DE2549007B2 - Federspeicher-Scheibenbremse, insbesondere für Schienenfahrzeuge - Google Patents
Federspeicher-Scheibenbremse, insbesondere für SchienenfahrzeugeInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Federspeicher-Scheibenbremse der im Oberbegriff des Anspruchs
1 aufgeführten Gattung. Bei solchen bekannten Bremsen (DE-OS 1 755 823) findet eine Stahlfeder
als Federspeicher Verwendung. Hierbei sind die die Bremsscheibe übergreifenden Bremshebelenden
mit den Bremsbacken gelenkig verbunden. Die Kolbenstange ist mit dem inneren Ende am Kolben des
Bremszylinders und mit dem äußeren Ende an einem keilförmigen Spreizkörper drehbeweglich gelagert.
Beim Betätigen des Bremszyiinders wird der Spreizkörper zwischen die an den freien Enden der Bremshebel
gelagerten Druckkolbcn gedrückt. Die hierdurch hervorgerufene Spreizkraft wird über die
Bremshebel auf die Bremsbacken geleitet, welche sich fest an die Bremsscheibe anlegen. Die Reaktionskraft
gelangt hierdurch auf relativ kurzem Weg vom Bromszylinder über die Lageraugen in die Bremshebel,
so daß außerhalb des Zylinders liegende Fahrgestellteile von Zusatzkräften verschont bleiben.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, die bekannte Federspeicherbremse so
weiterzubilden, daß unter Aufrechferhaltutig ihrer Vorteile (Verhinderung der Einleitung von Zusatzkräften
in außerhalb des Bremszylinders liegende Teile) eine kompakte und wenig störanfällige Bremsanordnung
mit automatischer Nachstellung des Lüftspiels geschaffen wird.
Diese Aufgabe wird bei einer Bremse der im Oberbegriff des Anspruchs 1 aufgeführten Gattung durch
die im Kennzeichen formulierten Merkmale a) bis c) gelöst.
Automatische Nachstellvorrichtungen der unter dem Absatz a) des Kennzeichens genannten Art sind
bereits aus der DE-AS 1269426 bekannt. Jedoch ist hier kein raumsparender Aufbau gegeben. Mit dem
Merkmal, daß die Kolbenstange des Bremskolbens den Federspeicher axial durchgreift, und ebenso zwischen
den die Nachstellung bewirkenden Hütskolben durchgeführt wird, wird eine besonders raumsparende
Bauweise erreicht.
Ebenso ist die Merkmalsgruppe b) aus dem Kennzeichen
aus der GB-PS 1311883 bekannt. Dort fehlt
jetloch die erfindungsgemäß angestrebte Nachstellvorrichtung;
im übrigen ist eine andere Art der Betätigung gegeben, die nicht die angestrebten Vorteile
erbringt.
Durch die Erfindung wird also eine Scheibenbremse mit automatischer Nachstellung des Lüftspiels
vorgeschlagen, bei der ein raumsparender Aufbau gegeben ist. Hierbei ist es besonders wichtig, die durch
die Kolbenstange auf die Winkelhebel zu übertragenden Kräfte am Deckel selbst abzustützen, wodurch
eine Einleitung von Zusatzkräften in den Rahmen des die Bremse tragenden Drehgestells vermieden wird.
Dies ist aus erhöhten Sicherheitsgründen anzustreben, da Drehgestelle dun gesamten Wagenkasten tragen
und den statischen und dynamischen Belastungen besonders ausgesetzt sind.
Die vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung soll gemäß Anspruch 2 der Federspeicher als Gummi-Batteriefeder
ausgebildet sein. Hiermit ergibt sich der Vorteil einer raumsparenden Konstruktion gegenüber
Tellerfedern und der Erreichung höherer Lastwechselzahlen. Eine Bruchgefahr, wie sie bei Tellerfedem
gegeben ist und damit ein Verklemmen des Federspeichers, scheidet aus. Es ergibt sich hiermit auch
eine leichte und kostengünstige Bauweise. Die Nachstelleinrichtung ermöglicht eine weitgehende Anpassung
an die Federkennlinien.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung für eine Feststellbremse bei Schienenfahrzeugen ist in der
Zeichnung dargesellt.
Fig. 1 zeigt die Lage des Betätigungseiementes mit
dem Kolben bei neu belegter und geschlossener Bremse;
Fig. 2 zeigt die Stellung der entriegelten Bremsanlage gemäß Fig. 1;
Fig. 3 zeigt die Stellung des Kolbens und der Fcderelemente
bei vollkommen abgenutzten Bremsbelägen, wobei eine Erneuerung der Bremsbeläge erforderlich
ist;
Fig. 4 zeigt die Ausführung des Betätigungseiementes bzw. der Betätigungsstange mit den zwei
Bremshebeln.
Das in Fig. 1 dargestellte Bremssystem besteht aus dem im Schnitt gezeichneten Druckzylinder 1 mit den
Deckeln 2 und 3, dem Kolben 4, der Kolbenstange S als Betätigungsstange, dem Gabelkopf 6, den Brcmshebeln
7 und 8, die in den Bolzen 9 und 10 in den mit dem Deekel 3 fest verbundenen Traversen 11 und
12 gelagert sind, und den Bremsbacken 13 und 14, an denen sich die auswechselbaren Bremsbeläge 15
und 16 befinden.
In dem Zylinder 1 sind handelsübliche Gummi-Battcriefcdern 17 als Rückstellungselement mit den
Lamellen 18 über die Kolbenstange 5 geschoben, deren Anzahl durch die erforderlichen Riickstellkriifte
bestimmt wird. Das Sperrventil 20 ist mit dem Dekkei
2 verbunden, doch kann es auch Bestandteil des Deckels 2 sein. Durch die Leitung 19 wird das Druckmedium
direkt in den Zylinderraum, aber auch gleichzeitig durch die Leitung 19a in den Deckel 3 gefördert.
Im Deckel 3 sind dem Zweck entsprechend beliebig viele Kolben 21 angeordnet, die durch das Druckmedium
über der. Ringkanal 22 ebenfalls beaufschlagt werden.
Funktion:
Ist das Hydraulik- oder Pneumatiksystem drucklos, so hat die Rückstellkraft der Gummifedern 17 den
Kolben 4 mit der Kolbenstange S und dem Gabelkopf 6, die Bremsbacken 13 und 14 über die Bremshebel
7 und 8 an der Bremstrommel (Bremsscheibe) 23 fest angelegt.
Zur beispielsweise hydraulischen Entriegelung der Bremsanlage kann sowohl von der Pumpe P als auch
vom Druckspeicher SP Druckmedium durch die Leitung 19 dem Zyünderraum zugeführt werden. Dadurch
werden der Kolben 4, die Kolbenstange 5 und der Gabelkopf 6 in Richtung »A« bewegt. Durch die
Forderung, daß die Bremsbeläge während der Fahrt zwischen 3 und 5 mm von der Bremstrommel abstehen
müssen und durch die Tatsache, daß bei dem erfindungsgemäßen Gegenstand das Hebelübersetzungsverhältnis
1:1 ist, darüber hinaus der Kraftangriff über den Gabelkopf 6 auf die Bremshebel 7 und
8 zentrisch erfolgt, beträgt der Kolbenhub zum Lüften der Bremse ebenfalls nur 3 bis 5 mm. Die Hebelübersetzung
kann aber auch beliebig sein, wodurch sich lediglich die Medienkraft und die Rückstellkraft ändern.
Die anliegenden Bremsbacken begrenzen in jedem Fall den Rückhub des Kolbens 4.
Durch den ständigen Abrieb der Bremsbeläge wandert der Kolben 4 mit der Kolbenstange S und dem
Gabelkopf 6 durch die permanent wirkende Rückstellkraft des Gummifederpaketes 17 und 18 in Richtung
»£?«. Oa der Hubraum des Kolbens 4 der Dicke
der neuen Bremsbeläge entspricht, läuft der Kolben nach dem zulässigen totalen Abrieb der Bremsbeläge
am Deckel 2 an. Der Kontaktknopf 24 löst dann über die Signalleitung 31 am Fahrerstand ein optisches und
akustisches Signal aus, das den zulässigen totalen Maximalverschleiß der Bremsbeläge anzeigt.
In der Fig. 3 haben die Bremsbeläge nur noch eine Sicherheitsauflage von einigen Millimetern.
In dieser Stellung des auf Anschlag gefahrenen Kolbens 4 haben sich die Gummi-Batteriefedern 17
entspannt, jedoch nur so weit, daß die Rückstellkraft immer noch der vollen Bremskraft entspricht. Soll die
Bremse bei fortschreitendem Verschleiß der Bremsbeläge 15 und 16 entriegelt werden, so würde der Kolben
4 die Gummifedern 17 immer bis auf Blockstellung zusammendrücken, wobei die Bremsbacken 13
und 14 einen zu großen Schwenkweg machen müßten, was sich auf das rasche Schließen der Bremse nachteilig
auswirken würde.
Um diesen Nachteil auszuschließen, erhalten die im
ι >
Deckel 3 angeordneten Kolben 21 mit der Druckbeaufschlagung des Kolbens 4 gleichzeitig über das
Sperrventil 20 und die Leitung 19<? Mediendruck. Bei neubelegter Bremse wirkt sich der Gegendruck der
Hilfskolben 21 noch nicht aus, da es sich um einen Differenzdruck handelt. Je weiter der Verschleiß der
Bremsbeläge fortschreitet, um so mehr läßt die Rückstellkraft (= Bremskraft) der Gummifedern nach. Da
der Mediendruck in der Leitung 19a und auf die Hilfskolben 21 durch das Sperrventil 20 konstant bleibt,
drücken die Hilfskolben 21 die Druckplatten 30 und damit die Gummifedern 17 und die Lamellen 18 in
Richtung »ß« und kompensieren somit den Hub des Kolbens 4 und verhindern gleichzeitig einen zu großen
Schwenkweg der Bremsbacken 13 und 14. Vor dem Neubelegen der Bremsbacken wird das Druckmedium
aus der Leitung 19a durch den Absperrschieber 25 abgelassen.
Der Rückschub des Kolbens 4, durch die Rückstellfederxraft
der Gummifedern 17 ausgelöst, wird einzig und allein durch die Dickt der Bremsbeläge
15 und 16a bestimmt. Damit erfolgi eine automatische Nachstellung bis zum maximal zulässigen Verschleiß
der Bremsbeläge.
Die Schraube 26 in den Fig. 1 bis 3 dient zur Entriegelung der Bremsanlage, wenn durch ein technisches
Versagen oder bei Unfällen die Hydraulik- oder Pneumatikanlage ausfällt. Durch Drehen der
Schraube 26 wird der Kolben 4 in Richtung »A« bewegt, wobei die Gummifedern 17 zusammengedrückt
werden und die Bremse entriegelt wird.
Da der Bremszylinder gleichzeitig zwei Bremsbakken betätigt und der Kraftangriff zentrisch erfolgt,
entstehen durch die festliegenden Drehpunkte der Lagerbolzen 9 und 10 einerseits und durch den zentrisch
angreifenden, geteilten Gabelkopfbolzen 27 nach Fig. 1 kinematische Differenzen, die zwar gering
sind (zwischen 0,2 bis 1,33 mm), bei spielfreier Lagerung aber keine Bewegung der Kolbenstange 5 zuließen.
Um diese geringen kinematischen Differenzen ausgleichen zu können, ist der geteilte Gabelkopfbolzen
27 in Stahl-Gummibüchsen gelagert, die sich sowohl bei radial angreifenden Kräften als auch bei
Kippkräften, wie sie bei den Bremsvorgängen auftreten können, im Bereich bis 1,5 mm verformen und
die kinematischen Differenzen ausgleichen.
Fig. 4zeigtden Gabelkopf 6 mit dem geteilten Gabelkopfbolzen 27 im Schnitt. Der geteilte Bolzen 27
ist in den Bremshebeln 7 und 8 eingepreßt und durch die Spannstifte 28 fixiert. Die Außenhülsen der
Stahl-Gummibüchsen 29 (jede Büchse besteht aus einer Außen- und Innenhülse und einem elastischen
Zwischenmantel) wird in den Gabelkopf 6 fest eingefreß.,
während die Innenhonen den geteilten Bolzen 27 mit Haftsitz fest umschließen. Die Elastizität des
Zwischenmantels der Stahl-Gummibüchsen ist so groß, daß er Abweichungen bis zu 1,5 mm in jeder
Richtung um seine Längsachse zuläßt, jedoch auch so fest, um seh;" hohe Zug- und Schubkräfte zu übertragen.
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Betätigungsvorrichtung für eine Scheibenbremse, insbesondere für Schienenfahrzeuge, bei
der die Bremszange mit ihrem die Bremsbacken tragenden Zangenmaul die Bremsscheibe des
Fahrzeuges umfaßt und gelenkig am Zangenmaul ein Bremsgestänge angreift, das aus jeweils einem
Bremshebel besteht, der einerseits gelenkig mit der Bremsbacke verbunden und andererseits in einem
am Gehäuse des Bremszylinders angeordneten Lagerauge gelagert ist, wobei die Kolbenstange
des Bremszylinders über Betätigungsglieder an den Bremshebeln angreift, gekennzeichnet
durch folgende Merkmale:
a) der Bremszylinder ist als Federspeicherbremszylinder mit automatischer Nachstellung
des Lüftspiels ausgebildet, wobei der Federspeicher (17, 18) über mindestens einen
hydraulisch nachstellbaren Hilfskolben (21) gegen das Gehäuse abstützbar ist;
b) die Kolbenstange (S) des Bremskolbens (4) durchgreift den Federspeicher (17,18) axial
und ist beim Anlegen der Bremsbacken (14) auf Zug belastet,
c) am Kopf der Kolbenstange (5) ist ein Gabelkopf (6) angeordnet, an dem als Betätigungsglieder einstückige, die Bremshebel (7, 8)
bildende Winkelhebel angelenkt sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Federspeicher (17, 18) als Gummi-Batteriefeder ausgebildet ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19752549007 DE2549007C3 (de) | 1975-11-03 | 1975-11-03 | Federspeicher-Scheibenbremse, insbesondere für Schienenfahrzeuge |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19752549007 DE2549007C3 (de) | 1975-11-03 | 1975-11-03 | Federspeicher-Scheibenbremse, insbesondere für Schienenfahrzeuge |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
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DE2549007A1 DE2549007A1 (de) | 1977-05-05 |
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DE2549007C3 DE2549007C3 (de) | 1984-09-20 |
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ID=5960643
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19752549007 Expired DE2549007C3 (de) | 1975-11-03 | 1975-11-03 | Federspeicher-Scheibenbremse, insbesondere für Schienenfahrzeuge |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
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- 1975-11-03 DE DE19752549007 patent/DE2549007C3/de not_active Expired
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