DE3619948C2 - Kombinierter Betriebs- und Federspeicherbremszylinder - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen kombinierten Betriebs- und Federspeicherbremszylinder für Schienenfahrzeuge, mit den im Gattungsbegriff des Patentanspruches 1 genannten Merkmalen.

Ein derartiger Zylinder ist mit Ausnahme der die manuell betätigbare Verschraubung aufweisenden Hilfslösevorrichtung aus der DE-OS 20 64 450 bekannt. Hilfslösevorrichtungen sind bei kombinierten Betriebs- und Federspeicherbremszylindern vielfach, beispielsweise aus der allerdings keinen von einem zweiten Lösedruck beaufschlagbaren Ringkolben aufweisenden US-PS 3.661.230 bekannt. Beim Zylinder nach der DE-OS 20 64 450 ist der Spannkolben lediglich auf der Stirnfläche seines Rohransatzes vom Betriebsbremsdruck beaufschlagt; diese Beaufschlagungsfläche ist zu klein um bei gleichzeitigem Vorhandensein des Betriebsbremsdrucks und Fehlen der Lösedrücke, also bei einem gleichzeitigen Betätigen des Betriebsbrems- und des Federspeicherteils des Zylinders, eine Kraftaddition zu verhindern.

Bei den Zylindern nach beiden vorerwähnten Druckschriften ist das nichtselbsthemmende Gewinde ohne besonderes Spiel ausgebildet, der Sollhub der Bremse ist im Tothub einer Kupplungsvorrichtung zwischen einem Verschraubungsteil und dem Betriebsbremskolben vorgesehen. Die bekannten Zylinder erfüllen bereits folgende Anforderungen:

• - Die Betriebsbremse ist aktiv, d. h. durch Druckanstieg, betätigbar, wobei auftretender Bremsverschleiß selbsttätig auf einen Sollhub nachgestellt wird;
• - es ist eine federkraftbetätigte Not- bzw. Parkbremse vorgesehen, bei welcher allerdings keine selbsttätige Verschleißnachstellung erfolgt;
• - die Not- bzw. Parkbremse ist durch einen Lösedruck zusätzlich durch einen zweiten, unabhängigen Lösedruck vermittels des Ringkolbens lösbar;
• - die Not- bzw. Haltebremse ist, bei einem Zylinder gemäß der DE-OS 20 64 450 nach Ausrüstung mit einer Hilfslöseeinrichtung, mechanisch lösbar, wobei die Lösekraft nicht über die Verschleißnachstellvorrichtung geführt wird;
• - bei Belagwechsel ist in allerdings in den Druckschriften nicht erläuterter Weise eine mechanische Rückstellung der Verschleißnachstellvorrichtung möglich, wenn, wie aus der DE-OS 30 26 131 für einen ebenfalls einen Betriebsbremskolben und zwei Spannkolben für die Speicherfeder aufweisenden Zylinder bekannt, eine manuelle Drehmöglichkeit für die Gewindespindel der Verschleißhubnachstellvorrichtung vorgesehen wird.

Alle Zylinder nach den genannten Druckschriften weisen durch weitgehend axial gestaffelte Anordnung der Bauteile eine große Baulänge auf. Auch ist allen diesen Zylindern gemeinsam, daß bei gleichzeitiger Betätigung sowohl des Betriebs- als auch des Federspeicherteils, wie vorstehend bereits angesprochen, sich deren Bremszuspannkräfte addieren können, was zu einer Überlastung und Beschädigung der Bremse führen kann. Weiterhin weisen alle diese bekannten Zylinder den Mangel auf, daß bei Betätigen des Federspeicherteils keinerlei Verschleißnachstellung erfolgt, was zu unzulässig großen, nachfolgende Bremsungen beeinträchtigenden Lösespielen für die Bremse führen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen kombinierten Betriebs- und Federspeicherbremszylinder der eingangs genannten Art derart auszubilden, daß er bei einfachem Aufbau nicht nur den vorstehend aufgezählten Anforderungen genügt, sondern zusätzlich die Mängel der bekannten Zylinder vermeidet und somit den Anorderungen der Praxis voll entspricht. Der zu schaffende Zylinder soll demgemäß bei kurzer Baulänge eine auch bei Betätigen der Not- bzw. Parkbremse wenigstens für nachfolgende Betriebsbremsungen wirksame Verschleißhubnachstellvorrichtung aufweisen.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung durch eine Ausbildung eines kombinierten Betriebs- und Federspeicherbremszylinders der eingangs genannten Art entsprechend den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmalen gelöst.

Durch diese Ausbildung ergibt sich eine in Axialrichtung übergreifende Bauteilanordnung, welche eine Voraussetzung für eine kurze Baulänge des Zylinders ist.

Weiterhin ergibt sich durch diese Merkmale ein eine Kräfteaddition bei gleichzeitiger Betätigung von Betriebs- und Federspeicherteil ausschließende Beaufschlagung des Spannkolbens. Die Verschleißhubnachstellvorrichtung ist auch bei Bremsungen vermittels des Federspeicherteils wirksam, es ist ein einfaches, mechanisches Notlösen für den Federspeicherteil möglich und das Rückstellen der Verschleißhubnachstellvorrichtung ist ebenfalls in einfacher Weise möglich. Damit entspricht ein derart nach der Erfindung ausgebildeter Zylinder voll den sich aus seinem Einsatz ergebenden Anforderungen.

Die nach der Erfindung vorteilhafte, weitere Ausgestaltung eines derartigen kombinierten Betriebs- und Federspeicherbremszylinders kann den Unteransprüchen entnommen werden.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel eines nach der Erfindung ausgebildeten, kombinierten Betriebs- und Federspeicherbremszylinders im Längsschnitt (Fig. 1) und in einer Teilansicht von rückwärts (Fig. 2) dargestellt.

Der kombinierte Betriebs- und Federspeicherbremszylinder weist ein mehrteiliges Zylindergehäuse 1 auf, welches durch nahe seines Außenumfanges angeordnete Schrauben 2 (Fig. 2) zusammengespannt ist. Dem Zylindergehäuse 1 gehört ein Anschlußblock 3 zu, durch welchen drei Druckmittelkanäle 4, 5 und 6 eingeführt werden. Der Druckmittelkanal 4 führt einen über nicht gezeigte Steuerorgane steuerbaren Betriebsbremsdruck, der Druckmittelkanal 5 führt einen ersten Lösedruck und der Druckmittelkanal 6 einen zweiten Lösedruck. Die Übergänge der Druckmittelkanäle 4, 5 und 6 vom Anschlußblock 3 zum eigentlichen Zylindergehäuse 1 ist mittels Dichtringen 7, 8 und 9 abgedichtet. Im Zylindergehäuse 1 ist mittels eines Dichtringes 10 ein Betriebsbremskolben 11 abgedichtet verschieblich gelagert; der Betriebsbremskolben 11 vermag eine Bremskraft in Pfeilrichtung 12 nach vorne an nicht dargestellte Bremsorgane abzugeben. Mittels einer Gleitsteinführung 13 ist der Betriebsbremskolben 12 relativ undrehbar zum Zylindergehäuse 1 geführt. Weiterhin ist im Zylindergehäuse 1 mittels eines radialäußeren Führungs- und Dichtungsansatzes 14 und eines Dichtringes 15 ein Spannkolben 16 abgedichtet verschieblich geführt. Am Spannkolben 16 liegt von rückwärts eine Spannfeder 17 an, deren anderes Ende sich gegen das Bodenteil 18 des Zylindergehäuses 1 abstützt. Der Spannkolben 16 trägt einen radial innerhalb des Führungs- und Dichtungsansatzes 14 angeordneten, nach vorne auskragenden ersten Rohransatz 19, auf dessen zylindrischem Außenumfang ein Ringkolben 20 mittels eines Dichtringes 21 abgedichtet verschieblich aufgesetzt ist. Der Ringkolben 20 ist im Querschnitt etwa Z-förmig gestaltet, wobei sein radialinnerer Abschnitt nach rückwärts auskragt und in einen Ringraum 22 zwischen dem ersten Rohransatz 19 und den Führungs- und Dichtungsansatz 14 des Spannkolbens 16 eingreift. Mittels seines radialäußeren, nach vorne weisenden Abschnittes ist der Ringkolben 20 vermittels eines Dichtringes 23 abgedichtet verschieblich am Zylindergehäuse 1 geführt. Der vom ersten Lösedruck beaufschlagbare Druckmittelkanal 5 führt durch Bohrungen im Zylindergehäuse 1 in den von den Dichtringen 15, 21 und 23 begrenzten Raum zwischen dem Spannkolben 16 und den Ringkolben 20, also auch in den Ringraum 22.

Der Spannkolben 16 weist weiterhin einen zweiten Rohransatz 24 auf, welcher nach rückwärts auskragt, die Spannfeder 17 verschieblich durchsetzt und mit seinem Endabschnitt 25 durch eine Öffnung des Bodenteils 18 ins Freie ragt. Auf den Endabschnitt 25 ist mittels eines selbsthemmenden Gewindes 26 eine Mutter 27 aufgeschraubt; im dargestellten Ruhezustand bei in Lösestellung befindlichem Spannkolben 16 und unbetätigter mechanischer Hilfslösevorrichtung befindet sich die Mutter 27 mit einem Spielabstand 28 hinter dem Bodenteil 18, welcher zumindest dem Sollhub der Bremse, vergrößert um einen Verschleißhub, entspricht. Innerhalb des insgesamt ringkolbenartig ausgebildeten Spannkolbens 16 befindet sich eine Gewindespindel 29 mit einem vorderen Spindelabschnitt 30, einem rückwärtigen Stangenabschnitt 31 und einem Ringflansch 32 am Übergang zwischen beiden. Der Stangenabschnitt 31 ist mittels Dichtringen 33 druck- und verschmutzungsdicht im Endabschnitt 25 des Spannkolbens 16 verschieblich geführt, an seinem Ende weist er als Profilflächen eine durch einen Sechskant begrenzte Ausnehmung auf, mittels welcher er durch Einsetzen eines nicht dargestellten Werkzeuges mitsamt der ganzen Gewindespindel 29 manuell drehbar ist.

Zwischen die Mutter 27 und den Bodenteil 18 ist eine federnde Rastiereinrichtung 36, 37 eingeordnet, welche eine am Bodenteil 18 gehaltene, U-förmig nach radialinnen geformte Feder 36 und Axialnuten 37 am Außenumfang der Mutter 27 umfaßt, wobei die Feder 36 elastisch in die Axialnuten 37 einrastet. Die Rastiereinrichtung 36, 37 ist durch axiales Verschieben der Eingriffsstelle der Feder 36 in die Axialnuten 37 axialverschieblich.

Der zweite Rohransatz 24 des Spannkolbens 16 weist etwa im Ansatzbereich des Endabschnittes 25 eine dem Betriebsbremskolben 11 zugewandte Schulter 38 auf, an welcher sich ein mit dem zweiten Rohrabschnitt 24 fest verbundenes Kupplungsteil 39 abstützt. Das Kupplungsteil 39 weist eine dem Betriebbremskolben 11 zugewandte Konusfläche auf, welche, zusammen mit einer entsprechenden Konusfläche am Ringflansch 32 der Gewindespindel 29, eine als kombinierte Anschlag- und Drehkupplung dienende Konuskupplung 40 zwischen dem Spannkolben 16 und der Gewindespindel 29 bildet. Die Konuskupplung 40 kann verzahnt ausgebildet sein. Betriebsbremskolbenseitig liegt am Ringflansch 32 ein Axiallager 41 an, welches von einer in Schließrichtung der Konuskupplung 40 wirkenden Feder 42 belastet ist. Das Vorderende der Feder 42 ist an einem am Spannkolben 16 angeordneten Widerlager 43 abgestützt.

Der Spindelabschnitt 30 ist mittels eines nichtselbsthemmenden Gewindes 44 mit einem Innengewinde an einen dritten Rohransatz 45 verschraubt, welcher vom Betriebsbremskolben 11 nach rückwärts, in Richtung zum Spannkolben 16 hin auskragt. Das Gewinde 44 kann als Trapezgewinde ausgebildet sein, wie es in Fig.1 angedeutet ist; es weist jedenfalls ein Axialspiel 44′ auf, welches dem Sollhub der Bremse, also deren Lösehub plus maximalem, elastischen Verspannungshub bei maximaler Bremsenzuspannung, entspricht. Zwischen dem zylindrischen Außenumfang 46 des dritten Rohransatzes 45 und dem ersten Rohransatz 19 befindet sich ein Ringspalt 47, in welchen ein den dritten Rohransatz 45 umfassendes Hülsenteil 48 teilweise eingreift. Das Hülsenteil 48 weist eine Innenringnut 49 auf, in welcher sich eine mit radialer Vorspannung auf den Außenumfang 46 des dritten Rohransatzes 45 aufgebrachte, als Reibelement dienende Spiralfeder 50 befindet. Die Spiralfeder 50 vermag sich nach rückwärts gegen die als Anschlag 51 dienende, rückwärtige Begrenzung der Innenringnut 49 abzustützen. Am Vorderende der Spiralfeder 50 liegt über einen innerhalb der Ringnut 49 verschieblichen Ring 52 das rückwärtige Ende einer Feder 53 an; das Vorderende der Feder 53 stützt sich gegen die vordere Begrenzung 54 der Ringnut 49 ab. Die Feder 53 weist einen maximalen Federhub auf, dessen Größe etwa dem Sollhub, also etwa dem Axialspiel 44′ entspricht; bei maximaler Kompression ist die Feder 53 auf Block gedrückt. Die Vorspannung der Feder 53 ist geringer als die Reibkraft, gegen welche die Spiralfeder 50 auf dem Außenumfang 46 verschieblich ist. Das Hülsenteil 48 ist an einem es umgebenden Ringflansch 55 gehalten, welcher von einem ringförmigen Zwischenteil 56 nach radialinnen auskragt. Das Zwischenteil 56 ist von rückwärts in das Zylindergehäuse 1 eingeschraubt. Der Dichtring 9 befindet sich in einer nach vorne offenen Ringnut des Zwischenteiles 56 und dichtet gegen eine rückwärtige Schulter im Zylindergehäuse 1. Mit einem rückwärtigen Ansatz 57 übergreift das Zwischenteil 56 den ersten Rohransatz 19, der mittels eines Dichtringes 58 abgedichtet verschieblich im Ansatz 57 geführt ist; der radialäußere, mit dem Dichtring 23 zusammenwirkende Abschnitt des Ringkolbens 20 kragt nach vorne aus und übergreift mit Spiel den Ansatz 57 radialaußen.

Der den Betriebsbremsdruck führende Druckmittelkanal 4 mündet über Axialkanäle, welche zugleich auch der Aufnahme der Gleitsteinführung 13 dienen können, in einen von den Dichtringen 10, 9, 58 und 33 begrenzten, den Ringspalt 47 beinhaltenden und das Hülsenteil 48 aufnehmenden Beaufschlagungsraum 59 für den Betriebsbremskolben 11 ein. Der den zweiten Lösedruck führende Druckmittelkanal 6 mündet im Verschraubungsbereich des Zwischenteiles 56 in einen Beaufschlagungsraum 60 vor dem Ringkolben 20 ein, zur besseren Druckzuführung ist das Zwischenteil 56 zwischen seinem Außenumfang und dem Dichtring 9 mit zugleich dem Ansatz von Einschraubwerkzeugen dienenden Durchbrechungen 61 versehen; die Dichtringe 9 und 58 trennen den Beaufschlagungsraum 60 vom Beaufschlagungsraum 59 und die Dichtringe 21 und 23 vom Ringraum 22 ab.

Im betriebsbereiten, gelösten Zustand nimmt der Betriebs- und Federspeicherbremszylinder die aus der Zeichnung ersichtliche Stellung ein, wobei der Beaufschlagungsraum 59 drucklos, der Ringraum 22 mit dem ersten Lösedruck gefüllt und der Beaufschlagungsraum 60 einen beliebigen Druck bis zur Lösedruckhöhe führen kann. Bei fehlendem, zweiten Lösedruck im Beaufschlagungsraum 60 befindet sich der Ringkolben 20 jedenfalls in seiner dargestellten, vorderen Endlage, während er bei Lösedruck führendem Beaufschlagungsraum 60 und Ringraum 22 eine beliebige Stellung zwischen seiner Anlage am Zwischenteil 56 oder am Spannkolben 16 einnehmen kann. Der Spannkolben 16 befindet sich in seiner rückwärtigen Endstellung, in welcher die Spannfeder 17 maximal komprimiert ist. Der Betriebsbremskolben 11 befindet sich ebenfalls in seiner rückwärtigen Stellung, welche durch vollständig rückwärtig befindliches Axialspiel 44′ im Gewinde 44 bei geschlossener Konuskupplung 40 und in rückwärtiger Endstellung befindlichem Spannkolben 16 definiert ist. Die Schraubenfeder 50 befindet sich in Anlage am Anschlag 51. Die Konuskupplung 40 ist unter der Kraft der Feder 42 geschlossen. Die Mutter 27 befindet sich mit dem Spielabstand 28 hinter dem Bodenteil 18.

Wird zu Betriebsbremsungen dem Druckmittelkanal 4 ein Betriebsbremsdruck zugeführt und somit der Beaufschlagungsraum 59 druckführend, so wird der Betriebsbremskolben 11 zum Anlegen und Zuspannen der Bremse gemäß Fig. 1 nach links verschoben, wobei er durch Reibschluß die Schraubenfeder 50 mitnimmt und die Feder 53 komprimiert. Bei korrektem Anlege- und Festbremshub legt der Betriebsbremskolben 11 hierbei maximal einen Hubweg zurück, welcher dem Axialspiel 44′ im Gewinde 44 bzw. dem maximalen Kompressionshub der Feder 53 entspricht. Beim durch Druckabbau im Druckmittelkanal 4 bewirkten Lösen kehrt der Betriebsbremskolben 11 unter der Kraft der sich hierbei entspannenden Feder 53 und durch Reibschluß über die Spiralfeder 50 in seine dargestellte Ausgangslage zurück. Die Gewindespindel 29 erfährt während dieser Vorgänge keine Bewegung, die Konuskupplung 40 bleibt geschlossen.

Falls die Bremse jedoch beispielsweise durch vorangehenden Verschleiß einen Überhub aufweist, erfährt der Betriebsbremskolben 11 einen über den vorstehend erwähnten Hub hinausgehenden Überhub, zu dessen Beginn die Feder 53 auf Block gedrückt wird, so daß sich die Spiralfeder 50 nicht weiter nach links bewegen kann, vielmehr ortsfest festgehalten wird und unter Reibschluß auf dem sich weiter bewegenden, dritten Rohransatz 45 nach rechts verschoben wird; zugleich gelangt zu Beginn des Überhubes das Gewinde 44 nach Überwinden des Axialspiels 44′ rechtsseitig in Formschluß, so daß die Gewindespindel 29 unter Lösen der Konuskupplung 40 etwas nach links mitgenommen wird. Unter der Kraft der Feder 42 beginnt sich sodann während der Weiterbewegung des Betriebsbremskolbens 11 die Gewindespindel 29 in Ausschraubrichtung aus dem dritten Rohransatz zu drehen, sie erfährt also relativ zum Betriebsbremskolben 11 eine Versetzung nach rechts, bis bei Stillstand des Betriebsbremskolbens 11 die Konuskupplung 40 sich unter der Kraft der Feder 42 wieder schließt. Die Bremse ist in dieser Stellung fest zugespannt. Beim nachfolgenden Lösen der Bremse durch Druckabbau im Druckmittelkanal 4 wird der Betriebsbremskolben 11, wie vorstehend erwähnt, durch die Feder 53 und über den Reibschluß der Spiralfeder 50 bei stehenbleibender Gewindespindel 59 nach rechts bewegt, bis das Gewinde 44 wieder linksseitig anliegt und sich rechtsseitig das Axialspiel 44′ wieder eingestellt hat. Der Betriebsbremskolben 11 befindet sich dabei, bezogen auf seine Ausgangsstellung, in einer um den Überhub nach links versetzten Lage, der Überhub ist somit aus der Bremse elimeniert.

Zum Betätigen der Not- bzw. Parkbremse ist der im Druckmittelkanal 5 herrschende, erste Lösedruck und, falls vorhanden, auch der im Druckmittelkanal 6 herrschende, zweite Lösedruck entsprechend der gewünschten Bremsstärke, gegebenenfalls bis auf wenigstens nahezu Atmosphärendruck abzubauen. Die Speicherfeder 17 kann sich dann unter Verschieben des Spannkolbens 16 und gegebenenfalls des an diesem anliegenden Ringkolbens 20 nach links entspannen, wobei über die Konuskupplung 40 die Gewindespindel 29 mitgenommen wird. Über das Gewinde 44 wird hierbei sogleich der Betriebsbremskolben 11 mitgenommen, der seinerseits durch Reibschluß zur Spiralfeder 50 die Feder 53 komprimiert. Weist die Bremse keinen Überhub auf, so wird die Feder 53 höchstens auf Block gedrückt, es erfolgt jedoch keine Verschiebung zwischen der Spiralfeder 50 und dem dritten Rohransatz 45. Weist die Bremse dagegen einen Überhub auf, so erfolgt, wie vorstehend zur Betriebsbremsung beschrieben, während des Überhubes eine Verschiebung der festgehaltenen Spiralfeder 50 auf dem sich weiterbewegenden, dritten Rohransatz 45.

Zum nachfolgenden Lösen ist in wenigstens einen der Druckmittelkanäle 5 und 6 ein Lösedruck aufzubauen, durch welchen, gegebenenfalls unter Vermittlung des Ringkolbens 20, der Spannkolben 16 in seine dargestellte, rückwärtige Endstellung unter Kompression der Speicherfeder 17 zurückgedrückt wird. Der Betriebsbremskolben 11 folgt unter elastischer Entspannung der Bremse und der Kraft der Feder 53 dieser Bewegung nach, bis die Spiralfeder 50 wieder am Anschlag 51 zur Anlage gelangt; bei zu Bremsbeginn fehlendem Überhub ist dies gerade zu Bewegungsende des Spannkolbens 16 der Fall, die Konuskupplung 40 wird hierbei während des ganzen Bremsvorganges nicht geöffnet. Wies dagegen die Bremse zu Bremsbeginn einen Überhub auf, so bewegt sich der Spannkolben 16 nach Anlage der Spiralfeder 50 am Anschlag 51 noch weiter, während der Betriebsbremskolben 11 durch Reibschluß zur Spiralfeder 50 festgehalten wird und somit bereits auf korrekten Sollhub eingestellt ist. Unter der Kraft der Feder 42 folgt bei geschlossener Konuskupplung 40 die Gewindespindel 29 der weiteren Rückbewegung des Spannkolbens 16, wobei sich das Axialspiel 44′ im Gewinde 44 allmählich von der rechten zur linken Seite verlagert. Gelangt während dieses Wechsels des Axialspieles 44′ der Spannkolben 16 in seine rechte Endlage, so bleibt der augenblickliche Zustand erhalten, die Überhub-Nachstellung wird bei der nächsten Betriebsbremsung abgeschlossen. Falls das Axialspiel 44′ nach links verlagert ist, bevor der Spannkolben 16 seine rückwärtige Endstellung erreicht, so wird nach der vollständigen Linksverlagerung des Axialspieles 44′ die Gewindespindel 29 zum Öffnen der Konuskupplung 40 bei sich weiterbewegendem Spannkolben 16 etwas zurückgehalten, nach dem Öffnen der Konuskupplung 40 folgt die Gewindespindel 29 unter der Kraft der Feder 42, sich aus dem dritten Rohransatz 45 ausschraubend, der weiteren Bewegung des Spannkolbens 16 nach. Beim Stehenbleiben des Spannkolbens 16 in seiner rückwärtigen Endstellung schließt sich die Konuskupplung 40 wieder. Hinsichtlich des Betriebsbremskolbens 11 ist der Überhub wie zuvor vollständig und bezüglich des Spannkolbens 16 hinsichtlich eines den Sollhub übersteigenden Wertes nachgestellt.

Bei gleichzeitiger Betätigung der Betriebsbremse durch Druckaufbau im Beaufschlagungsraum 59 und der Not- bzw. Haltebremse durch Absenken des ersten und, falls vorhanden, des zweiten Lösedruckes tritt keine Kraftaddition beider Bremsbetätigungen ein, da der Betriebsbremsdruck auf die Ringfläche des Spannkolbens 16 zwischen den Dichtringen 58 und 33 nach rückwärts wirkt und einen seiner Höhe entsprechenden Anteil der Kraft bzw. die ganze Kraft der Speicherfeder 17 zurückhält. Die nicht dargestellte Bremse wird somit auch bei gleichzeitiger Betätigung von Betriebs- und Not- bzw. Haltebremse nicht überbeansprucht.

Falls beim Lösen der Bremse aus einer Not- bzw. Haltebremsung der erste Lösedruck ausfällt, so ist dem Druckmittelkanal 6 ein zweiter Lösedruck zuzuführen, welcher den Ringkolben 20 nach rechts zur Anlage an den Spannkolben 16 verschiebt, woraufhin sich der Ringkolben 20 und der Spannkolben 16 gemeinsam bis zum Erreichen der rückwärtigen Endstellung des letzteren verschieben.

Bei allen vorstehend beschriebenen Bremsvorgängen bewegt sich die Mutter 27 höchstens bis zur noch kraftlosen Anlage am Bodenteil 18 zusammen mit dem Spannkolben 16 nach links. Soll bei fehlendem ersten und zweiten Lösedruck mittels der mechanischen Hilfslösevorrichtung gelöst werden, so ist die Mutter 27 auf dem Endabschnitt 25 nach links zu verschrauben, wobei die Feder 36 durch die Axialnuten 37 durchratscht. Die Mutter 27 gelangt dabei alsbald zur Anlage am Bodenteil 18, wodurch sie axial abgestützt wird, und zieht sodann den Spannkolben 16 unter Spannen der Spannfedern 17 in die hintere Endstellung. Nach Wiederkehr eines Spanndruckes ist die Mutter 27 in ihre dargestellte Ausgangslage zurückzuschrauben. Die Feder 36 stellt also zusammen mit den Axialnuten 37 eine Dreh-Rastiereinrichtung 36, 37 dar, welche ein ungewolltes Verschrauben der Mutter 27 ausschließt.

Zum Austausch verschlissener gegen neue Bremsbeläge ist die Verschleißhubnachstellvorrichtung zurückzustellen; hierzu ist die Gewindespindel 29 durch einen in die Ausnehmung 34 einzusetzenden Sechskant zu drehen, derart, daß sich die Gewindespindel 29 in den dritten Rohransatz 45 hineinschraubt und dabei den Betriebsbremskolben 11 unter überwinden der Reibkraft zur am Anschlag 51 festgehaltenen Feder 50 zurückzieht. Bei diesem manuellen Drehen ratscht die Konuskupplung 40 durch, falls die Feder 42 eine die Reibkraft der Spiralfeder 50 übersteigende Vorspannung aufweist; die gegebenenfalls vorhandene Verzahnung der Konuskupplung 40 ist wenigstens einseitig entsprechend abzuschrägen. Abweichend hierzu kann bei schwächerer Vorspannung die Feder 42 beim Rückstellen auch auf Block komprimiert werden; bei Abschluß der Rückstellung schraubt die Feder 42 die Gewindespindel 29 zum Schließen der Konuskupplung zurück und bei einer nachfolgenden Betriebsbremsung stellt sich auch das Axialspiel 44′ wieder richtig ein.

Insbesondere während Not- bzw. Feststellbremsungen, während des manuellen Drehens der Gewindespindel 29 zum Zurückstellen der Verschleißhubnachstellvorrichtung und beim Verschrauben der Mutter 27 zum Betätigen der mechanischen Hilfslösevorrichtung treten am Spannkolben 16 Drehmomente auf, welche über die Spannfeder 17 zum Zylindergehäuse 1 übertragen werden. Zur zusätzlichen, formschlüssigen Drehsicherung für den Spannkolben 16 kann zwischen einander übergreifenden Ansätzen 62 des letzteren und 63 des Zylindergehäuses 1 eine Gleitsteinführung 62 bis 64 üblicher Art vorgesehen werden, es ist hierzu möglich, in die einander gegenüberstehenden Flächen der Ansätze 62 und 63 fluchtende Axialnuten einzuarbeiten, in welche den Ringspalt zwischen beiden überbrückende Kugeln 64 in der gestrichelt angedeuteten Weise einzusetzen sind.

Es ist besonders hervorzuheben, daß durch die in Axialrichtung übergreifende Anordnung der Bauteile des Betriebs- und Federspeicherbremszylinders dieser eine sehr kurze Baulänge erhalten kann, wodurch er wenig Einbauraum erfordert.

Bezugszeichenliste

 1 Zylindergehäuse
 2 Schrauben
 3 Anschlußblock
 4 Druckmittelkanal
 5 Druckmittelkanal
 6 Druckmittelkanal
 7 Dichtring
 8 Dichtring
 9 Dichtring
10 Dichtring
11 Betriebsbremskolben
12 Pfeilrichtung
13 Gleitsteinführung
14 Führungs- und Dichtungsansatz
15 Dichtring
16 Spannkolben
17 Spannfeder
18 Bodenteil
19 1. Rohransatz
20 Ringkolben
21 Dichtring
22 Ringraum
23 Dichtring
24 2. Rohransatz
25 Endabschnitt
26 Gewinde
27 Mutter
28 Spielabstand
29 Gewindespindel
30 Spindelabschnitt
31 Stangenabschnitt
32 Ringflansch
33 Dichtring
34 Ausnehmung
36 Feder
37 Axialnuten
36, 37 Dreh-Rasteinrichtung
38 Schulter
39 Kupplungsteil
40 Konuskupplung
41 Axiallager
42 Feder
43 Widerlager
44 Gewinde
44′ Axialspiel
45 3. Rohransatz
46 Außenumfang
47 Ringspalt
48 Hülsenteil
49 Innenringnut
50 Spiralfeder
51 Anschlag
52 Ring
53 Feder
54 Begrenzung
55 Ringflansch
56 Zwischenteil
57 Ansatz
58 Dichtring
59 Beaufschlagungsraum
60 Beaufschlagungsraum
61 Durchbrechung
62 Ansatz
63 Ansatz
64 Kugel
62 bis 64 Gleitsteinführung

Claims (6)

1. Kombinierter Betriebs- und Federspeicherbremszylinder für Schienenfahrzeuge, mit einem die Bremskraft abgebenden, von einem Betriebsbremsdruck beaufschlagbaren, in einem Zylindergehäuse (1) abgedichtet verschieblichen Betriebsbremskolben (11), mit einem zu diesem gleichachsig und axial zurückversetzt angeordneten, von einem ersten Lösedruck beaufschlagbaren und vom Betriebsbremsdruck belastbaren, ringkolbenartigen Spannkolben (16) zum Spannen einer Speicherfeder (17), mit einem zwischen dem Betriebsbremskolben (11), und dem Spannkolben (16) angeordneten Ringkolben (20), der radial außen am Zylindergehäuse (1) und radial innen an einem ersten Rohransatz (19) des Spannkolbens (16) abgedichtet verschieblich gelagert ist, der von vorne entgegen der Speicherfederkaft wirkend an den Spannkolben (16) anlegbar ist und der einen den ersten Lösedruck führenden, den Spannkolben (16) beaufschlagenden Beaufschlagungsraum (22) nach vorne gegen einen einen zweiten, vom ersten unabhängigen Lösedruck führenden Beaufschlagungsraum (60) abtrennt, wobei der Spannkolben (16) radial innerhalb des Ringkolbens (20) von vorne vom Betriebsbremsdruck beaufschlagt ist, mit einer eine nichtselbsthemmende Verschraubung (44) aufweisenden, selbsttätigen Verschleißhubnachstellvorrichtung zwischen dem Spannkolben (16) und dem Betriebsbremskolben (11), die eine radial innerhalb des ersten Rohransatzes (19) des Spannkolbens (16) befindliche und diesen durchsetzende Gewindespindel (29) und eine Anschlag- und Drehkupplung zwischen ihrem drehbaren Teil und einem der Kolben aufweist, dadurch gekennzeichnet,
daß innerhalb des die Speicherfeder (17) radial innen mit einem zweiten Rohransatz (24) durchgreifenden Spannkolbens (16) sich die gegen diesen mittels eines Dichtringes (33) abgedichtet verschiebliche Gewindespindel (29) befindet, die nach rückwärts über die in Schließrichtung der Kupplung federbelastete, kombinierte Anschlag- und Drehkupplung (40) gegen den Spannkolben (16) abstützbar ist und die über das ein einem Sollhub entsprechendes Axialspiel (44′) aufweisende, nichtselbsthemmende Gewinde (44) mit dem Betriebsbremskolben (11) verschraubt ist,
daß der Betriebsbremskolben (11) im vom Betriebsbremsdruck beaufschlagbaren Raum (59) einen radial nach rückwärts auskragenden, die Gewindespindel (29) umfassenden, dritten Rohransatz (45) aufweist, auf dessen Außenumfang (46) ein nur gegen eine Reibkraft axialverschiebliches Reibelement (50) sitzt, das nach rückwärts an einem zylindergehäusefesten Anschlag (51) abstützbar ist und nach vorne gegen eine den dritten Rohransatz (45) mit Spiel umgebende, vorgespannte und einen etwa dem Sollhub entsprechenden Federhub aufweisende Feder (53) anliegt, wobei die Kraft der Feder (53) geringer als die Reibkraft ist,
daß der Anschlag (51) für das Reibelement (50) und eine vordere Abstützung (54) für die Feder (53) sich an einem in einen Ringspalt (47) zwischen dem ersten und dem dritten Rohransatz (19 bzw. 45) eingreifenden Hülsenteil (48) befinden, das axial unverschieblich an einem radial nach innen ragenden Ringflansch (55) eines Zwischenteils (56) gehalten ist, welches zwischen einem den Betriebsbremsdruck und dem den zweiten Lösedruck führenden Beaufschlagungsraum (59 bzw. 60), diese gegenseitig abdichtend, fest am Zylindergehäuse (1) gehaltert ist,
daß das Zwischenteil (56) an seiner Vorderseite einen Dichtring (9) zum Zylindergehäuse (1) und an seiner Rückseite an einem den ersten Rohransatz (19) übergreifenden Ansatz (57) einen Dichtring (58) zum ersten Rohransatz (19) trägt,
daß der Ringkolben (20) einen Z-artigen Querschnitt aufweist, mit seinem radial äußeren Abschnitt den Ansatz (57) des Zwischenteiles (56) übergreift und an seinem radial inneren Abschnitt in einen Ringraum (22) zwischen dem ersten Rohransatz (19) und einem radial äußeren Führungs- und Dichtungsansatz (14) des Spannkolbens (16) eingreift,
daß zur Bildung einer mechanischen Hilfslösevorrichtung der zweite Rohransatz (24) auf einem aus dem Bodenteil (18) des Zylindergehäuses (1) nach rückwärts herausragenden Endabschnitt (25) mittels eines selbsthemmenden Gewindes (26) mit einer manuell drehbaren Mutter (27) verschraubt ist, die sich im Ruhezustand in einem zumindest dem Sollhub entsprechenden Abstand (28) hinter dem Bodenteil (18) befindet, und
daß das rückwärtige, im zweiten Rohransatz (24) befindliche Ende der Gewindespindel (29) mit Profilflächen (34) zu ihrem manuellen Drehen versehen ist.

2. Betriebs- und Federspeicherbremszylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Betriebsbremskolben (11) und/oder der Spannkolben (16) durch Formschluß nach Art einer Gleitsteinführung (13 bzw. 62 bis 64), undrehbar axial verschieblich am Zylindergehäuse (1) geführt ist bzw. sind.

3. Betriebs- und Federspeicherbremszylinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenteil (56) in das Zylindergehäuse (1) von rückwärts eingeschraubt ist.

4. Betriebs- und Federspeicherbremszylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Reibelement (50) eine mit radialer Vorspannung auf dem dritten Rohransatz (45) sitzende Spiralfeder ist.

5. Betriebs- und Federspeicherbremszylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die kombinierte Anschlag- und Drehkupplung als verzahnte Konuskupplung (40) ausgebildet ist, der ein am Übergang von einem vorderen Spindelabschnitt (30) zu einem rückwärtigen Stangenabschnitt (31) der Gewindespindel (29) befindlicher Ringflansch (32) zugehört, daß zwischen dem Ringflansch (32) und einem vor diesem befindlichen Innenflansch (43) des Spannkolbens (16) unter Zwischenlage eines Axiallagers (41) eine Feder (42) eingespannt ist.

6. Betriebs- und Federspeicherbremszylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Zylindergehäuse (1) und der Mutter (27) eine federnd ausrastbare, axial verschiebliche Dreh-Rastiereinrichtung (36, 37) angeordnet ist.