DE2608706C2 - - Google Patents
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61H—BRAKES OR OTHER RETARDING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR RAIL VEHICLES; ARRANGEMENT OR DISPOSITION THEREOF IN RAIL VEHICLES
- B61H5/00—Applications or arrangements of brakes with substantially radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61H—BRAKES OR OTHER RETARDING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR RAIL VEHICLES; ARRANGEMENT OR DISPOSITION THEREOF IN RAIL VEHICLES
- B61H15/00—Wear-compensating mechanisms, e.g. slack adjusters
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D55/00—Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes
- F16D55/02—Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes with axially-movable discs or pads pressed against axially-located rotating members
- F16D55/22—Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes with axially-movable discs or pads pressed against axially-located rotating members by clamping an axially-located rotating disc between movable braking members, e.g. movable brake discs or brake pads
- F16D55/224—Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes with axially-movable discs or pads pressed against axially-located rotating members by clamping an axially-located rotating disc between movable braking members, e.g. movable brake discs or brake pads with a common actuating member for the braking members
- F16D55/2245—Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes with axially-movable discs or pads pressed against axially-located rotating members by clamping an axially-located rotating disc between movable braking members, e.g. movable brake discs or brake pads with a common actuating member for the braking members in which the common actuating member acts on two levers carrying the braking members, e.g. tong-type brakes
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16D65/00—Parts or details
- F16D65/38—Slack adjusters
- F16D65/40—Slack adjusters mechanical
- F16D65/52—Slack adjusters mechanical self-acting in one direction for adjusting excessive play
- F16D65/56—Slack adjusters mechanical self-acting in one direction for adjusting excessive play with screw-thread and nut
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Braking Arrangements (AREA)
- Actuator (AREA)
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine
Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Vorrichtungen dieser Art sind in den
verschiedensten Ausführungsformen bekannt, z. B. durch die
DE-AS 22 01 082. Diese Druckschrift zeigt eine Vorrichtung
dieser Art mit einer Schraubenspindel und einem an ihrem
äußersten Ende angeordneten Kopf, welcher mit entsprechenden
Flächen zusammenarbeitet, die an dem Betätigungskolben vorgesehen
sind. Die Schraubenspindel wird von einer Schraubenmutter
aufgenommen, welche mit der Steuerstange der Bremsorgane
eine Einheit bildet. Während der Rückbewegung der
Steuerstange in die neutrale Stellung nach Durchführung des
Bremsvorganges sorgen Anschläge dafür, daß sich die Schraubenspindel
teilweise aus der Schraubenmutter herausschraubt,
wodurch ein unerwünschtes Spiel ausgeglichen wird. Diese bekannte
Vorrichtung arbeitet sehr unzuverlässig und erlaubt
darüber hinaus auch nicht eine genaue Nachstellung des Spieles.
Weitere bekannte Vorrichtungen dieser Art unterschiedlichen
Aufbaues sind darüber hinaus im Aufbau kompliziert und
erfordern auch noch einen erhöhten Raumbedarf.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung dieser
Art mit einem Grundaufbau, der demjenigen der Vorrichtung
nach der DE-AS 22 01 082 entspricht, aufzuzeigen, die
jedoch betriebssicher arbeitet, einen geringen Raumbedarf
erforderlich macht und darüber hinaus eine einwandfreie Nachstellung
des Spieles des Bremsgestänges ermöglicht derart,
daß das tatsächliche Spiel stets gleich ist dem theoretisch
berechneten Spiel.
Diese Aufgabe wird bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung
mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen
hervor.
Die Erfindung ist nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels
näher erläutert. In der Zeichnung zeigen in rein
schematischer Weise:
Fig. 1 eine Draufsicht eines Teiles der Bremsvorrichtung
für Schienenfahrzeuge mit einer
Scheibenbremse, wobei der Betätigungszylinder
mit einer Vorrichtung zum Regeln des Spieles (automatischer Spielregler)
gemäß der Erfindung ausgerüstet ist,
Fig. 2 einen Teillängsschnitt durch den Betätigungszylinder
gemäß Fig. 1, wobei diese
Darstellung den Aufbau des automatischen
Spielreglers gemäß der Erfindung zeigt,
Fig. 3 eine Draufsicht einer etwas abgewandelten
Ausführungsform gemäß Fig. 1, wobei die
Scheibenbremse von einem Betätigungszylinder
betrieben wird, der gegenüber dem in
der Fig. 1 dargestellten Betätigungszylinder
etwas abweicht, wobei in diesen Betätigungszylinder
der automatische Spielregler eingebaut
ist, der einer zweiten Ausführungsform
entspricht,
Fig. 4 einen Teillängsschnitt durch den Betätigungszylinder
gemäß Fig. 3, wobei diese Darstellung
den Aufbau des Spielreglers der zweiten
Ausführungsform zeigt,
Fig. 5-13 Längsschnitte durch den Betätigungszylinder
gemäß der ersten Ausführungsform
der Erfindung in verschiedenen Betriebsstellungen,
wobei eine jede Betriebsstellung
einer bestimmten Betätigungsphase
des Zylinders selbst entspricht,
Fig. 14 einen Längsschnitt durch eine Bremseinheit,
in welcher der automatische
Spielregler nach einer dritten Ausführungsform
gemäß der Erfindung eingebaut
ist,
Fig. 15 einen Schnitt längs der Linie XV-XV in
Fig. 14.
Die Vorrichtung für Schienenfahrzeugbremsen (automatischer Spielregler)
gemäß der Erfindung
ist geeignet und bestimmt, in Zylinder oder aber in eine Betätigungseinheit
einer Bremsvorrichtung für Schienenfahrzeuge, insbesondere
einer Scheibenbremsvorrichtung eingebaut zu werden,
wobei die Fig. 1 und 3 der Zeichnung zwei Beispiele schematisch
darstellen. Bei derartigen Bremsvorrichtungen sind im wesentlichen
zwei Metallscheiben 1 (Fig. 1 und 3) vorgesehen,
welche mit der Achse 2 eines Drehgestelles oder Fahrgestelles
eines Schienenfahrzeuges verbunden sind. Dabei kann man gemäß
Fig. 1 lediglich eine einzige Scheibe oder aber nach Fig. 3 ein
Scheibenpaar vorsehen. Die vorerwähnten Bremsvorrichtungen weisen
Hebelmechanismen auf, wobei bei der Ausführungsform nach Fig. 1
im wesentlichen zwei Einzelhebel 3 vorgesehen sind, welche miteinander
über eine oder mehrere Stangen 4 verbunden sind. An dem
einen äußeren Ende eines jeden Hebels 3 ist ein Bremsschuh 5 angelenkt,
der mit der Seitenfläche der Scheibe 1 in Berührung verbringbar
ist, während an dem anderen äußeren Ende eine Betätigungsstange
6 eines Betätigungszylinders angelenkt ist, der in
seinem Gesamtkomplex mit der Bezugsziffer 7 dargestellt ist. Der
eine Hebel 3 ist dabei über einen Gelenkzapfen 8 an dem Gehäuse
dieses Zylinders angelenkt.
Bei der Bremsvorrichtung nach Fig. 3 besteht der
Hebelkomplex zwischen dem Betätigungszylinder 7 und den Bremsschuhen
5 aus einer Vielzahl von Hebeln, welche ganz allgemein
mit der Bezugsziffer 9 bezeichnet sind. Diese Hebel 9 sind in an
sich bekannter Weise miteinander und mit festen Teilen 10 gelenkig
verbunden. Im besonderen ist das äußere Ende eines ersten
Hebels 12 dieser Hebelanordnung 9 mit der Betätigungsstange
6 des Zylinders 7 gelenkig verbunden und in der Lage,
als Folge der axialen Translationsbewegung auf den am äußeren
Ende liegenden Hebel 13 eine Drehbewegung zu übertragen, um die
entsprechenden Bremsschuhe mit den Scheiben 1 in Berührung zu
bringen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung hält die Wirkfläche
eines jeden Bremsschuhes 5, also diejenige Fläche, welche
mit der Seitenfläche der entsprechenden Scheibe in Berührung
gelangt, gegenüber der Fläche selbst in einen genauen, vorbestimmten
Abstand, wenn sich die Bremsvorrichtung
in ihrer Ruhestellung oder in ihrer inaktiven Stellung befindet.
Dieser Abstand wird im folgenden als "theoretisches Spiel"
bezeichnet. Die Vorrichtung hält das theoretische
Spiel im wesentlichen konstant, wobei dieses
Spiel ohne diesen Regler die Tendenz hat, sich während des Betriebes
zu vergrößern, und zwar entsprechend der Abnutzung und
dem Verschleiß der Bremsschuhe.
Der Bremsspielregler nach der ersten Ausführungsform
gemäß Fig. 2 besitzt im wesentlichen eine Betätigungsstange 6,
an deren einem äußeren Ende eine Bohrung 14 vorgesehen ist, über
welche diese Betätigungsstange 6 mit einem dieser Hebel der
Bremsvorrichtung gelenkig verbunden wird, wie dies die Fig.
1 und 3 darstellen. Die Betätigungsstange ist teilweise hohl
ausgebildet, um in ihrem Inneren die Aufnahme einer Gewindespindel
15 sicherzustellen, welche in eine entsprechende Schraubenmutter
16 eingreift, die mit der Stange selbst verbunden ist.
Ein Teil dieser Betätigungsstange 6 und der entsprechenden Gewindespindel
15 sind teilweise im Inneren eines ersten Teiles
17 des Gehäuses des Betätigungszylinders 7 untergebracht. Dieser
Teil hat im wesentlichen die Form eines Rohres und ist mit einem
Paar Bohrungen 18 versehen, welche diametral einander gegenüberliegen
und geeignet sind, mit den Zapfen 8 der Hebel 3 in gelenkige
Verbindung gebracht zu werden (Fig. 1). Der zweite Teil
19 dieses Gehäuses bildet mit dem ersten Teil eine Einheit, und
zwar über einen elastischen Ring 20 und einen Arretierring 21,
der mit dem Teil 17 über in der Zeichnung nicht dargestellte
Schrauben verbunden ist. Innerhalb des Teiles 19 des Gehäuses
kann sich ein als Kolben ausgebildetes Betätigungsorgan
25 verschieben, der mit einem Dichtungsring
26 ausgerüstet ist, der mit dem Kolben
mittels eines Anschlagringes 27 verbunden ist. Der
mittlere Teil des Kolbens ist seinerseits über
eine Schraubenverbindung an einer Muffe 28 angebracht, wobei
auf diesem Teil ein Falz oder eine Aussparung für den Arretierring
29 vorgesehen ist, welcher entweder mit dem Kolben oder aber
mit der Muffe über die vorgenannte Schraubenverbindung in Verbindung
steht.
Eine in geeigneter Weise vorgespannte Spiralfeder 30
drückt normalerweise den Kolben 25 gegen die Rückwand des Teiles
19 eines Gehäuses (Ruhestellung), wie dies die Fig. 2 der Zeichnung
zeigt. Das eine äußere Ende der Spiralfeder 30 stützt sich
gegen eine Schulter 31 ab, während sich das andere äußere Ende
dieser Feder 30 gegen einen Sitz des Kolbens selbst anlegt.
Zwischen der Betätigungsstange 6 und der Muffe 28 ist ein
in axialer Richtung bewegliches ringförmiges Rohrglied 33 angeordnet,
welches koaxial zu den vorerwähnten Teilen liegt. An dem einen
äußeren Ende dieses Elementes ist eine Buchse 34 angebracht, auf
welcher eine Arretiermuffe 35 montiert ist, die relativ zu der
Buchse 34 festgehalten wird, und zwar mittels einer auf ihr liegenden
Schulter und mittels eines Sicherungsringes 36 mit Schraubgewinde.
Die Arretiermuffe 35 besitzt einen als Ringflansch ausgebildeten ersten Anschlag 37, der
sich gegen eine entsprechende Schulter 38 abstützen kann, welche
auf der Buchse 39 vorgesehen ist, die über eine Schraubkupplung
oder aber einen Gegensicherungsring mit Schraubgewinde 40 auf dem
Teil 17 des Gehäuses befestigt ist. Bei der in Fig. 1 der Zeichnung
dargestellten Ruhestellung stützt sich die Arretiermuffe 35
gegen den Außenrand eines Distanzgliedes 45 ab, an dessen anderem
äußeren Ende ein Stützring 46 angebracht ist, der zwischen dem
einen äußeren Ende der Feder 32 und der Schulter 31 des ersten
Teiles 17 des Gehäuses gelagert ist.
Zwischen dem Distanzglied 45, der Muffe 28 und dem rohrförmigen
Element 33 sind zwei Federn 47 und 48 gelagert, welche
im wesentlichen den gleichen Durchmesser besitzen. Die erste
dieser beiden Federn 47, 48 hat ein äußeres Ende, welches sich
auf die Schulter 49 der Buchse 34 abstützt, während die andere
Feder 48 sich gegen einen Ring 50 anlegt, der seinerseits mit
einem Ringflansch 51 - im vorliegenden Falle mit einem Ring -
des ringförmigen Elementes 33 in Berührung steht. Das eine
äußere Ende der zweiten Feder stützt sich dabei gegen den vorerwähnten
Ringflansch ab, während sich das andere äußere Ende
über den Ring 52 gegen ein Spurlager 53 anlegt, welches seinerseits
mit einem Kopfteil 54 der Gewindespindel 15 in Berührung
steht. Dieser Kopfteil besitzt eine im wesentlichen konische
Fläche 55, welche in der Lage ist, mit einer im Inneren der Aussparung
des Kolbens 25 vorgesehenen konischen Fläche 56 und einer
zweiten, im wesentlichen ebenen Fläche 57 in Verbindung
zu gelangen, wobei diese Fläche 57 sich gegen den Ring 29 abstützen
kann. Zwischen dem Paar der beiden Flächen 55 und 56
oder zwischen der Fläche 57 und der entsprechenden Fläche des
Ringes 29 ist ein bestimmtes Spiel vorgesehen, damit nach Maßgabe
der Stellung, welche der Kopf 54 relativ zu dem Kolben 25
einnimmt, lediglich zwischen einem Paar dieser Flächen eine Berührung
stattfindet.
Es ist ferner ein Spurlager 58 vorgesehen, welches zwischen
einem mit dem einen äußeren Ende des rohrförmigen Elementes
33 verbundenen zweiten Anschlag 59 und einem anderen Ring
60 gelagert ist, welch letzterer sich auf eine entsprechende
Schulter der Gewindespindel 15 abstützt.
In der Buchse 34 sind einen Widerstand erzeugende Mittel
gelagert, welche in ihrer Gesamtheit mit der Bezugsziffer 61 bezeichnet
sind. Diese Mittel widersetzen sich einer axialen Verschiebung
der Betätigungsstange 6 relativ zu dem rohrförmigen
Element 33. Diese einen Widerstand ausübenden Mittel können beispielsweise
Ringfedern 62 sein, von welchen eine jede eine bestimmte
Vorspannung besitzt derart, daß in radialer Richtung
wirkende Drücke auf einen geschlitzten Ring 63 ausgeübt werden,
der die Aufgabe hat, die vorerwähnten radialen Drücke einer jeden
Feder gleichmäßig auf die Flächen der Betätigungsstange 6
zu übertragen. Zwischen den verschiedenen Federn 62 sind Distanzringe
64 gelagert, wobei diese Ringe und Federn relativ zu der
Buchse 34 mittels eines elastischen Ringes 65 axial befestigt
sind.
Zweckmäßigerweise ist ein an sich bekannter Balg 67 vorgesehen,
dessen eines Ende mit dem Teil 17 des Gehäuses und dessen
anderes Ende mit der Betätigungsstange 6 verbunden ist. Dieser
Balg 67 hat die Aufgabe, die einzelnen Teile des vorbeschriebenen
Reglers gegen Eindringen von Staub und anderen Verschmutzungen
zu schützen.
Die Wirkungsweise des automatischen Spielreglers ist die folgende:
Unter Bezugnahme auf die Fig. 5 bis 13, welche in rein
schematischer Weise die einzelnen Betriebszustände darstellen,
ist mit der Bezugsziffer 7 der Betätigungszylinder bezeichnet,
der mit dem erfindungsgemäßen automatischen Spielregler versehen
ist, wie ihn die Fig. 2 im einzelnen darstellt. Es sei
einmal angenommen, der Regler stehe in Verbindung mit einer
Hebelanordnung, um die Bremsschuhe zu steuern, welche mit der
Scheibe 1 einer Bremsvorrichtung gemäß Fig. 1 in Berührung kommen.
Es soll ferner angenommen werden, daß in der Ruhestellung
des Reglers gemäß den Fig. 2-5, zwischen den Bremsschuhen
5 (Fig. 1) und den entsprechenden Flächen der Scheibe 1, ein
Spiel vorhanden sei, welches über das normale Spiel bzw. theoretische
Spiel hinausgeht, welches in der Zeichnung und im folgenden
mit dem Bezugsbuchstaben G bezeichnet wird. Hingegen ist
mit dem Bezugsbuchstaben U dasjenige Spiel bezeichnet, welches
die Folge des Verschleißes und der Abnutzung der Bremsschuhe ist,
und welches von dem Regler während eines Betätigungszyklus angenommen
oder beseitigt werden kann, wie dies im folgenden beschrieben
wird. In den Fig. 5-13 ist mit S eine ideale Fläche
bezeichnet, welche zwischen dem Abstand G + U des äußeren Endes
der Betätigungsstange 6 liegt. Die Bedingung, welche der Berührung
des äußeren Endes der vorerwähnten Stange mit der Fläche
S entspricht, entspricht auch der Bedingung der Berührung zwischen
den Bremsschuhen 5 (Fig. 1) und den entsprechenden ebenen
Flächen der Scheibe 1. Wenn also im Laufe der Beschreibung auf
den Abstand zwischen dem äußeren Ende der Stange 6 und der Fläche
7 Bezug genommen wird, so kann davon ausgegangen werden, daß
dieser Abstand in Wirklichkeit derjenige Abstand ist, der zwischen
der Wirkfläche der Bremsschuhe 5 und den entsprechenden
Flächen der Scheibe 1 liegt.
In der Ruhestellung der Vorrichtung stützt sich der Kolben
25 gegen die entsprechende Rückwand des Gehäuseteiles 19 (Fig. 5).
Dies geschieht aufgrund der Einwirkung der Feder 30, die in einer
bestimmten Weise vorgespannt ist. In der vorerwähnten Stellung
hält der Ring 29 - welcher auf den Kopfteil der Gewindespindel
15 einwirkt - diese in ihrer Endhubstellung nach rechts, wie
dies die Fig. 5 der Zeichnung zeigt. Überdies wird wegen der
Schulter, welche von den Ringen 59, 60 gebildet werden bzw. wegen
des Spurlagers 58, das rohrförmige Element 33 in einer solchen
Stellung gehalten, daß der ringförmige Flansch 37 im wesentlichen
mit dem entsprechenden Rand des Distanzstückes 45 in Berührung
steht. In diesem Falle ist der Abstand zwischen dem Rand 37 und
der Schulter 38 gleich der Strecke G, also dem theoretischen
Spiel, welches der Regler haben muß, um dieses Spiel am Ende
seines Betätigungszyklus wiederherzustellen. Der Wert des vorerwähnten
Spieles kann in den Regler dadurch eingegeben werden,
daß auf den Sicherungsring 39 mit Gewinde und auf den entsprechenden
Gegensicherungsring 40 mit Gewinde eingewirkt wird.
Schließlich befindet sich der Rand des äußeren Endes der Muffe
28 des Zylinders 25 in einer vorbestimmten Distanz D des Ringes
50.
Es soll nun einmal angenommen werden, daß in den Zylinder 7
Druckluft eingesteuert wird, um seinen Kolben 25 in der Zeichnung
nach links zu bewegen. Am Ende eines ersten Hubes, der dem Abstand
D entspricht (Fig. 6), gelangt der Rand des äußeren Endes der
Muffe 28 mit dem Ring 50 in Berührung, wobei gleichzeitig sich
die Fläche 57 des Kopfes 54 von dem entsprechenden Ring 29 löst,
während die konische Fläche 55 mit der entsprechenden konischen
Fläche 56 des Kolbens selbst in Berührung gelangt. Während der
Verschiebung des Kolbens nach links, und zwar am Ende des nachfolgenden
Hubes in der Größenordnung der Strecke G (Fig. 7) als
Folge der Berührung zwischen dem Kopf 54 und dem Kolben 25, wird
die Gewindespindel 15 um den gleichen Hub in Fig. 7 nach links
verschoben. Darüber hinaus wird als Folge der Berührung zwischen
der Muffe 28 und dem Ring 50 die gleiche Verschiebung im Umfang
der Strecke G auf die Feder 47 übertragen, welche - wie man annehmen
kann - während dieser Verschiebung im wesentlichen unverformbar
bleibt, so daß diese Verschiebung auch auf das rohrförmige
Element 33 und auf die mit diesem verbundenen Teile übertragen
wird, bis der ringförmige Flansch 37 mit der Schulter 38
in Berührung gebracht wird, wie dies die Fig. 7 der Zeichnung
klar zum Ausdruck bringt.
In einem nachfolgenden Hub des Kolbens 25 nach links um
die Strecke U (Fig. 8), wird auf den Kopf 54 und gleichzeitig
auch auf die Gewindespindel 15 der gleiche Hub U übertragen, während
das rohrförmige Element 33 und die ihm zugeordneten Teile
im wesentlichen stillstehen, und zwar als Folge der Arretierung
mittels des Ringflansches 37 und der entsprechenden Schulter.
Daraus folgt, unter Berücksichtigung der Tatsache, daß der Ring
59 im wesentlichen still steht, das Spurlager 58 sich von diesem
Ring 59 löst, wie dies die Fig. 8 der Zeichnung am besten zeigt.
Die gleiche Verschiebung U wird von der Muffe 28 auf den Ring 50
übertragen, so daß dieser sich von dem entsprechenden Ringflansch
51 löst und die Feder 47 zusammengedrückt wird.
Daraus geht hervor, daß in dieser Betriebsphase die Betätigungsstange
6 sich aus ihrer ursprünglichen Lage um eine
Strecke verschoben hat, welche der Strecke G + U entspricht, so
daß die Betätigungsstange 6 im wesentlichen mit der Bezugsfläche
S in Berührung steht. Dieser Bedingung entspricht der Kontakt zwischen
der Wirkfläche der Bremsschuhe 5 und den entsprechenden
Flächen der Scheibe 1. In einer nachfolgenden, vergleichsweise
geringen Hubbewegung E (Fig. 9) des Kolbens 25 werden alle Teile
der kinematischen Kette einfach elastisch verformt, welche die
Betätigungsstange 6 mit den Bremsschuhen 5 verbindet. Während
dieser Phase kann man annehmen, daß die relative Stellung zwischen
dem äußeren Ende der Betätigungsstange 6 und der entsprechenden
Bezugsfläche S nicht verändert wird, während offensichtlich
um die Strecke E der Abstand zwischen dem Ring 50 und
dem entsprechenden Ringflansch 51 sowie zwischen dem Druckring
58 und dem entsprechenden Ring 59 vergrößert wird. Die Betriebsphase
gemäß Fig. 9 entspricht der Bremsphase, in welcher die
Bremsschuhe 5 auf die entsprechenden Flächen der Scheibe 1 Druckkräfte
ausüben, um die tangentialen Reibungskräfte zu erzeugen.
Von der in Fig. 9 der Zeichnung dargestellten Betriebsphase
ausgehend, beginnt die Entlüftung des Betätigungszylinders
7 mit der Folge, daß der Kolben 25 unter der Einwirkung der Feder
30 in der Zeichnung nach rechts verschoben wird. Während
eines ersten Teiles dieses Hubes, welcher der Strecke E entspricht,
werden im wesentlichen die gleichen Bedingungen eingehalten,
welche bei der in Fig. 8 der Zeichnung dargestellten
Betriebsphase gegeben sind. Während der Verschiebung des Kolbens
nach rechts wird das Lösen der Fläche 56 (Fig. 10) von der entsprechenden
konischen Fläche 55 des Kopfteiles 54 beendet, wie
dies die Fig. 10 der Zeichnung im einzelnen zeigt. Tatsächlich
zeigt die Gewindespindel 15 das Bestreben, in derjenigen Stellung
zu verharren, in welcher sie sich während der Betriebsphase nach
Fig. 9 befand, und zwar entweder als Folge der Reibung zwischen
dem Gewinde der Stange selbst und der entsprechenden Schraubenmutter
16, oder aber wegen des Widerstandes, der von den Widerstandsmitteln
61 (Fig. 9) ausgeübt wird, welche bestrebt sind,
eine Verschiebung der Betätigungsstange 6 relativ zu dem rohrförmigen
Element 33 zu verhindern.
Unmittelbar nach dem Lösen der vorerwähnten konischen
Flächen, üben die Federn 47 und 48 - welche wie vorstehend angedeutet
zusammengedrückt waren - Axialkräfte in entgegengesetztem
Sinne aus. Die nach links gerichtete Axialkraft ist bestrebt,
den Ringflansch 37 mit der entsprechenden Schulter 38
(Fig. 9) in Berührung zu halten, während die nach rechts gerichtete
Axialkraft, die auf den Ring 52 (Fig. 10) einwirkt, auf das
Spurlager 58 eine Axialkraft ausübt, welche in der Lage ist, die
Drehbewegung relativ zu der Gewindespindel 15 und der Schraubenmutter
16 und daher eine entsprechende, relative Axialbewegung
zu beenden, wie dies die Fig. 11 der Zeichnung zeigt. Diese Drehbewegung
und relative Axialverschiebung sind die Folge der Tatsache,
daß auf den Kopf 54 der Gewindespindel eine Axialkraft
ausgeübt wird, die in den Fig. 10 und 11 nach rechts gerichtet
ist, während die Schraubenmutter 16 durch die Einwirkung der
Reibungskraft der Feder, welche auf die Betätigungsstange 6 von
den Widerstandsmitteln 61 ausgeübt wird, daran gehindert wird,
sich in dem gleichen Sinn zu verschieben. Die Drehbewegung und
die dazu relative Verschiebung hören dann auf, wenn das Drucklager
58 (Fig. 11) sich gegen den entsprechenden Arretierring 59
anlegt, wie dies die Fig. 11 der Zeichnung zeigt. Am Ende dieser
Betriebsphase gelangt auch der Ring 50 in Berührung mit dem Ringflansch
51. Daraus geht hervor, daß in dieser Phase eine axiale
Verschiebung relativ zu der Gewindespindel 15 und zu der Schraubenmutter
16 eingetreten ist, welche dem Spiel U entspricht, das
man während des Betriebszyklus des Reglers wiedergewinnen wollte.
Während der Verschiebung des Kolbens nach rechts unter der
Einwirkung der Feder 30, gelangt der Ring 29 (Fig. 12) mit der
Oberfläche 57 des Kopfes 54 in Berührung, wie dies die Fig. 12
der Zeichnung zeigt. Schließlich bewegt in dem verbleibenden Teil
des Hubes des Kolbens 25, welch ersterer der Strecke G entspricht,
wegen der Berührung zwischen dem Ring 29 und dem Kopf 54 (Fig. 13),
der Kolben in gleichem Umfang die mit ihm verbundene Gewindespindel
15 und die mit dieser gekoppelte Schraubenmutter 16 in einer
solchen Weise, daß sich das äußere Ende der Betätigungsstange 6
von der entsprechenden Bezugsfläche S um die gleiche, vorgenannte
Strecke löst, wie dies die Fig. 13 klar und deutlich zeigt. Daraus
geht im übrigen auch hervor, daß am Ende dieses Hubes auch das
rohrförmige Element 33 um die gleiche Strecke G in axialer Richtung
nach rechts verschoben wird, und zwar als Folge der Verbindung
zwischen dem Ring 16, dem Lager 58 und dem Ring 59. Daraus
folgt, daß der Ringflansch 37 von der entsprechenden Schulter 38
um die gleiche Strecke G verschoben wird, so daß die einzelnen
Teile des Reglers sich in der gleichen relativen Stellung befinden,
die diese Teile während der Ruhestellung 5 eingenommen haben,
bevor also der Betriebszyklus eingesetzt hat.
Bei der Verwirklichungsform der in Fig. 4 der Zeichnung dargestellten
Vorrichtung, in welcher die gleichen Teile mit den gleichen
Bezugsziffern bezeichnet sind, sind lediglich einige wenige kleine
bauliche Veränderungen vorgesehen, die im folgenden im einzelnen
beschrieben werden. Das rohrförmige Element 33 besteht in diesem
Falle aus zwei Teilen 33 a und 33 b, welche über eine Schraubverbindung
miteinander verbunden sind, welche in etwa entsprechend
dem mittleren Teil des Elementes selbst angeordnet ist derart,
daß ein Anschlag mit in radialer Richtung vorstehenden Teilen 70
gebildet wird, wobei die Funktion innerhalb der Gesamtanordnung
des Reglers gleich ist wie diejenige Funktion, die von dem Ringflansch
37 der vorstehend erwähnten Ausführungsform ausgeübt wird.
In der Tat sind diese vorspringenden Teile in der Lage, sich gegen
eine Schulter 71 anzulegen, die auf einem Gewindering 72 angeordnet
und ähnlich demjenigen Gewindering 39 ist, der bei der
vorstehenden Ausführungsform zur Anwendung gelangt. Die Feder 47
wird daher innerhalb des ringförmigen Elementes 33 gelagert, während
die Feder 48 außerhalb dieses ringförmigen Elementes 33 zu
liegen kommt. Die erste Feder 47 stützt sich auf der einen Seite
gegen einen Arretierring 72, welcher insgesamt dem Anschlag 49
der früheren Ausführungsform entspricht; auf der anderen Seite
hingegen stützt sich diese Feder 47 auf einen Ring 73, der mit
dem Teil 33 a eine körperliche Einheit bildet. Die zweite Feder 48
liegt zwischen dem Schulterring 73′ und einer Buchse 74, welche
mit einem Paar Schultern oder Anlageflächen für zwei Lager 58, 53
versehen ist, welche die gleiche Funktion ausüben wie die entsprechenden
Teile der vorherigen Ausführungsform. Die Feder 48
überträgt noch über das Lager 58 auf die Gewindespindel 15 die von
ihr erzeugte Kraft, und das rohrförmige Element 33 ist noch in der
Lage, eine Axialkraft auf die Gewindespindel 15 in der Zeichnung
nach links auszuüben, und zwar über den Gesamtkomplex des Ringes
59 des Lagers 53 und der Buchse 74.
Die Muffe 28, welche bei der vorhergehenden Ausführungsform
an dem Kolben 25 befestigt ist, ist insofern etwas abgeändert,
als sie etwas länger ist als in dem vorerwähnten Fall und
mit einem Arretierring 75 am äußeren Ende versehen ist, mit welchem
sie über eine Schraubverbindung in Verbindung steht. Darüber
hinaus weist die Muffe Schlitze 74′ auf, welche den Durchgang
der in radialer Richtung vorspringenden Teile 70 erlauben. Dann
wird der Kopfteil 54 der Gewindespindel 15 längs dieser Spindel
über an sich bekannte Vorkehrungen zurückbewegt, wobei ein Paar
konische Flächen 76, 77 vorgesehen sind, deren Funktion derjenigen
des Oberflächenpaares 57, 55 der vorgenannten Ausführungsform
entspricht. Diese Flächen können mit entsprechenden konischen
Flächen einer Buchse in Berührung gebracht werden, welche
aus den beiden Teilen 78 besteht. Diese Buchse ist über eine
Schraubverbindung mit dem rohrförmigen Element 33 verbunden, wobei
diese beiden Teile 78 insgesamt der einen Fläche des Ringes
29 und der konischen Fläche 56 der vorhergehenden Verwirklichungsform
entsprechen.
Die beschriebene Ausführungsform weist darüber hinaus
einen Ring 79 auf, der mit einem Paar einander gegenüberliegenden
Zapfen 80 versehen sind, welche mit einer in der Zeichnung
nicht weiter dargestellten kleinen Gabel oder aber mit irgendeinem
anderen Betätigungsorgan verbindbar sind, mit welchem eine
Axialverschiebung des Ringes 29 möglich ist derart, daß die Bremsvorrichtung
von Hand gesteuert wird, die normalerweise unter der
Einwirkung des beschriebenen Druckzylinders steht, ein Betrieb,
der mit der vorstehend erwähnten Ausführungsform nicht durchführbar
ist. Wenn in Fig. 4 der Zeichnung der Ring 79 nach links verschoben
wird, so wird als Folge des Arretierringes 75 die Muffe
78 in dem gleichen Sinn verschoben, die ihrerseits über die Verbindung
der konischen Fläche 76 der Buchse 54 mit der entsprechenden
konischen Fläche der Buchse 78 die Gewindespindel und damit
die Betätigungsstange 6 im gleichen Sinne verschiebt.
Die Einhaltung des theoretischen Spieles G wird in diesem
Falle durch Einregelung der axialen Stellung relativ zu der
Schulter 71 bzw. den in radialer Richtung vorspringenden Teilen
70 erreicht, wobei auf die Buchse 72 eingewirkt wird.
Was den allgemeinen Betrieb des Reglers gemäß dieser Ausführungsform
anbelangt, so entspricht dieser dem Betrieb der
ersten Verwirklichungsform, wobei allerdings zu bemerken ist,
daß während der verschiedenen Phasen lediglich einige Veränderungen
eintreten, die die Folge des unterschiedlichen Aufbaues
einiger Elemente des Reglers selbst sind.
Der vorstehend beschriebene Regler erlaubt ein schnelles
und auch leichtes Auswechseln der Bremsschuhe, der sich als erforderlich
erweist, wenn der Verschleiß dieser Bremsschuhe einen
vorbestimmten Wert überschreitet. Wenn diese Bedingungen erreicht
sind, ist es klar, daß in der Ruhestellung der Vorrichtung
nach den Fig. 2 und 5, die relative Stellung zwischen
der Schraubenmutter 16 und der Gewindespindel 15 derjenigen
Stellung entspricht, in welcher die Schraubenmutter 16 mit ihrem
nach links weisenden äußeren Ende mit der Gewindespindel 15 gekoppelt
ist. Wenn also die Bremsschuhe ersetzt werden müssen,
ist es auch erforderlich, eine Drehbewegung und infolgedessen
auch eine relative Translationsbewegung zwischen der Gewindespindel
und der Gewindemutter zu vollführen, die ausreicht, daß
sich die Schraubenmutter mit einem Teil der Gewindespindel verbindet,
der sich in der Stellung rechts befindet, wie dies die
Fig. 5 der Zeichnung zeigt. Um diese relative Drehbewegung zu
erhalten, genügt es, die Betätigungsstange 6 in Fig. 5 der Zeichnung
nach rechts zu drücken derart, daß sich zuerst die Fläche
57 des Kopfes 54 von dem Ring 29 löst; wird auf diese Weise das
Aufbringen der Druckkraft fortgesetzt, so erzeugt die Feder 30
zwischen der Gewindespindel und der Gewindemutter eine Axialkraft,
welche diese beiden Teile zusammenschraubt. Wie aus der Fig. 5
der Zeichnung ersichtlich, wird die auf die Betätigungsstange 6
ausgeübte Druckkraft über das Lager 58 auf das rohrförmige Glied
33 übertragen, welch letzteres mit dem Distanzstück 45 in Berührung
steht, wobei die Druckkraft selbst auf die Feder 30 übertragen
wird, welche mit einer Kraft in entgegengesetztem Sinne
reagiert, welche ein Herausschrauben der vorerwähnten Teile bewirkt.
Dies wird später durch das Lager 58 erleichtert, welches
keineswegs die Aufgabe hat, während der Betriebsphase des vorstehend
beschriebenen Reglers einzugreifen, sondern einzig und
allein in derjenigen Betriebsphase zum Einsatz gelangt, in welcher
der Regler selbst für den Ersatz bzw. Austausch der Bremsschuhe
auf den Wert Null zurückgestellt wird.
Der beschriebene Regler kann auch in einer Bremseinheit
derjenigen Type eingebaut werden, wie sie die Fig. 14 und 15
zeigen. Diese Bremseinheit besitzt eine Betätigungsstange 85,
welche der Betätigungsstange 6 der vorerwähnten Ausführungsformen
entspricht. Diese Betätigungsstange 85 ist mit den zu betätigenden
Bremsschuhen unmittelbar verbunden. Diese Bremseinheit kann
beispielsweise mittels eines nicht weiter dargestellten pneumatischen
Zylinders gesteuert werden, und zwar über die Schubstange
86, welche mit einem Hebelpaar 87 verbunden und mittels eines
Zapfens 88 an dem Gehäuse 89 der Bremseinheit angelenkt ist. Die
beiden Hebel 87 sind über Zapfen 80 (Fig. 15) an Flügeln 90 angelenkt,
welche mit einer Buchse 91 eine körperliche Einheit bilden.
In dieser Buchse 91 ist ein Regler für das Spiel gelagert,
der im wesentlichen der Ausführungsform nach Fig. 2 entspricht.
Daher kann man unterstellen, daß innerhalb der Bremseinheit die
Buchse 91 die gleiche Funktion hat wie der Kolben 25 des Betätigungszylinders
7 der Ausführungsform nach Fig. 2. In dieser Weise
wirkt die Bremseinheit im wesentlichen wie ein Bremskraftverstärker,
da ja eine vorbestimmte, auf die Schubstange 96 wirkende
Kraft einer ungleich größeren Kraft entspricht, die auf die
Betätigungsstange 85 zur Einwirkung gelangt, und zwar in Abhängigkeit
von dem Verhältnis zwischen den Abständen der Hebelteile 87,
welche innerhalb der Gelenkpunkte liegen.
In Fig. 14 der Zeichnung sind alle diejenigen Teile mit
den gleichen Bezugsziffern versehen, welche den Teilen nach Fig. 2
entsprechen. Insbesondere ist zu beachten, daß die bei der Ausführungsform
nach Fig. 2 erläuterten Funktionen des Ringflansches
37 und der entsprechenden Schulter 38 in diesem Falle von der
Buchse 92 und von dem Ring 93 ausgeübt werden, der mit dem Gehäuse
89 eine körperliche Einheit bildet. Darüber hinaus fehlt
das Lager 58, weil der Betrieb der Rückstellung des Reglers auf
den Wert Null beim Austausch der Bremsschuhe nicht vorgesehen
ist, ganz im Gegensatz zu den an erster Stelle beschriebenen
Verwirklichungsformen. Wenn in diesem Falle die Drehbewegung
und damit die axiale Translationsbewegung zwischen der Mutter
16 und der Gewindespindel 15 beendet werden soll, so wird die
Gewindespindel 15 verdreht, welche auf diese Weise auf das äußere
Ende 94 eines Zapfens einwirkt, der nach der Entfernung eines
kleinen Deckels 95 zugänglich ist.
Claims (7)
1. Vorrichtung für Schienenfahrzeugbremsen zum Regeln des Spieles zwischen einem sich
drehenden Teil (1) und einem Bremselement (5), welches
zum Zwecke des Abbremsens mit diesem sich drehenden Teil
(1) in Berührung gebracht und in eine Betätigungsvorrichtung
(7) für das Bremselement, beispielsweise in einen
pneumatischen Betätigungszylinder mit einem Gehäuse (17),
eingesetzt ist, wobei diese Vorrichtung zumindest ein
Betägigungsorgan (25) enthält, welches in axialer Richtung
relativ zu dem Gehäuse (17) verschiebbar ist, wenn die
Vorrichtung betätigt wird, wobei ferner eine mit dem
Bremselement (5) verbundene Betätigungsstange (6) vorgesehen
ist, mit welcher eine Schraubenmutter (16) in
Verbindung steht, die in eine Schraubenspindel (15) eingreift,
welche mit einem Anschlag (54) mit einem Paar
Flächen (55, 57) ausgerüstet ist, die mit entsprechenden
Flächen (56, 29) abwechselnd in Berührung gelangen, wobei
diese Flächen zum Zwecke der Kupplung mit dem Betätigungsorgan
(25) eine Einheit bilden, dadurch gekennzeichnet,
daß die Regelvorrichtung ein Rohrglied
(33) enthält, welches in dem Gehäuse (17) relativ zu
der Betätigungsstange (6) und der Schraubenspindel (15)
verschiebbar und koaxial zu diesen Teilen gelagert ist,
daß das Rohrglied (33) einen ersten Anschlag (37) enthält,
welcher mit einer Schulter (38) an dem Gehäuse (17) derart
zusammenarbeitet, daß die Verschiebung des Rohrgliedes
(33) relativ zu dem Gehäuse (17) nach einem Axialhub in
einer ersten vorbestimmten Richtung unterbrochen wird und daß ein
zweiter Anschlag (59) vorgesehen ist, welcher mit einer
Schulter (Ring 60) an der Schraubenspindel (15) so zusammenarbeitet,
daß der Axialhub relativ zu dem Rohrglied (33)
in einer zweiten vorbestimmten Richtung unterbrochen wird,
wobei diese zweite Richtung der ersten Richtung entgegengesetzt
ist, daß elastische Mittel (47, 48) vorgesehen
sind, welche das Betätigungsorgan (25) mit dem Rohrglied
(33) verbinden und das mit dem Betätigungsorgan (25) eine
Einheit bildende Rohrglied (33) in axialer Richtung verschieben,
wenn es sich in der ersten Richtung bewegt, und
diese elastischen Mittel (47, 48) sich nach dem Stillstand
des Rohrgliedes (33) relativ zu dem Gehäuse (17)
elastisch verformen und daß Mittel (61) zwischen der Betätigungsstange
(6) einerseits und dem Rohrglied (33)
andererseits vorgesehen sind, welche sich einer Axialbewegung
der Betätigungsstange (6) relativ zu dem Rohrglied
(33) mit einer Kraft vorbestimmter Größe widersetzen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Betägigungsorgan
(25) der Kolben eines druckmittelbeaufschlagten Zylinders
ist und daß zwischen dem Kolben und dem Gehäuse
(17) dieses Zylinders eine Feder (30) angeordnet ist,
welche diesen Kolben in der zweiten Richtung axial verschiebt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß als elastische Mittel
(47, 48) zwei Federn vorgesehen sind, von welchen die
erste Feder zwischen einer außenliegenden Schulter (49)
des Rohrgliedes (33 ) und einer in der Mitte liegenden
Schulter (50) angeordnet ist, und die zweite Feder zwischen
einer in der Mitte liegenden Schulter (51) des
Rohrgliedes (33) und einem Drucklager (53) angeordnet
ist, welches sich gegen das Betätigungsorgan (25) abstützt.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Anschläge aus entsprechenden
vorspringenden Teilen (37, 59) des Rohrgliedes
(33) bestehen.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch
gekennzeichnet, daß zwischen dem zweiten Anschlag (59) und
der entsprechenden Schulter (Ring 60) der Schraubenspindel (15)
ein Drucklager (58) angeordnet ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Mittel (61) ein oder
mehrere Elemente (62, 63) aufweisen, welche in axialer
Richtung mit dem Rohrglied (33) oder aber mit der Betätigungsstange
(6) verbunden und in der Lage sind, auf die
Betätigungsstange (6) oder aber auf das Rohrglied (33)
Radialdrücke vorbestimmter Größe auszuüben.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch
gekennzeichnet, daß zwischen dem Anschlag
(37) und der Feder (30) ein Distanzstück
(45) angeordnet ist, welches eine Verformung der Feder (30)
dann zuläßt, wenn das Rohrelement (33) in der zweiten Richtung
axial bewegt wird.
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