DE3122396A1 - Druckmittelbetaetigte standbremse, insbesondere fuer schienenfahrzeuge - Google Patents

Description

• Druckmittelbetätigte Standbremse, ins-
• besondere für Schienenfahrzeuge Die Erfindung bezieht sich auf eine druckmittelbetätigte Standbremse, insbesondere für Schienenfahrzeuge.
• Die zum Stand der Technik zählenden Standbremsen haben eine Reihe von Nachteilen, die durch vorliegende Erfindung vermieden werden sollen. Ein wesentlicher Nachteil dieser bekannten Standbremsen liegt in deren vergleichsweise großem Raumbedarf; überdies tritt keinerlei Bremskraft im Falle einer Störung des Druckmittelkreises auf.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese bekannten Standbremsen so zu verbessern, daß bei geringem Raumbedarf auch im Falle einer Störung des Druckmittelkreises der Bremsvorgang durchgeführt wird.
• Diese Aufgabe wird durch die Kombination der Merkmale des Anspruches 1 gelöst, Die Standbremse gemäß der Erfindung weist einen kompakten, raumsparenden Bremszylinder auf, der außen an der normalen Bremsvorrichtung befestigt wird. Dabei ist eine auf eine Spindel mit vergleichsweise großer Steigung aufgeschraubte Mutter vorgesehen, wobei diese Schraubenspindel mit dem Bremskopf verbunden ist.
• Die Mutter wird dabei unter der Kraft einer Vielzahl von gestapelten Scheiben- oder Tellerfedern gegen Drehbewegungen gesichert. Dabei kann die Federkraft von dem Kontrolldruck der Standbremse überwunden werden, welcher auf entsprechende Flächen einer Vielzahl von miteinander verbundenen, gestapelten Kolben zur Einwirkung gelangt. Die gesamte Wirkfläche dieser Kolben entspricht dabei der Wirkfläche eines einzigen Kolbens vergleichsweise großen Durchmessers, so daß auf diese Weise eine außerordentlich raumsparende Anordnung sichergestellt ist, In der Lösestellung der Standbremse, wenn also die Federkraft ausgeglichen ist, kann sich die Mutter frei drehen und auf diese Weise die axiale Verschiebung der Spindel während des normalen Bremsvorganges aufnehmen und den Bremsschuh in die Lösestellung überführen. Wenn die Standbremse in die Anlagestellung überführt werden soll, dann wird der auf die gestapelten Kolben einwirkende Kontrolldruck mit der Folge abgebaut, daß die Kraft der Scheiben- oder Tellerfedern die Kupplung so betätigt, daß die Mutter mit dem Gewinde großer Steigung arretiert und dabei die Federkraft über die Spindel auf die Bremsschuhe übertragen wird.
• Ein Ausführungsbeispiel der Standbremse gemäß der Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung veranschaulicht.
• In dieser zeigen in rein schematischer Weise: Fig. 1 einen senkrechten Teilschnitt durch die Standbremse gemäß der Erfindung, Fig. 2 eine schematische Darstellung in verkleinertem Maßstab der an der Bremsvorrichtung außen angebrachten Standbremse gemäß der Erfindung.
• Wie die Fig. 1 der Zeichnung zeigt, besteht die Standbremse gemäß der Erfindung aus einem zylinderförmigen Gehäuse 2, in welchem eine unverdrehbare, jedoch in axialer Richtung bewegbare Spindel 3 koaxial angeordnet ist. Die Spindel 3 weist auf ihrem Umfang ein Schraubgewinde 4 großer Steigung auf, welches eine entsprechende Mutter 5 trägt, die in einem Gehäuseteil 5a einer Kuppl-z angeordnet ist. Die Mutter 5 weist eine konische Kupplungsfläche 6 auf, welche gegen eine komplementäre Kupplungsfläche 7 anlegbar ist, die auf einem benachbarten Kupplungssitz 8 angeordnet ist. Der Kupplungssitz 8 ist mit einander gegenüberliegenden Federn 9 ausgerüstet, welche sich in entsprechenden Nuten 10 bewegen, die an der inneren Fläche des zylinderförmigen Gehäuses 2 angeordnet sind, um eine Axialbewegung des Kupplungssitzes 8 zu erlauben, wie dies im folgenden im einzelnen noch beschrieben wird.
• Das eine Ende der Spindel 3 ist in einer koaxialen Bohrung 11 gleitend angeordnet, welche in einem, einen Kolben aufnehmenden Gehäuse 11a des Gehäuses 2 angeordnet ist, während das andere Ende mit einem Bremshebel 12 eines Bremskopfes 13 (Fig. 2) gelenkig verbunden ist, um auf diese Weise eine Bremskraft auf einen Bremsschuh 14 auszuüben, der mit einem Teil 15 zur Ausübung einer Bremskraft auf das Rad 16 in Verbindung steht. Die Standbremse 1 ist - wie die Fig. 2 deutlich zeigt -am unteren Ende des Teiles 15 der Bremsvorrichtung angebracht.
• In dem Gehäuseteil 11a ist koaxial eine Vielzahl von gestapelten Kolben 17 gelagert, wobei ein jeder Kolben 17 eine hohle Nabe 18 aufweist. Die Naben 18 der einzelnen Kolben 17 stoßen aneinander und bilden auf diese Weise eine Art Schubstange, in welcher die Bohrung 11 angeordnet ist. Der Zweck der Vielzahl der gestapelten Kolben 17 liegt darin, den Durchmesser der Standbrems-Anordnung auf ein Minimum herabzusetzen, ohne dabei jedoch die Wirkfläche des druckmittelbeaufschlagten Kolbens zu vermindern. Ein jeder Kolben 17 begrenzt auf der einen Seite eine Druckkammer 19, welche an der linken Seite des Kolbens 17 vorgesehen ist. Darüber hinaus ist eine Entlüftungskammer 20 jeweils an der rechten Seite des Kolbens 17 vorgesehen, wie dies die Fig. 1 der Zeichnung zeigt.
• In einem Gehäuseteil 22 ist eine Vielzahl von Scheiben-oder Tellerfedern 21 vorgesehen, welche koaxial zueinander liegen. Der Gehäuseteil 22 liegt rechts von dem Gehäuse 2 (Fig. 1).
• Die Scheiben- oder Tellerfedern 21 liegen zwischen einer auf der rechten Seite angeordneten Endwand des Gehäuseteiles 22 und einem ringförmigen Federsitz 23, welcher zwischen dem rechten Ende der gestapelten Kolben 17 und dem linken Ende dieser Scheiben- bzw. Tellerfedern 21 angeordnet ist.
• Zwischen einem Paar in axialer Richtung mit Abstand zueinander und in einem Gehäuse 26 am linken Ende des Gehäuses 2 liegenden Drucklagern 25 ist eine Feder 24 angeordnet. Wenn sich der linke Teil der Mutter 5 gegen einen ringförmigen Anschlag 27 anlegt, gegen welchen sich die Feder 24 abstützt, wird die Mutter 5 daran gehindert, sich zusammen mit der Spindel 3 nach links zu bewegen. Die freie Drehbewegung der Mutter 5 während des Bremsanlegevorganges (Bewegung der Spindel 3 nach links) stellt auf diese Weise eine selbsttätige Nachstellung des Bremsgestänges bei Abnutzung des Bremsschuhs 14 sicher, da sich die Spindel 3 zusammen mit dem Bremsschuh 14 durch die Schraubwirkung solange frei bewegen kann, bis sich der Bremsschuh 14 gegen das Fahrzeugrad 16 angelegt hat.
• Mit einer jeden Druckkammer 19 steht über entsprechende Öffnungen 29 eine ein Druckmittel führende Leitung 28 in Verbindung. Die Entlüftungskammern 20 werden über die Entlüftungsöffnungen 30 zur Atmosphäre entlüftet.
• Die Standbremse gemäß der Erfindung kann entweder unabhängig von der Uberführung der Betriebsbremse in die Bremsstellung oder aber durch>Arretierung der im Betrieb befindlichen Betriebsbremse arbeiten. In einem jeden dieser beiden Fälle muß der in den Kammern 19 auf die Kolben 17 zur Einwirkung gelangende Kontrolldruck abgebaut werden, um die über den Federsitz 23 wirkenden Federn 21 zu veranlassen, diese Kolben 17 in Fig. 1 der Zeichnung nach links zu bewegen und auf diese Weise den Kupplungssitz 8 gegen die das Schraubgewinde größerer Steigung aufnehmende Mutter 5 zu drücken. Die Kupplungsflächen 6 und 7 werden auf diese Weise voneinander gelöst, während die Mutter 5 auf der Spindel 3 gegen Verdrehung gesichert ist. Wenn in dieser Zeit die Betriebsbremse eingeschaltet ist, erlaubt die auf die Mutter 5 wirkende Kupplungs-Schließkraft die Übertragung der Kraft der Scheiben- oder Tellerfedern 21 auf die Spindel 3 über die Kolben 17, den Kupplungssitz 8 sowie die Mutter 5, wobei jedoch eine weitere Axialverschiebung der Spindel 3 insofern ausgeschlossen ist, als der Bremsschuh 14 sich bereits gegen das Fahrzeugrad 16 angelegt und damit die Bremsung durchgeführt hat. Ist in diesem Zeitpunkt die Betriebsbremse noch nicht angelegt, so wird die Feder 24 hinreichend zusammen gedrückt, so daß die Spindel 3 zusammen mit der arretierten Mutter 5 in axialer Richtung solange bewegt werden kann, bis der Bremsschuh 14 sich gegen das Fahrzeugrad 16 angelegt hat.
• Die wirksame Bremskraft der Standbremse entspricht derjenigen Kraft, die von den Scheiben- bzw. Tellerfedern 21 aufgebracht wird.
• Während des Normalbetriebes der Betriebsbremse bleiben die Federn 21 als Folge desjenigen Druckes zusammengedrückt, welcher auf die zahlreichen Kolben 17 zur Einwirkung gelangt, die auf den Federsitz 23 wirken, so daß sich die Mutter 5 frei drehen und dabei die hin- und hergehenden Bewegungen der Spindel 3 während des Bremsvorganges der Betriebsbremse aufnehmen kann.
• Diese Anordnung wirkt auch wie ein Bremsgestänge-Versteller, indem sie den Abstand Null zwischen dem Bremsschuh 14 und dem Fahrzeugrad 16 aufrechterhält.
• Durch die Standbremse gemäß der Erfindung wird erreicht, daß jedwede Zunahme der Entfernung zwischen dem Bremsschuh 14 einerseits und dem Fahrzeugrad 16 andererseits als Folge der thermischen Kontraktion des Fahrzeugrades 16 während eines Abkühlvorganges durch die Aktion der Federn 21 ausgeglichen wird, so daß keinerlei Verluste oder Einbußen der Bremskraft zu verzeichnen sind.
• Leerseite

Claims (5)

1. PATENTANSPRtJCHE 1 Druckinittelbetätigte Standbremse, insbesondere für Schienenfahrzeuge, mit einem Bremshebel zur Betätigung des Bremsschuhes, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h folgende Merkmale: (a) ein zylindrisches Gehäuse (2), (b) eine unverdrehbare Spindel (3), welche koaxial in diesem Gehäuse (2) angeordnet ist und mit einem Gewinde (4) großer Steigung versehen ist, wobei diese Spindel (3) mit dem Bremsschuh (14) verbindbar und so wirksam ist, daß sie bei einer Axialbewegung in der einen Richtung in die Bremsanlagestellung, bei einer Axialbewegung in die entgegengesetzte Richtung in die Bremslösestellung überführbar ist, (c) eine Mutter (5) mit großer Steigung, welche auf der Spindel (3) drehbar gelagert ist, (d) einem in dem Gehäuse (2) in axialer Richtung bewegbaren Kupplungssitz (8), der am Außenumfang der Mutter (5) vorgesehen ist, (e) einer Kupplung, welche teilweise von den beiden Kupplungssitzen (6 und 8) gebildet wird und so arbeitet, daß in der Betriebsstellung der Kupplung die Mutter (5) mit der Spindel (3) verriegelt wird derart, daß die Spindel (3) mit der Mutter (5) eine axiale Bewegung vollführt, bzw. in der Lösestellung eine freie Drehbewegung der Mutter (5) und damit eine axiale Bewegung der Spindel (3) unabhängig von der Mutter (5) ermöglicht, (f) eine Vielzahl von in axialer Richtung sluchtenden, gestapelten Kolben (17), welche in dem Gehäuse (2) koaxial zueinander angeordnet sind und aneinanderstoßen und sich auch gegen den Kupplungssitz (8) anlegen, (g) in dem Gehäuse (2) angeordnete Federn (21), welche auf die gestapelten Kolben (17) einwirken und eine Axialkraft in einer Richtung ausüben, welche mit dieser ersten Richtung derart zusammenfällt, daß die Kupplung in die Betriebsstellung überführt wird und damit die Federn (21) in diese erste Richtung bewegt werden, (h) die Kolben (17) sind einem Druckmittel unterworfen, welches auf diese Kolben (17) eine Axialkraft ausübt, deren Richtung mit derjenigen der zweiten Richtung derart zusammenfällt, daß die Kupplung in die Lösestellung überführt wird.
2. 2. Bremse nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Kupplung eine ringförmige, konische Kupplungsfläche (6) auf der Mutter (5) mit dem Gewinde großer Steigung aufweist und daß diese Kupplungsfläche (6) einer komplementären Kupplungsfläche (7) gegenüberliegt, welche auf dem Kupplungssitz (8) angeordnet ist.
3. 3. Bremse nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß als Federn (21) eine Vielzahl von Scheiben- bzw. Tellerfedern vorgesehen sind, welche in einem Gehäuse (22) koaxial zueinander und an demjenigen Ende angeordnet sind, an welchem die Spindel (3) mit dem Bremsschuh (14) verbindbar ist und daß die Federn (21) gestapelt sind und miteinander in Berührung stehen.
4. 4. Bremse nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t , daß ein ringförmiger Federsitz (23) koaxial in dem Gehäuse (2) zwischen der Vielzahl der Kolben (17) und der Vielzahl der Federn (21) vorgesehen ist, die sich gegen den Federsitz (23) anlegen und die Kraft der Federn (21) auf die Kolben (17) übertragen.
5. 5. Bremse nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß ein jeder Kolben (17) auf der einen Seite entsprechende Druckkammern (19) und auf der gegenüberliegenden Seite Entlüftungskammern (20) aufweist, daß Leitungen vorgesehen sind, über welche die Druckkammern (19) mit Druckmittel beaufschlagbar bzw. entlüftbar sind und daß Kolben (17) dann wirksam werden, wenn die Druckkammern (19) mit Druckmittel beaufschlagt werden und die Kraft der Federn (21) überwinden.

   60 Bremse nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß ein jeder Kolben (17) mit einer zentralen Hohlnabe (18) versehen ist, welche sich jeweils von der einen Seite in einer solchen Richtung erstrecken, daß sich die benachbarten Hohlnaben (18) gegeneinander stoßen, daß diese Hohlnaben (18) eine hohle Schubstange bilden, in welcher das freie Ende der Spindel (3) in axialer Richtung verschiebbar ist und daß das eine Ende dieser Schubstange in unmittelbarer Nähe des Kupplungssitzes (8) gegen letztere anschlägt derart, daß die Kraft der Federn zum Zwecke des Lösens der Kupplungsflächen (6, 7) aufgebracht wird.