DE2609465A1

DE2609465A1 - Bremsvorrichtung

Info

Publication number: DE2609465A1
Application number: DE19762609465
Authority: DE
Inventors: Ronald W Coiner; Allen W Kyllonen; Carl D Wright
Original assignee: Westinghouse Air Brake Co
Current assignee: Westinghouse Air Brake Co
Priority date: 1975-03-20
Filing date: 1976-03-08
Publication date: 1976-10-07
Also published as: US3986584A; JPS5415990B2; JPS51117279A; CA1043276A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine druck-

• mittelgesteuerte Bremsvorrichtung mit einer Scheibenbremse und ■*mit einer Tandem-Federspeicherbremsanlage und einem automatischen Gestängesteller, welcher durch Spannen einer Feder betätigt wird, um die Abnutzung der Scheibenbremsringe und/oder der Bremsscheiben auszugleichen, indem die Bremsscheiben während des Bremsenlösens dauernd leicht gegen die Bremsringe gepreßt sind, und zwar ' ohne Rücksicht auf eine vorhergehende Abnutzung bzw. Verschleiß der Bremsbacken und/oder der Bremsringe.

Bremsvorrichtungen dieser Art sind bekannte

Diese bekannten Bremsvorrichtungen bestehen aus einem Paar Hebeln oder Zungen, an welchen die Bremsschuhe angelenkt sind. Diese Hebel oder Zungen werden durch die Bewegung eines keilförmigen Gliedes zwischen Rollen betätigt, die an den äußeren Enden der Hebel drehbar gelagert sind derart, daß diese Hebel verschwenkt werden

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bis die Bremsschuhe sich gegen die einander gegenüberliegenden Seiten der Bremsscheibe bzw. des Rotors angelegt haben.

Die Bremseinrichtung gemäß der USA-Patentschrift 3 148 zeigt darüber hinaus ein Zahnklinkenrad mit einer Sperrklinke eines Gestängestellmechanismus, mit welchem die Abnutzung bzw. der Verschleiß der Bremsschuhe und/oder der Bremsscheibe u. dgl«, ausgeglichen werden kann. Dieser Gestängesteller mit einem Zahnklinkenrad und einer mit diesem zusammenarbeitenden Sperrklinke arbeitet in der Weise, daß die Abnutzung bzw. der Verschleiß schrittweise oder abschnittsweise bzw. stufenweise kompensiert wird, wobei die Größe dieser Kompensation dem gewölbten Abstand zwischen zwei benachbarten Zähnen des Zahnklinkenrades entspricht. Deshalb ist eine Kompensation, also ein Ausgleich nur dann möglich, wenn der Verschleiß einen bestimmten Umfang angenommen hat. Unter bestimmten Bedingungen ist es jedoch sehr erwünscht, daß der Verschleiß-ausgleich gleichzeitig mit dem Auftreten des Verschleißes vorgenommen wird. So wird bei einer durch Federkraft gelösten Bremse die auf das Bremsglied ausgeübte Bremskraft beim Auftreten eines Verschleißes u. dgl_o herabgesetzt. Deshalb ist es erwünscht, daß der Ausgleich dieses Verschleißes bzw. der Abnutzung während des Bremsanlegevorganges oder aber nach dem erfolgten Bremsenlösen durchgeführt wird.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine kombinierte Scheibenbremse - bei welcher das Bremsenlösen durch Federkraft, das Bremsenanlegen hingegen durch ein Druckmittel erfolgt - mit einem automatischen Gestangestellmechanismus und einer Feder so zu verbessern, daß nach Beendigung eines jeden Bremsanlegevorganges die Abnutzung oder der Verschleiß der Bremsschuhe und/ oder der Scheibe bzw«, des Rotors während des Bremsanlegevorganges ausgeglichen wird, wobei diese Mittel auch während des Lösens der Bremsen wirksam werden derart, daß die Bremsschuhe auf den Rotor andauernd eine vergleichsweise geringe Druckkraft ausüben und auf diese Weise das Spiel Null zwischen diesen Teilen aufrechterhalten wird.

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Die Erfindung bezieht sich also auf eine druckmittelgesteuerte Scheibenbremse mit einer Tandem-Federspeicherbremsanlage und einem automatischen Gestängesteller. Dabei ist eine Betätigungsvorrichtung mit einem Zylinder für die Bremsschuhe vorgesehen, in welchem koaxiale Bohrungen angeordnet sind, die sich von den entsprechenden gegenüberliegenden Enden ausgehend erstrecken und von einem nach innen gerichteten Flansch getrennt werden. Es ist ferner ein Paar nach Tandemart angeordneter Kolben vorgesehen, wobei der eine Kolben durch Federkraft in Richtung auf den anderen Kolben bewegt wird und einen Stößel besitzt, der sich durch den nach innen gerichteten Flansch hindurch erstreckt, um mit der einen Seite des anderen Kolbens in Anschlag zu gelangen, wobei nach Einsteuerung des Druckmittels auf der einen Seite dieses anderen Kolbens oder aber durch Entlüften des Druckmittels auf der benachbarten Seite dieses Kolbens über den anderen Kolben oder aber über beide Kolben sowie über einen Gestangestell-Mechanismus auf ein Paar gelenkig gelagerte Hebel oder Zungen eine Bremskraft ausgeübt wird, wobei die Schwenkbewegung dieser Hebel in entgegengesetzten Richtungen so wirksam wird, daß die Bremsschuhe gegen die entsprechenden gegenüberliegenden Seiten der Scheiben der Scheibenbremse angedrückt werden und auf diese Weise eine Bremskraft ausgeübt wird. Der erfindungsgemäße Gestängestell-Mechanismus ist zwischen dem anderen Kolben und einem Paar Rollen gelagert, welche auf entsprechenden Enden des Paares der gelenkig gelagerten Hebel drehbar angeordnet sind. Es ist ferner ein Paar keilförmige Elemente vorgesehen, wobei die eine sich verjüngende Seite eines jeden Elementes gegen die eine Seite der keilförmigen Kolbenstange des anderen Kolbens anschlägt, während die andere sich verjüngende Seite gegen ein Paar sich verjüngender Innenflächen anlegt, welche auf der Innenseite eines hohlen Betätigungsgliedes vorgesehen ist. Dieses hohle Betätigungsglied ist an dem einen Ende des Zylinders gleitend angeordnet und im Inneren mit einem Paar geneigt verlaufenden Flächen versehen, längs welchen das Rollenpaar während der Bewegung des Betätigungsgliedes relativ zu dem Zylinder abrollen kann derart, daß die gelenkig verbundenen Hebel nach Maßgabe dieser Bewegung in entgegengesetzten Richtungen verschwen-

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ken können. Es ist ferner ein Paar Federn vorgesehen, von welchen eine Qede Feder zwischen dem anderen Kolben und dem einen keilförmigen Element des Elementenpaares gelagert und so wirksam ist, daß das entsprechende keilförmige Element längs der keilförmigen Kolbenstange in einer Richtung bewegt wird, in welcher eine Entfernung von dem anderen Kolben erfolgt. Nach dem Lösen der Bremskraft im Anschluß an den Verschleiß der Bremsschuhe und/oder der Bremsscheibe wird das hohle Betätigungsglied relativ zu dem Zylinder verschoben, wobei diese Bewegung des Betätigungsgliedes über die gelenkig verbundenen Hebel in der Weise wirksam wird, daß die Bremsschuhe während des Bremsenlösens gegen den Rotor stets mit einer konstanten leichten Druckkraft angepreßt werden, und zwar unabhängig von einem vorherigen Verschleiß bzw. Abnutzung der Bremsschuhe und/oder des Rotors.

Die Erfindung ist nachstehend anhandder Zeichnung noch etwas näher veranschaulicht. In dieser zeigen in rein schematischer Weise:

Fig. 1 eine Draufsicht, teilweise im Schnitt, der druckmittelgesteuerten Scheibenbremsvorrichtung mit einer in Tandemanordnung gelagerten Betätigungsvorrichtung für die Bremse, wobei die Betätigungsvorrichtung beim Bremsenanlegen federgesteuert wird, während sie beim Bremsenlösen druckmittelgesteuert wird,

Fig. 2 einen senkrechten Schnitt längs der Linie 2-2 in Fig_o 1, wobei bestimmte Teile des Gestängestellmechanismus sichtbar werden, die nicht in Fig. 1 der Zeichnung dargestellt sind,

Fig. 3 einen senkrechten Schnitt längs der Linie 3-3

in Fig. 1, wobei bauliche Details des Gestängestell-Mechanismus sichtbar sind.

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Die Zeichnung zeigt eine Scheibenbremseinrichtung für ein- oder mehrachsige Schienenfahrzeuge mit vier Rädern, bei welcher ein Kragarm 1 mit einem nicht weiter dargestellten Holm des Fahrzeuges verbunden ist_o In Fig. 1 der Zeichnung ist lediglich eine der beiden Achsen des Fahrzeuges dargestellt und mit der Bezugsziffer 2 bezeichnet. Auf dieser Achse 2 ist eine Muffe 3 im Preßsitz gelagert, an welcher ein nach außen weisender Flansch 4 angeformt ist. Dieser Flansch 4 ist mit einer Vielzahl von gewölbt und mit Abstand zueinander angeordneten Bohrungen 5 versehen, von welchen in Fig. 1 lediglich eine einzige Bohrung dargestellt ist. Mit dem Flansch 4 steht über eine Vielzahl von Schrauben und Muttern ein scheibenförmiges Glied oder ein Rotor 6 in Verbindung, wobei sich ein jeder Schraubenbolzen 7 durch eine der Bohrungen 5 in dem nach außen gerichteten Flansch 4 und einer entsprechenden Bohrung einer Vielzahl von koaxialen Bohrungen 9 hindurcherstreckt, welche in einem nach innen gerichteten Flansch vorgesehen ist, der mit dem Rotor 6 eine körperliche Einheit bildet.

Es ist ferner ein Paar Bremsschuhe 11, 12 vorgesehen, welche im allgemeinen C-förmig sind, ein geeignetes Bremsfutter aufweisen und so gelagert sind, daß sie mit den entsprechenden einander gegenüberliegenden Bremsflächen 13 und 14 auf dem Rotor 6 in Berührung gelangen können.

Die Bremsschuhe 11 bzw. 12 werden von einem Paar Bremsköpfen 15 und 16 getragen. Mit der einen Seite des Bremskopfes 15 ist eine Führungsstange 18 verbunden, welche sich mit Gleitsitz durch eine Bohrung 17 hindurcherstreckt, die in dem Bremskopf 16 vorgesehen ist. Diese Führungsstange 18 dient dazu, die Bremsschuhe 11 und 12 im wesentlichen parallel zu den Bremsflächen 13 und 14 des Rotors zu halten.

Der Bremskopf 15 ist in unmittelbarer Nähe des einen Endes eines ersten Hebels oder einer ersten Zunge 19 über einen Zapfen 20 gelenkig gelagert, welcher sich durch geeignete koaxiale Bohrungen hindurch erstreckt, die zu diesem Zwecke in dem Bremskopf 15, dem Hebel 19 und dem Keil 21 vorgesehen sind, der sich

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durch einen Schlitz in diesem Zapfen in unmittelbarer Nähe des einen Endes hindurcherstreckt.

In ähnlicher Weise ist der Bremskopf 16 an dem einen Ende eines zweiten Hebels oder einer Zunge 22 mittels eines Zapfens 23 und eines Keiles 24 angelenkt.

Der Hebel 19 ist zwischen seinen Enden auf dem vorerwähnten Kragarm 1 in unmittelbarer Nähe des einen Endes desselben beispielsweise über einen mit einem Kopf versehenen Zapfen 25 angelenkt, während der Hebel 22 zwischen seinen Enden an dem Kragarm 1 in unmittelbarer Nähe des gegenüberliegenden Endes mittels eines mit einem Kopf versehenen Zapfen angelenkt ist.

Das andere Ende der Hebel 19 und 22 ist gabelförmig ausgebildet, um eine drehbare Lagerung eines Rollenpaares 27 und 28 beispielsweise über ein Paar mit Köpfen versehenen Zapfen und 30 zu ermöglichen.

Wie die Fig. 1 und 3 zeigen, ist mit der Bezugsziffer 31 ein hohles, keilförmiges Element vorgesehen, das im Querschnitt Rechteckform besitzt. Dieses keilförmige Element 31 bildet mit dem rechten Ende eines hohlen zylinderförmigen Betätigungsgliedes 32 eine körperliche Einheit und erstreckt sich von diesem nach rechts. Das keilförmige Element 31 besitzt an den Außenflächen divergierende Führungs- oder Gleitflächen 33, 34, längs welchen entsprechende Rollen 27, 28 dann abrollen können, wenn das keilförmige Element 31 und das Betätigungsglied 32 über nachstehend im einzelnen beschriebene Mittel nach rechts bewegt werden.

Das hohle zylinderförmige Betätigungsglied 32 ist auf einer äußeren Zylinderfläche 35 gleitend angeordnet, welche am rechten Ende des Bremsgehäuses 36 vorgesehen ist, wie dies die Figo 1 der Zeichnung zeigt. Dieses Bremsgehäuse 36 ist über geeignete, nicht weiter dargestellte Mittel mit einem passenden Glied des Fahrzeuges verbunden. Um eine Abdichtung zwischen der Innenflä-

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ehe des hohlen zylinderförmigen Betätigungsgliedes und der äußeren zylinderförmigen Fläche 35 gegen Druckmittelverluste sicherzustellen, ist in der Innenwand eine Ringnut vorgesehen, in welche ein O-Ring 37 gelagert ist, der zum Zwecke der Abdichtung um die zylinderförmige Fläche 35 herumgeführt ist.

Zwischen den beiden Enden ist das Gehäuse 36 mit einer Wand 38 versehen, durch welche sich eine Bohrung 39 hindurch erstreckt, welche an dem rechten Ende in eine koaxiale Gegenbohrung 40, am linken Ende hingegen in eine koaxiale Gegenbohrung 41 einmündet. Um eine Dichtung gegen Druckmittelverluste zwischen der Wandfläche der Bohrung 39 und einem Zapfen 42 sicherzustellen, der mit der einen Seite eines Kolbens 43 eine körperliche Einheit bildet, welch letzterer in der Gegenbohrung 41 gleitend gelagert ist, ist die Wandfläche dieser Bohrung mit einer Ringnut versehen, in welche ein O-Ring 44 eingesetzt ist, der den Zapfen 42 in dichtender Weise umgibt.

In der Gegenbohrung 40 ist ein druckmittelgesteuerter Kolben 45 zur Betätigung der Bremsen gleitend gelagert, wobei die linke Seite desselben mit der Wand 38 in der Weise zusammenarbeitet, daß eine Kammer 46 gebildet wird, in welche ein inkompressibles hydraulisches Fluid, ζ. B. ein geeignetes Öl, oder aber ein kompressibles Fluid, ζ. B. ein geeignetes Gas, also Druckluft u. dgl· eingesteuert wird, und zwar unter der Kontrolle des Fahrzeugführers. Das Druckmittel wird von einer in der Zeichnung nicht weiter dargestellten Druckmittelquelle über die Leitung 47 und eine entsprechende Anzahl von Kanälen zugeführt, welche sich durch das Gehäuse 36 hindurch erstrecken und in diese Kammer 46 einmünden.

Mit dem Kolben 45 bildet ein keilförmiges Element 48 eine körperliche Einheit, welche sich von der rechten Seite des Kolbens ausgehend in der Zeichnung nach rechts erstreckt. Das äußere Ende dieses keilförmigen Elementes greift in eine Kammer 49 ein, die im Querschnitt rechteckförmig ausgebildet und in dem keilför-t migen Element 31 vorgesehen ist.

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Wie die Fig. 1 bis 3 der Zeichnung zeigen, ist an der Innenseite des hohlen, rechteckigen und keilförmigen Elementes 31 ein Paar divergierende Flächen 50 und 51 vorgesehen, wobei das eine Ende einer jeden Fläche 50 und 51 am linken Ende der rechteckigen Kammer 49 endet, während das andere Ende derselben in unmittelbarer Nähe des rechten Endes der Gegenbohrung 40 in dem Gehäuse 36 endet, wie dies die Fig. 1 der Zeichnung zeigt.

Zwischen der oberen, sich verjüngenden ebenen Fläche des keilförmigen Elementes 48 und der ebenen Fläche 50 ist ein Gestängest.^ler-Auf nähmeelement 52 vorgesehen, während zwischen der unteren, sich verjüngenden ebenen Fläche dieses keilförmigen Elementes 48 und der ebenen Fläche 51 ein zweites Gestängesteller-Aufnahmeelement 53 gelagert ist, welches dem Aufnahmeelement 52 voll entspricht.

Zwischen der rechten Seite des Kolbens 45 und dem linken Ende des ersten Gestängesteller-Aufnahmeelementes 52 ist eine erste vorgespannte Feder 54 vorgesehen, welche eine erste Stange 55 umgibt. Das linke Ende dieser Stange 55 ist durch Preßsitz in dem Kolben 45 verankert, während das rechte Ende gegen das linke Ende des Gestängesteller-Aufnahmeelementes 52 anschlägt, wobei dieses Element die in Fig. 1 der Zeichnung dargestellte Stellung einnimmt.

In ähnlicher Weise ist zwischen der rechten Seite des Kolbens und dem linken Ende des zweiten Gestängesteller-Aufnahmeelementes 53 eine zweite vorgespannte Feder 56 angeordnet, welche eine zweite Stange 57 umgibt, deren linkes Ende durch Preßsitz mit dem Kolben 45 verankert ist. Diese Stangen 55 und 57 dienen zur Verhinderung einer Bewegung der Gestängesteller-Aufnahmeelemente 52 und 53 in einer Richtung des Kolbens 45, in welcher er sich in der in Fig. 1 der Zeichnung dargestellten Lage befindet. Die Federn 54 und 56 bewirken eine Bewegung dieser Elemente 52 und 53 nach rechts längs der keilförmig ausgebildeten Kolbenstange 48, wenn ein Verschleiß des Bremsfutters der Bremsschuhe 11 und 12 und/oder des Rotors 6 zu verzeichnen

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ist, so daß stets zwischen diesen Bremsfuttern und den Bremsflächen 13 und 14 des Rotors 6 das Spiel Null oder aber eine konstante Berührung eingehalten wird.

Um eine Standbremse oder Notbremse zu erhalten, bei welcher das Bremsenanlegen federgesteuert erfolgt, während das Bremsenlösen druckmittelgesteuert durchgeführt ist, wird eine vergleichsweise starke Feder58 um den Stößel 59 herumgeführt, welcher sich von der linken Seite des vorerwähnten Kolbens 43 erstreckt und zwischen diesen Kolben 43 und dem einen Ende eines Deckels 60 angeordnet ist, welch letzterer mit dem linken Ende des Gehäuses 36 über geeignete, nicht weiter dargestellte Mittel verbunden ist.

Die Kolben 43 und 45 sind mit einer Ringnut am Umfang versehen, in welcher ein O-Ring 61 angeordnet ist, um das Druckmittel daran zu hindern, von der einen Seite zu der anderen Seite des Kolbens zu gelangen.

Die rechte Seite des Kolbens 43 arbeitet mit der Wand 38 in der Weise zusammen, daß eine Kammer 62 gebildet wird, in welche entweder eine Druckflüssigkeit oder ein Druckgas von einer nicht weiter dargestellten Druckmittelquelle eingeführt wird. Die Einsteuerung dieses Druckmittels erfolgt über den Kanal 63 und über eine entsprechende Anzahl von weiteren Kanälen, welche sich durch das Gehäuse 36 hindurch erstrecken und in diese Kammer 62 einmünden. Solange die Kammer 62 mit Druckmittel gefüllt ist, dessen Druck ausreicht, um die Kraft der Feder 58 zu überwinden, wird der Kolben 43 in der in Fig. 3 der Zeichnung dargestellten Stellung gehalten, in welcher das linke Ende des Stößels 59 gegen den am Ende befindlichen Deckel 60 anschlägt, während das rechte Ende des Stößels 43 oder Zapfens gegenüber dem Kolben 45 einen kleinen Abstand aufweist, um die Federn 54 und 56 bei Abwesenheit des Druckmittels in der Kammer 46 zu veranlassen, den Kolben 45 gegen das linke Ende der Gegenbohrung 40 zu drücken, welche als Anschlag oder Halteglied für diesen Kolben dient.

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Die Betriebsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die folgende:

Normalerweise wird ein unter Druck stehendes Fluid über die Rohrleitung und den Kanal 63 in die Kammer 62 eingesteuert, um den Kolben 43 in einer Lage zu halten, in welcher er gezeigt wird und in welcher die Feder 58 zusammengedrückt ist, wobei - wie aus Fig. 1 der Zeichnung ersichtlich - der Stößel 59 gegen den am Ende befindlichen Deckel 60 anschlägt.

Ferner ist zu bemerken, daß die Kammer 46 normalerweise drucklos ist, wobei die Federn 54 und 56 in der Lage sind, den Kolben in der in Fig. 1 den Zeichnung dargestellten Stellung aufrechtzuerhalten, in welcher gegen das linke Ende der Gegenbohrung 40 anschlägt.

Darüber hinaus sind die Federn 54 und 56 so wirksam, daß sie auf das keilförmige Element 31 sowie das Betätigungsglied 32 über die Gestängesteller-Aufnahmeelemente 52 und 53 eine Kraft übertragen, wobei aus Fig. 1 der Zeichnung klar hervorgeht, daß diese Kraft in Richtung nach rechts auf das Element 31 und das Glied 32 zur Einwirkung gelangt. Demgemäß wird die auf das keilförmige Element 31 und das Betätigungsglied 32 zur Einwirkung gelangende Kraft auf die Hebel oder Zungen 19 und 22 übertragen, wobei diese Übertragung über die Flächen 33 und 34 auf das Glied 32 und die Rollen 27 und 28 erfolgt. Deshalb bewirkt die auf den Hebel 19 übertragene Kraft eine Schwenkbewegung dieses Hebels 19 im Uhrzeigersinn um den Zapfen 25, so daß das Bremsfutter des? Bremsschuhes 11 gegen die Bremsfläche 13 des Rotors 6 gedrückt wird. In ähnlicher Weise bewirkt die auf den Hebel 22 übertragene Kraft ein Anlegen des Bremsfutters des Bremsschuhes 12 gegen die Bremsfläche 14 des Rotors 6. Infolgedessen wird auf den Rotor 6 bzw. die Scheibe eine vergleichsweise kleine Bremskraft konstant ausgeübt, wobei der Grad dieser Bremskraft mit der Kraft der Federn 54 und 56 übereinstimmt.

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Wenn erwünscht ist, auf den Rotor 6 eine druckmittelgesteuerte Bremskraft auszuüben, die größer ist als die vergleichsweise geringe Bremskraft, welche von den beiden Federn 54 und auf den Rotor ausgeübt wird, dann wird über die Rohrleitung und den Kanal 47 Druckmittel in die Kammer 46 (Fig. 1) dadurch eingesteuert, daß das Bremskontrollventil der herkömmlichen Bremsvorrichtung auf Schienenfahrzeugen von dem Fahrzeugführer betätigt wird. Das in die Kammer 46 auf diese Weise eingesteuerte Druckmittel übt nunmehr eine Druckkraft auf den Kolben 45 aus. Diese auf den Kolben 45 zur Einwirkung gelangende Kraft wird über die Kolbenstange 48 und die Gestängesteller-Aufnahmeelemente 52 und 53 auf das hohle, zylinderförmige Element 32 und auf das keilförmige Element 31 übertragen, wobei aus der Fig. 1 der Zeichnung klar hervorgeht, daß diese Kraft nach rechts wirkt. Die nach rechts gerichtete und auf das Element 31 und das Glied 32 zur Einwirkung gelangende Kraft wird über die Gleit- oder Führungsflächen 33 und 34 an den äußeren Seiten des Elementes 31 auf die Rollen 27 und 28 übertragen, welche ihrerseits die Hebel 19 und 22 um die entsprechenden Zapfen 25 und 26 in entgegengesetzten Richtungen verschwenken würden, wenn die Bremsfutter der Bremsschuhe 11 und 12 mit den Bremsflächen 13 und 14 des Rotors 6 nicht schon in Berührung wären. Infolgedessen wird die auf die Rollen 27 und 28 ausgeübte Kraft über die Hebel 19 und 22 auf das Bremsfutter der entsprechenden Bremsschuhe 11 und 12 übertragen, deren Futter dabei gegen die entsprechenden Bremsflächen 13 und 14 des Rotors 6 gedrückt werden, wobei auf diese Weise die auf den Rotor 6 zur Einwirkung gelangende Bremskraft vergrößert wird. Es ist klar, daß die auf diese Weise auf den Rotor 6 ausgeübte Bremskraft sich nach Maßgabe der Höhe des Druckes des in der Kammer 46 befindlichen Druckmittels verändert.

Wenn die Bremseinrichtung in die Lösestellung überführt werden soll, so daß auf den Rotor 6 keine Bremskraft mehr ausgeübt wird, so wird das vorher in die Kammer 46 eingesteuerte Druckmittel in der herkömmlichen Weise dadurch entlüftet, daß das Bremskontrollventil der Bremsvorrichtung von dem Fahrzeugführer betätigt wird, woraufhin die auf den Rotor 6 übertragene

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Bremskraft auf einen sehr kleinen Wert herabgesetzt wird, welcher der Größe der Kraft der Federn 54 und 56 entspricht.

Es soll im folgenden einmal angenommen werden, daß bei angelegten Bremsen die Bremsfutter der Bremsschuhe 11 und 12 und/oder die Bremsflächen 13 und 14 des Rotors 6 zu verschleissen beginnen.

Aus Fig. 1 der Zeichnung geht hervor, daß beim Verschleiß dieser Bremsfutter und/oder der Bremsflächen 13 und 14 des Rotors 6, die Hebel 19 und 22 entsprechend im Uhrzeigersinn bzw. im entgegengesetzten Uhrzeigersinn verschwenkt werden müssen, um auf diese Weise diese Bremsfutter mit den Bremsflächen 13 und 14 des Rotors in Bremskontakt zu halten.

Während diese Bremsfutter und/oder Bremsflächen 13 und des Rotors 6 verschleißen, überträgt das auf die linke Fläche des Kolbens 45 einwirkende Druckmittel auf die Hebel 19 und 22 eine Druckkraft, und zwar über die Kolbenstange 58, die Gestängesteller-Aufnahmeelemente 52 und 53» das keilförmige Element 31 mit den Führungs- oder Gleitflächen 33 und 34 an der Außenseite und die Rollen 27 und 28. Diese Kraft wirkt in einer Richtung, daß diese Hebel im Uhrzeigersinn bzw. im entgegengesetzten Uhrzeigersinn verschwenkt werden, so daß das Bremsfutter dieser Bremsschuhe 11 gegen die Bremsfläche 13 dieses Rotors 6 gedrückt wird, wobei das Bremsfutter des Bremsschuhes 12 gleichzeitig gegen die Bremsfläche 14 dieses Rotors 6 gedrückt wird. Auf diese Weise werden die Hebel 19 und 22 über einen vergleichsweise kleinen Winkel hinweg in entgegengesetzten Richtungen verschwenkt, wobei dieser vergleichsweise geringe Schwenkwinkel dem Umfang des Verschleißes der Bremsfutter und/oder des Rotors entspricht, wenn die Bremsen angelegt werden.

Wenn ein Bremsenlösen erwünscht ist, und zwar nach dem Verschleiß der Bremsfutter und/oder des Rotors 6, und darüber hinaus gewünscht wird, die Hebel 19 und 22 in der vorstehend beschriebenen Weise in entgegengesetzten Richtungen zu verschwen-

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ken, um das Bremsfutter mit den Bremsflächen 13 und 14 des Rotors 6 in Berührung zu halten, wird das vorher in die Kammer

46 eingesteuerte Druckmittel über den Kanal und die Rohrleitung

47 in das Bremskontrollventil und von da aus zur Atmosphäre hin entlüftet.

Nach dem Entlüften der Kammer 46 dehnen sich die Federn 54 und 56 aus. Diese Dehnung der Federn 54 und 56 ist wirksam, um einmal den Kolben 45 in die in Fig. 1 der Zeichnung dargestellte Stellung zurückzuführen und zum andern die Gestängesteller-Aufnahmeelemente 52 und 53 nach rechts zu bewegen (Fig. 1), und zwar längs der oberen bzw. unteren sich verjüngenden ebenen Flächen auf der keilförmigen Kolbenstange 48.

Da das Gestangesteller-Aufnahmeelement 52 gegen die ebene Fläche 50 an der Innenseite des keilförmigen Elementes 31 anschlägt und das Gestängesteller-Aufnahmeelement 53 sich gegen die ebene Fläche 51 auf der Innenseite dieses Elementes 31 anlegt, ist klar, daß während der Bewegung dieser Elemente 52 und 53 als Folge der entsprechenden Kräfte der Federn 54 und 56 in der Richtung nach rechts längs der keilförmigen Kolbenstange 48, das Element 31 und das mit diesem eine Einheit bildende hohle, zylinderförmige Betätigungsglied 32 nach rechts bewird
wegt, und zwar längs der äußeren zylinderförmigen Fläche 35 des Gehäuses 36.

Während der Bewegung des keilförmigen Elementes 31 und des Betätigungsgliedes 32 nach rechts (Fig. 1), ist es klar, daß die Rollen 27 und 28 veranlaßt werden, längs der entsprechenden Gleit- bzw. Führungsflächen 33 und 34 abzurollen, die auf dem Element 31 vorgesehen sind.

Dementsprechend ist es klar, daß während des Abrollens der Rolle 27 längs der Gleit- oder Führungsfläche 33, der Hebel 19 im Uhrzeigersinn verschwenkt wird, so daß das Bremsfutter des Bremsschuhes 11 mit der Bremsfläche 13 des Rotors 6 bzw_o der Scheibe in Berührung gehalten wird.

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Aus vorstehenden Ausführungen ist klar, daß während des Verschleißes der Bremsfutter der Bremsschuhe 11 und 12 und/oder der Bremsflächen 13 und 14 des Rotors 6 im Verlaufe des Bremsanlegevorganges, die Hebel 19 bzw. 22 im Uhrzeigersinn bzw. im entgegengesetzten Uhrzeigersinn verschwenkt werden, um diese Bremsfutter mit den Bremsflächen 13 und 14 des Rotors 6 in bremsender Berührung zu halten. Nach dem Lösen der Bremse werden die Federn 54 und 56 wirksam, um einmal den Kolben 45 in seine Lösestellung zu überführen (Fig. 1) und zum andern über die Gestängesteller-Aufnahmeelemente 52 und 53, das keilförmige Element 31 mit den Gleit- oder Führungsflächen 33 und 34 und die Rollen und 28, die Hebel 19 bzw. 22 im Uhrzeigersinn bzw. im entgegengesetzten Uhrzeigersinn zu verschwenken, so daß die Bremsfutter der Bremsschuhe 11 und 12 mit den entsprechenden Bremsflächen 13 und 14 des Rotors 6 in einer leichten bremsenden Berührung aufrechterhalten werden.

Es soll im folgenden einmal angenommen werden, daß bei druckloser Kammer 46 und bei der mit Druckmittel beaufschlagten Kammer 62, welches über die Leitung und den Kanal 63 eingesteuert wird, um den Kolben 43 in der gezeigten Stellung aufrechtzuerhalten, in welcher der Stößel 59 gegen den am Ende befindlichen Deckel 60 anschlägt, die Rohrleitung bricht oder aber das in der Kammer 62 befindliche Druckmittel auf andere Weise zur Atmosphäre hin entlüftet wird, beispielsweise mittels eines Ventiles, welches mit der Leitung 63 in Verbindung steht und von dem Fahrzeugführer in eine Entlüftungsstellung überführt wird, so daß beispielsweise eine Notbremsung oder aber eine Standbremsung des Fahrzeuges durchgeführt wird.

Wann immer das Druckmittel in der Kammer 62 zur Atmosphäre hin entlüftet wird, hat die vergleichsweise starke Feder 58 die Möglichkeit, sich auszudehnen und damit den Kolben 43 nach rechts zu bewegen, wie dies die Fig. 1 der Zeichnung zeigt_o

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Wenn die Feder 58 den Kolben 43 auf diese Weise aus der in Fig. 1 der Zeichnung dargestellten Stellung herausbewegt, wird der mit dem Kolben 43 eine körperliche Einheit bildende Zapfen 42 oder Stößel gegen die linke Fläche des Kolbens 45 angelegt. Anschließend daran bewegt die Feder 58 die Kolben 43 und 45 gleichzeitig nach rechts, wie dies die Fig. 1 der Zeichnung zeigt." Diese Verschiebung des Kolbens 45 nach rechts führt zu einer auf den Rotor 6 einwirkenden Bremskraft in der gleichen Weise, wie dies im Zusammenhang mit dem Einsteuern bzw. Entlüften des Druckmittels in die Kammer 46 auf der linken Seite des Kolbens 45 beschrieben wird.

Die Bremsfutter der Bremsschuhe 11 und 12 bleiben durch die Feder 58 gegen die Bremsflächen 13 und 14 des Rotors 6 solange angelegt, bis das Druckmittel wieder in die Kammer 62 eingesteuert wird, um den Kolben 43 entgegen der Kraft der Feder nach links in die in Fig. 1 der Zeichnung dargestellte Stellung zu bewegen, in welcher die linke Seite des Stößels 59 gegen den am Ende befindlichen Deckel 60 anschlägt.

Wenn der Verschleiß des Bremsfutters und/oder des Rotors 6 während des von einer Feder bewirkten Bremsanlegevorganges erfolgt, so werden durch die Kraft der Feder 58 die Bremsfutter in bremsender Berührung mit den Bremsflächen 13 und 14 des Rotors 6 gehalten, und zwar unabhängig von dem Ausmaß des Verschleißes.

Wenn das Druckmittel in die Kammer 62 wieder eingesteuert wird, um den Kolben 43 in die in Fig. 1 der Zeichnung dargestellte Stellung zurückzuführen, werden die Federn 54 und 56 unwirksam, so daß der Kolben 45 in die in Fig. 1 der Zeichnung dargestellte Stellung zurückgeführt wird und gleichzeitig die Bremsfutter der Bremsschuhe gegen die entsprechenden Bremsflächen 13 und 14 des Rotors 6 gedrückt gehalten werden, wodurch auf diese Weise derjenige Verschleiß ausgeglichen, also kompensiert wird, der während des Anlegens der federbetätigten Bremse aufgetreten istο Deshalb arbeitet der neue, federbetätigte Bremsgestängesteller-Mechanismus gemäß der Erfindung in der gleichen Weise bei

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einem federbetätigten wie bei einem druckmittelbetätigten Bremsvorgang O

- Patentansprüche -

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

1... Bremsvorrichtung für eine Achse eines Fahrzeug-Drehgestelles, wobei die beiden Seiten der mit dieser Achse verbundenen Bremsscheibe von einem Paar Bremselementen gebremst werden, welche mit dem einen Ende eines entsprechenden Hebelpaares in Wirkverbindung stehen, von welchen ein jeder Hebel dieses Hebelpaares zwischen den beiden Enden auf einem Glied angelenkt ist, welches auf diesem Drehgestell gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß kombinierte federbetätigte und druckmittelbetätigte Bremsanlegemittel vorgesehen sind, welche dieses Hebelpaar in entgegengesetzten Richtungen verschwenken derart, daß die Bremselemente mit den einander gegenüberliegenden Seiten der Bremsscheibe in Berührung gebracht werden, daß diese Bremsanlegemittel Nocken aufweisen, welche zwischen den anderen Enden des Hebelpaares gelagert und in einer relativ dazu liegenden einen Richtung bewegbar sind derart, daß ein Verschwenken derselben in entgegengesetzten Richtungen erfolgt, daß ein Paar in Tandemform gelagerte Antriebe vorgesehen ist, von welchen der eine nach Maßgabe der Einsteuerung eines Druckmittels unabhängig von dem anderen betätigbar ist derart, daß die Nocken in der einen Richtung bewegt werden, und der andere Antrieb nach Maßgabe der Entlüftung des Druckmittels aus diesem Antrieb betätigbar ist derart, daß über diesen Motor auf die Nocken eine Kraft übertragen wird, und daß hierdurch diese Nocken in der einen Richtung bewegt werden, so daß in Abwesenheit des Druckmittels in dem einen Motor die Hebel verschwenkt werden«,

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nocken ein keilförmiges Element aufweisen, auf deren äußeren Flächen ein Paar divergierende Gleitoder Führungsflächen vorgesehen ist, welche sich gegen die entsprechenden Enden dieses Hebelpaares anlegen und in der einen Richtung bewegbar sind derart, daß diese Hebel in entgegen-

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gesetzten Richtungen verschwenkt werden, daß ein Rollenpaar auf dem anderen Ende dieser Hebel drehbar gelagert ist, und daß diese Rollen des Rollenpaares längs der Gleit- und Füh-' rungsflachen dann abrollen, wenn sich das keilförmige Element in der einen Richtung bewegt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Paar Antriebe in Tandem-Anordnung ein Gehäuse mit einer Bohrung und zwei koaxialen Gegenbohrungen aufweist, welche sich von den entsprechenden Enden nach innen zu erstrecken, daß ferner ein erster Kolben vorgesehen ist, der in einer dieser Gegenbohrungen gleitend geführt und nach Einsteuerung des Druckmittels auf der einen Kolbenseite in der einen Richtung bewegt wird, daß Mittel vorgesehen sind, welche diesen ersten Kolben mit Nocken verbinden, wobei die Bewegung des einen Kolbens in der einen Richtung über diese Nocken auf das Hebelpaar übertragen wird derart, daß die Hebel in diesen entgegengesetzten Richtungen verschwenkt werden, daß ein zweiter Kolben vorgesehen ist, welcher in der anderen Gegenbohrung gleitend gelagert ist, wobei sich von diesem zweiten Kolben ausgehend an einer jeden der gegenüberliegenden Seiten ein Paar Stößel erstreckt, von welchen der eine durch die Bohrung in diesem Gehäuse hindurchgeführt ist, während der andere die Bewegung dieses zweiten Kolbens nach Einsteuerung von Druckmittel auf die eine Seite dieses zweiten Kolbens in einer von dem ersten Kolben wegführenden Richtung begrenzt, und daß Mittel vorgesehen sind, welche nach Maßgabe der Entlüftung des Druckmittels aus der einen, auf der einen Seite des zweiten Kolbens liegenden Kammer wirksam werden derart, daß auf diesen ersten Kolben über den zweiten Kolben sowie den damit eine körperliche Einheit bildenden Stößel eine Kraft übertragen wird derart, daß eine gleichzeitige Bewegung beider Kolben in dieser einen Richtung bewirkt wird, wobei diese Bewegung über die Nocken übertragen wird, um eine Verschwenkung der beiden Hebel in entgegengesetzten Richtungen zu bewirken.

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4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Paar der tandemartig angeordneten Antriebe und diesem Nocken elastisch nachgiebige Mittel angeordnet sind, und daß unabhängig von dem Ausmaß des Verschleißes der Bremselemente das Paar der Bremselemente gegen die einander gegenüberliegenden Seiten der Bremsscheibe stets mit einer konstanten Kraft leicht angedrückt werden.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zur Begrenzung der Bewegung der Nocken in Richtung des Paares tandemartig angeordneten Antriebe vorgesehen sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Nocken und dem einen Antrieb eine Gestangestell-Vorrichtung gelagert ist, welche nach Maßgabe der Entlüftung des einen Antriebes nach dem Verschleiß dieses Bremselementes wirksam wird derart, daß diese Nocken relativ zu dem einen Antrieb in einem Umfang verschoben werden, welcher dem Abnutzungsgrad dieser Bremselemente entspricht.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den anderen Enden des Hebelpaares Nocken gelagert sind, welche in der einen Richtung relativ bewegbar sind derart, daß das Bremselementenpaar in entgegengesetzten Richtungen in bremsende Berührung zu den einander gegenüberliegenden Seiten der Bremsscheibe gebracht werden, daß druckmittelbetätigte Antriebe vorgesehen sind, welche diese Nocken in der einen Richtung bewegen, wobei diese Antriebe ein Glied mit einer zylinderförmigen Fläche auf der einen Seite und eine darin vorgesehene koaxiale Bohrung sowie einen Kolben aufweisen, der in dieser Bohrung gleitend geführt und mit einem keilförmigen Element ausgestattet ist, welches sich von der einen Seite des Kolbens ausgehend erstreckt, daß ein'Gestängeverstell-Mechanismus vorgesehen ist, der den Verschleiß der Bremselemente und/oder der Bremsscheiben ausgleicht, daß dieser Gestängesteil-Mechanismus ein hohles

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zylinderförmiges Element besitzt, welches mit den Nocken eine körperliche Einheit bildet und längs der zylinderförmigen Fläche gleitend geführt ist, daß dieses hohle, zylinderförmige Element auf der Innenseite mit einer Vielzahl von geneigten, ebenen Flächen ausgestattet ist, daß eine Vielzahl von Gestangesteiler-Aufnähmeelementen vorgesehen sind, von welchen ein jedes zwischen einer der zahlreichen geneigten, ebenen Flächen auf der Innenseite des hohlen zylinderförmigen Elementes und dem keilförmigen Element angeordnet und relativ zueinander bewegbar sind, daß Andrückmittel zwischen den Gestängesteller-Aufnahmeelementen einerseits und diesem Kolben andererseits vorgesehen sind, welche diese Gestängesteller-Aufnahmeelemente relativ zu diesen beiden geneigten, ebenen Flächen und zu dem keilförmigen Element nach Maßgabe der Antriebe bewegen, welche die Übertragung der Bremsanlegekraft auf die Bremsscheibe nach dem Auftreten von Verschleißerscheinungen beenden, wobei die Bremsanlegekraft auf diese Bremsscheibe wirksam wird, und daß die Bewegung dieser Gestangesteller-Aufnähmeelemente auch in der Weise wirksam wird, daß das hohle zylinderförmige Element relativ zu der zylinderförmigen Fläche dieses Gliedes gleichzeitig mit der Bewegung der Gestängesteller-Aufnahmeelemente bewegt wird.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Andrückmittel eine Vielzahl von vorgespannten Federn sind, von welchen eine jede zwischen diesem Kolben des Antriebes und einem der Gestangesteller-Aufnahmeelemente angeordnet ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein jeder der zahlreichen Gestängesteller-Aufnahmeelemente ein keilförmiges Element besitzt, wobei die Verjüngung auf der einen Seite so gewählt ist, daß sich die eine Seite desselben gegen eine entsprechend geneigte, ebene Fläche auf dem hohlen zylinderförmigen Element anlegen kann, während die Verjüngung auf der anderen Seite so gewählt ist, daß diese andere Seite sich gegen die eine

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Seite des keilförmigen Elementes anlegen kann, das sich von der einen Seite des Kolbens ausgehend erstreckt.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 9,,dadurch gekennzeichnet, daß ein hohles, zylinderförmiges Element vorgesehen ist, welches auf den Antrieben gleitend geführt und mit einer Vielzahl von äußeren und inneren Nockenflächen ausgestattet ist, wobei die äußere Nockenfläche so angeordnet ist, daß die Hebel während der Bewegung dieser Elemente relativ zu den Antrieben verschwenkt werden, daß ferner eine Vielzahl von Gestangesteller-Auf nähmeelementen vorgesehen ist, welche zwischen den inneren Nockenflächen und diesen Antrieben gelagert und relativ zu diesen bewegbar sind, daß Andrückmittel zwischen den Gestängesteller-Aufnahmeelementen und diesen Antrieben vorgesehen und so wirksam sind, daß sie die Gestängesteller-Aufnahmeelemente relativ zu beiden Innenflächen der Nocken und der Antriebe nach Maßgabe dieser Antriebe bewegen, welche die Übertragung der Bremsanlegekraft auf die Bremsscheibe nach dem Auftreten von Verschleißerscheinungen während des Bremsanlegevorganges der Bremsscheibe beenden, und daß die Bewegung der Gestangesteller-Aufnahmeelemente auch in der Weise wirksam wird, daß das hohle zylinderförmige Element relativ zu den Antrieben gleichzeitig mit der Bewegung der Gestängesteller-Aufnahmeelemente bewegt wird.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein jedes der zahlreichen Gestängesteller-Aufnahmeelemente einen Keil aufweist, dessen Anschärfung auf der einen Seite von der Anschärfung auf der anderen Seite abweicht₀

12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß als Andrückmittel eine Vielzahl von vorgespannten Federn vorgesehen werden, und daß Mittel zur Begrenzung dieser Vorspannung einer jeden Feder vorgesehen sind.

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13. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , daß die Gestängesteller-Elemente im Querschnitt rechteckförmig sind.

Ί4. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet , daß die Mittel zur Begrenzung der Vorspannung einer jeden Feder aus einer Stange bestehen, welche an ihrem einen Ende an dem Antrieb befestigt ist, und daß diese Stange durch die Feder hindurchgeführt und koaxial zu dem entsprechenden Gestängesteller-Aufnahmeelement gelagert ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß diese Stangen in Verbindung mit den Gestängesteller-Aufnähmeelementen die Bremsanlegekraft von den Antrieben auf das gelenkig gelagerte Hebelpaar übertragen wird, welches die Bremselemente abstützt.

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