsichtigtes Drehen der Sperrmutter 23 infolge von starken
Schwingungen ist praktisch nicht möglich, da diese am vorderen Stangenteil 18 durch
die Kupplung b-b mit verhältnismäßig großem Durchmesser unter Einwirkung der Kraft
der Feder 42 festgehalten ist, wobei diese durch den Reibungseingriff des Flansches
28 mit der Läuferhülse 27 und der letzteren mit dem geschlitzten Ring 26 an der
Kupplung a-a unter der Wirkung der der Feder 35 gleichen Kraft sowie der Abhebering
39 stets das Kugellager 38 berührt und in Drehrichtung an der Läuferhülse 27 festgelegt
sind. Die Feder 42 verbindet den Deckel 16 und den Abhebering 39 reibungsschlüssig,
wobei der letztere durch den Arm 41 gegen Drehen festgehalten wird.
-
Ein Auskuppeln der Kupplung a-a ist jedoch bei nur sehr geringer axialer
Verschiebung des Flansches 28 gegen die Kraft der Feder 35 möglich. Deswegen kann
auch der axiale Abstand zwischen der Kupplungshülse 29 und der Gleithülse 33 bei
der dargestellten Nachstellvorrichtung kleiner ausgebildet werden als bei bekannten
Nachstellvorrichtungen der bezeichneten Art.
-
Die Kraft der Feder 35 bestimmt einen kritischen Wert der Bremskraft,
welcher höher liegt als die Kraft der Feder 42 zum Auskuppeln der Kupplung a-a,
so daß die Kraft der Feder 42, welche nach Auskuppeln der Kupplung a-a noch um eine
beträchtliche Strecke zusammengedrückt ist, auf den Wert begrenzt werden kann, welcher
zur Überwindung des Widerstandes der Bremsanlage gegen axiale Relativbewegungen
der zwei Stangenteile 18 und 19 nötig ist, wodurch der Energieverlust
in der Nachstellvorrichtung vermindert wird, da die starke Feder 35 nur einen sehr
geringen Kompressionshub hat.
-
Bei sehr hohem Reibungskoeffizienten zwischen Bremsklotz und Rad kann
unter Zusammenfassen der Zughülse 30, der Kupplungshülse 29 und der Gleithülse 33
auf die Feder 35 verzichtet werden, da der Federkraftunterschied zwischen den Federn
35 und 42 dann unwesentlich ist. Die aus den genannten Hülsen gebildete Einheit
steht in direktem Eingriff mit der Läuferhülse 27. Bei diesem Ausführungsbeispiel
ist die Kupplung c-c im entspannten Zustand der Nachstellvorrichtung ausgekuppelt,
und die das Auskuppeln der Kupplung a-a bestimmende Federkraft ist beim Anwenden
der Bremsen diejenige der Feder 42. Bei dieser abgeänderten Ausführungsform wird
die Kraft der Schraubenfeder 42 von ihrem vorderen Ende über den vorderen Deckel
16, das Gehäuse 15, den rückwärtigen Deckel 17, die Kupplung e-e, die Vorschubmutter
24, den rückwärtigen Stangenteil
19, die Sperrmutter 23, die Kupplung
b-6 und die einstückige Zughülseneinheit mit dem Flansch 28, der Läuferhülse 27
und der Kupplung a-a zum Sperring 26 übertragen.