DE3920820A1 - Klotzbremse fuer schienenfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Klotzbremse für Schienenfahr­ zeuge mit wenigstens einer einen Bremsklotz tragenden Schwinge, die mit ihrem einen Ende über ein Gelenk am Fahr­ gestell angelenkt und mit ihrem anderen Ende mit einer vorzugsweise einen Druckzylinder aufweisenden Betätigungs­ einheit in Verbindung steht.

Klotzbremsen der vorstehend bezeichneten Art weisen den Nachteil auf, daß trotz einer gelenkigen Verbindung des Bremsklotzes mit der Schwinge infolge des betriebsbedingten Verschleißes sich die Anlage des Bremsklotzes am Radumfang ändert und hierdurch eine erhöhter Verschleiß bewirkt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Klotzbremse der eingangs bezeichneten Art zu verbessern und insbesondere eine Verstellmöglichkeit zu schaffen, die eine verschleiß­ abhängige Nachstellung des Bremsklotzes ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Gelenk der Schwinge in etwa parallel zur Bremsbewegung des Bremsklotzes verschiebbar am Fahrgestell gelagert und mit einer Stellmechanik zum Ausgleich des Bremsklotzverschleißes verbunden ist. Dadurch, daß der Bremsklotz parallel zu sich selbst gegenüber dem Rad verstellt werden kann, ergibt sich eine optimale Einwirkung auf das zu bremsende Rad, wobei gleichzeitig die nach einer gewissen Einlaufzeit in die Anlagefläche des Bremsklotzes eingearbeitete Kontur erhalten bleibt, so daß bei einer Anlage des Bremsklotzes am Radkörper diese Kontur vollflächig auf dem Radkörper aufliegt und somit praktisch keine Druckspitzen auftreten, die bei der Ausbil­ dung nach dem Stand der Technik zu einem erhöhten Verschleiß führen. Es ergibt sich ein gleichmäßiges Verschleißbild und somit einer höhere Standzeit für den Bremsklotz.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorge­ sehen, daß die Stellmechanik über ein Antriebsmittel mit der Betätigungseinheit in Verbindung steht, das auf die Stellmechanik in Abhängigkeit vom Verschleiß des Bremsklotzes einwirkt. Während es grundsätzlich möglich ist, aufgrund von Erfahrungen die Stellmechanik in vorgegebenen Zeitinter­ vallen von Hand nachzustellen, bietet diese erfindungsgemäße Ausgestaltung den Vorteil einer automatischen, verschleißab­ hängigen Nachstellung. Durch die Koppelung des Antriebsmit­ tels der Stellmechanik mit der Betätigungseinheit ist die Möglichkeit gegeben, daß der Nachstellvorgang bei jedem Bremsvorgang eingeleitet werden kann.

In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Stell­ mechanik durch eine Gewindespindel gebildet wird, die eine Spindelmutter trägt, an der das Gelenk der Schwinge befestigt ist und die mit einer nur in einer Drehrichtung betätigbaren und festlegbaren Stelleinrichtung verbunden ist, an der das Antriebsmittel angreift. Bevorzugt ist hierbei vorgesehen, daß die Stelleinrichtung durch ein mit der Gewindespindel verbundenes Klinkenrad und eine hierzu relativ hin- und herbewegbare, in das Klinkenrad eingreifende Stoßklinke ge­ bildet wird, die mit der Betätigungseinrichtung antreibbar verbunden ist. Die Verwendung eines Klinkenrades mit Stoß­ klinke zur Betätigung der Gewindespindel hat den Vorteil, daß nicht bei jeder Bremsbetätigung eine Nachstellung des Gelenks erfolgt, sondern daß erst dann eine Nachstellung des Gelenks erfolgt, wenn der Hub der Schwinge infolge eines Verschleißes des Bremsklotzes so groß ist, daß die Stoß­ klinke den nächstfolgenden Zahn des Klinkenrades hinter­ greift. In zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung ist hierbei vorgesehen, daß als Antriebsmittel für die Stoßklinke ein Stößel vorgesehen ist, der mit der Betätigungseinrichtung verbunden ist.

In einer Ausgestaltung der Erfindung, die auch für Klotz­ bremsen ohne Nachstellmöglichkeiten zum Ausgleich des Brems­ klotzverschleißes aufgebaut sind, ist vorgesehen, daß die an dem dem Gelenk abgekehrten Ende der Schwinge angreifende Betätigungseinheit einen am Fahrgestell drehbar gelagerten Exzenter aufweist, auf dem sich das Ende der Schwinge ab­ stützt und der über einen Hebel mit der Kolbenstange des Druckzylinders in Verbindung steht. Die Krafteinleitung in die Schwinge über einen Exzenter hat den Vorteil, daß hier erheblich größere Hebelübersetzungen verwirklicht werden können, so daß insgesamt auch in bezug auf die Größe der einzusetzenden Druckzylinder raumsparend gebaut werden kann. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn derartige Bremsen in Schienenfahrzeugen für die Verwendung unter Tage eingebaut werden sollen, die aufgrund des geringen Licht­ raumprofiles und den Beschränkungen hinsichtlich der maximal zulässigen Länge eines derartigen Fahrzeugs erhebliche Vor­ teile bringen. In Verbindung mit der erfindungsgemäßen Stellmechanik zum Ausgleich des Klotzverschleißes bietet diese erfindungsgemäße Betätigungseinheit den Vorteil, daß während der gesamten Standzeit des Bremsklotzes konstante Schwenkwege für den am Hebel angreifenden Exzenter vorgegeben sind, so daß dementsprechend eine weitere Verringerung der erforderlichen Freiräume möglich ist.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist hierbei vorge­ sehen, daß der als Antriebsmittel der Stellmechanik vorge­ sehene Stößel am Hebel des Exzenters angelenkt ist. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß bei entsprechender Bemessung des Klinkenrades der Stößel das Klinkenrad erst dann um einen Zahn weiter verstellen kann, wenn infolge des Verschleißes am Bremsklotz der die Schwinge über den Exzenter betätigende Hebel einen bestimmten Schwenkweg überschreitet. Sobald jedoch das Klinkenrad um einen Stößelhub weitergestellt worden ist, ist der Schwenkweg des Hebels am Exzenter ent­ sprechend reduziert, da durch die Nachstellung des oberen Gelenkes der Schwinge der Bremsklotz beim Bremsvorgang wieder früher am Radumfang zur Anlage kommt.

In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß der Druckzylinder und die Schwinge in etwa parallel zueinander und vorzugsweise senkrecht ver­ laufend angeordnet sind. Diese Anordnung hat in Verbindung mit der Betätigung der Schwinge über einen Exzenter den Vor­ teil, daß für die Bremsanordnung nur ein geringer Raum benö­ tigt wird. Der besondere Vorteil besteht aber darin, daß der Druckzylinder und die Betätigungsvorrichtung der Bremse innerhalb des Fahrzeugrahmens angeordnet werden können, was insbesondere bei Bergbaulokomotiven bisher nicht möglich war, so daß hier eine sehr viel größere Bodenfreiheit und zugleich ein Schutz der Bremsanordnung und des zugehörigen Betätigungsgestänges gegeben ist.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß bei zwei auf gegenüberliegenden Umfangsflächen eines Rades angreifenden Bremsklötzen die Stellmechanik eine mit zwei gegenläufigen Gewindeteilen versehene Gewindespindel aufweist und daß jeder Gewindeteil über eine Stellmutter das Gelenk der zugehörigen Schwinge trägt. Diese Anordnung ermöglicht eine verschleißabhängige Zustellung beider Bremsklötze über eine gemeinsame Stellmechanik.

Die Erfindung wird anhand einer schematischen Zeichnung eines Ausführungsbeispieles näher erläutert.

Das Ausführungsbeispiel zeigt eine Anordnung, wie sie für eine Grubenlokomotive Verwendung findet. Hierbei ist an einem Fahrgestellrahmen 1 eine Schwinge 2 gelenkig gelagert, die einen Bremsklotz 3 trägt, der beim Anlegen der Bremse an einem Rad 4 an dessen Umfang zur Anlage kommt.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Schwinge 2 mit ihrem Gelenk 5 über eine Stellmechanik 6 am Fahrgestell 1 festgelegt. Die Stellmechanik besteht im wesentlichen aus einer Gewindespindel 7, auf der eine Spindelmutter 8 in einem Spindelgehäuse 9 geführt ist, die das Gelenk 5 trägt.

Das dem Gelenk 5 abgekehrte Ende der Schwinge weist ein Lang­ loch 10 auf, in das ein Exzenter 11 eingreift. Der Exzenter kann beispielsweise durch einen Kurbelzapfen 12 gebildet werden, dessen Achse 13 um einen Abstand R versetzt zur Drehachse 14 angeordnet ist, um die der Exzenter im Fahrge­ stell 1 drehbar gelagert ist.

Am Exzenter ist ein Hebel 15 angeordnet, der an der Kolben­ stange 16 eines Druckzylinders 17 angelenkt ist.

Wird nun zur Einleitung des Bremsvorganges der Druckzylin­ der 17 mit Druckmittel beaufschlagt, so daß sich die Kolben­ stange in Richtung des Pfeiles 18 nach oben bewegt, dann wird die Schwinge 2 über den Kurbelzapfen gegen das Rad 4 bewegt und somit der Bremsklotz gegen den Radumfang ange­ preßt. Das Hebelübersetzungsverhältnis ergibt sich hierbei aus dem Verhältnis der wirksamen Länge des Hebels 15 zum Abstand R der beiden Mittelpunkte 14 und 13 zueinander.

Da nun der Bremsklotz verschleißt, muß nun der Schwenkweg des Hebels 15 entsprechend größer werden, so daß bei einem Verschleiß, der gleich oder größer ist als der als Hebel wirksame Abstand R des Kurbelzapfens zu seiner Drehachse, kann nun über die Stellmechanik 6 das Gelenk 5 zum Ausgleich des Verschleißes parallel gegen das Rad durch Drehung der Spindel 7 vorgeschoben werden. Da ein Nachstellen von Hand häufige Inspektionsintervalle erfordert, ist nun bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ein Antriebsmittel vorge­ sehen, das eine automatische, verschleißabhängige Verstellung des Gelenks 5 bewirkt. Hierzu ist am Hebel 15 ein Stößel 19 angelenkt, der mit seinem anderen Ende über einen hier nicht näher dargestellten Hebel auf einen Klinkentrieb 20 einwirkt, der mit der Spindel 7 verbunden ist. Hierdurch wird bewirkt, daß bei jedem Bremsvorgang der Stößel 19 nach oben bewegt wird und hierbei die Stoßklinke bewegt, die in die Zähne des Klinkenrades eingreift. Die Teilung des Klin­ kenrades und die Hebelübersetzung zwischen der Anlenkung des Stößels 19 am Hebel 15 und dem die Stoßklinke betätigen­ den Hebelarm des Klinkentriebes ist hierbei so ausgelegt, daß der Stößel das Klinkenrad um einen Zahn weiterschiebt, wenn die Schwenkbewegung des Hebels 15, der hier in seiner Bremsstellung, d.h. in seiner optimalen Kraftübertragung dargestellt ist, einen bestimmten Schwenkweg überschreitet. Dies ist jedoch nur dann der Fall, wenn der Bremsklotz um ein gewisses Maß abgeschlissen ist. Bevor dieses Maß über­ schritten ist, bewegt sich bei jedem Bremsvorgang die Stoß­ klinke auf der gerade im Eingriff befindlichen Flanke des Klinkenrades ohne dieses jedoch weiterzudrehen.

Da die Stellspindel in ihrer Steigung so ausgebildet ist, daß sie die Selbsthemmungsbedingungen erfüllt, ist grund­ sätzlich sichergestellt, daß sich die Spindel nicht zurück­ drehen kann. Durch die Stoßklinke ist jedoch auf jeden Fall sichergestellt, daß eine etwaige Rückdrehung der Spindel nur bis zum Anschlag an die Stoßklinke erfolgen kann.

Die Zeichnung läßt ferner erkennen, daß eine derartige Brem­ senanordnung einen geringen Raumbedarf aufweist, gleichzeitig aber die Übertragung hoher Hebelkräfte ermöglicht infolge der Kraftübertragung vom Druckzylinder auf die Schwinge mit ihrem Bremsklotz über einen Exzenter.

Sollen jeweils zwei Bremsklötze von gegenüberliegenden Seiten am Umfang des abzubremsenden Rades angreifen, dann kann die in der Figur dargestellte Anordnung in etwa spiegelbildlich ausgebildet werden. Hierbei ist es dann möglich, durch eine Stellmechanik mit zwei Stellmuttern, die auf einer Gewinde­ spindel mit gegenläufigen Gewindeteilen geführt sind, über nur ein Antriebsmittel den Verschleißausgleich zu bewirken.

Claims (9)

1. Klotzbremse für Schienenfahrzeuge mit wenigstens einer einen Bremsklotz tragenden Schwinge, die mit ihrem einen Ende über ein Gelenk am Fahrgestell angelenkt und mit ihrem anderen Ende mit einer vorzugsweise einen Druckzylinder auf­ weisenden Betätigungseinheit in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß das Gelenk (5) der Schwinge (2) in etwa parallel zur Bremsbewegung des Bremsklotzes (3) verschiebbar am Fahrge­ stell (1) gelagert und mit einer Stellmechanik (6) zum Ausgleich des Bremsklotzverschleißes verbunden ist.

2. Klotzbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellmechanik (6) über ein Antriebsmittel (19, 20) mit der Betätigungseinheit (15, 17) in Verbindung steht, das auf die Stellmechanik (6) in Abhängigkeit vom Verschleiß des Bremsklotzes (3) einwirkt.

3. Klotzbremse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Stellmechanik durch eine Gewindespindel (7) gebildet wird, die eine Spindelmutter (8) trägt, an der das Gelenk (5) der Schwinge (2) befestigt ist und die mit einer nur in einer Drehrichtung betätigbaren und festlegbaren Stelleinrichtung (20) verbunden ist, an der das Antriebs­ mittel (19) angreift.

4. Klotzbremse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellmechanik (6) durch ein mit der Gewindespindel (7) verbundenes Klinkenrad und eine hierzu relativ hin- und herbewegbare, in das Klinkenrad eingreifende Stoßklinke gebildet wird, die mit dem Antriebsmittel ver­ bunden ist.

5. Klotzbremse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Antriebsmittel für die Stoßklinke ein Stößel (19) vorgesehen ist, der mit der Betätigungseinrichtung (15, 17) verbunden ist.

6. Klotzbremse, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die an dem dem Gelenk (5) abgekehrten Ende der Schwinge (2) angreifende Betätigungs­ einheit (15, 17) einen am Fahrgestell (1) drehbar gelagerten Exzenter (12) aufweist, auf dem sich das Ende der Schwinge (2) abstützt und der über einen Hebel (15) mit der Kolben­ stange (16) des Druckzylinders (17) in Verbindung steht.

7. Klotzbremse nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Stößel (19) der Stellmechanik (6) am Hebel (15) des Exzenters (12) angelenkt ist.

8. Klotzbremse nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckzylinder (17) und die Schwinge (2) in etwa parallel zueinander und vorzugsweise senkrecht verlaufend angeordnet sind.

9. Klotzbremse nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß bei zwei auf gegenüberliegenden Umfangsflächen eines Rades (4) angreifenden Bremsklötzen (3) die Stellmechanik (6) ein mit zwei gegenläufigen Gewindeteilen versehene Gewindespindel aufweist und daß jeder Gewindeteil über eine Spindelmutter das Gelenk der zugehöri­ gen Schwinge trägt.