DE4428037C1 - Nachstellvorrichtung für eine Schienenbremse - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Nachstellvorrichtung für eine Schienenbremse.

Bei elektrisch erregten Schienenbremsen, wie sie z. B. aus der DE 30 01 235 C2 bekannt sind, wird die Anlaufzugkraft, die notwendig ist, um die Bremsschuhe entgegen der Federkraft der Lastfeder aus ihrer Ruhelage zu bewegen, unter anderem entscheidend durch die Größe des Luftspaltes zwischen dem Bremsschuh und dem Schienenkopf des befahrenen Gleises bestimmt. Im Fahrbetrieb wird der Luftspalt durch den progressiven Verschleiß der Bremsschuhe ständig größer, wodurch die Anlaufzugkraft verringert wird.

Um einen Ausfall der Schienenbremse durch einen zu groß gewordenen Luftspalt auszuschließen, ist eine ständige Über­ wachung sowie ggf. ein manuelles Nachstellen des Bremsschuhes notwendig. Die ständige Überwachung sowie das manuelle Nach­ stellen verursacht zusätzliche Kosten und außerdem können hierbei Fehler auftreten.

Durch die DE-PS 4 74 370 ist eine selbsttätige Nachstellvor­ richtung für Bremsen von Eisenbahnwagen bekannt. Die Nach­ stellvorrichtung umfaßt eine Gewindestange mit Nachstell­ gewinde, einen Stellring und eine Stellmutter. Der Stellring und die Stellmutter werden über eine Sägeverzahnung von einer Spiralfeder in Eingriff gehalten.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine konstruktiv einfache und wartungsarme Nachstellvorrichtung für eine Schienenbremse zu schaffen, die sich selbsttätig nachstellt.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind jeweils Gegenstand von weiteren Ansprüchen.

Die erfindungsgemäße Nachstellvorrichtung umfaßt ein glocken­ förmiges Federgehäuse, das mit einem Schienenbremskörper fest verbunden ist und in dem ein Federteller axial beweglich und verdrehsicher geführt ist, wobei der Federteller gegenüber dem Federgehäuse mittels einer Lastfeder, die das Gewicht der Schienenbremse trägt, vorgespannt ist. Am Federteller ist eine Führungshülse befestigt, in die ein Hülsenschaft mit seinem unteren Ende drehbar und axial unverschiebbar gelagert und mit seinem oberen Ende durch ein Wälz- oder Gleitlager im Federgehäuse drehbar gelagert und in seiner oberen axialen Stellung durch einen Anschlag begrenzt ist. In den Hülsen­ schaft, der an seinem oberen Ende ein Innengewinde aufweist, greift eine Gewindestange mit ihrem Nachstellgewinde ein, wobei die Gewindestange mit ihrem freien Ende über eine horizontal bewegliche Aufhängung mit dem Fahrwerk des Schienenfahrzeugs verbunden ist. Das untere Ende der Gewinde­ stange ist als Gleitführung für einen innerhalb der Führungs­ hülse liegenden Stellring ausgebildet, wobei der Stellring durch eine Spiralfeder gegen den Hülsenschaft gedrückt wird und dadurch die einander zugewandten Seiten von Stellring und Hülsenschaft über eine Sägeverzahnung in Eingriff hält. Weiterhin ist im Federgehäuse ein einstellbares Betätigungs­ element angeordnet, durch das die gewünschte wirksame Hub­ wegübertragung einstellbar ist, wobei das Betätigungselement hierzu auf eine Hubwegübertragungseinrichtung wirkt, durch die eine Drehung des Stellrings herbeigeführt wird. Auf die Hubwegübertragungseinrichtung wirkt wenigstens ein Rückstell­ element, durch das die Hubwegübertragungseinrichtung in ihre Ausgangsstellung zurückgeführt wird.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung und in Verbindung mit den weiteren Ansprüchen. Es zeigen.

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Nachstellvorrichtung,

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 eine Hubwegübertragungseinrichtung bei einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Nachstell­ vorrichtung,

Fig. 4 eine Hubwegübertragungseinrichtung bei einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Nachstellvor­ richtung.

In Fig. 1 und 2 ist mit 1 ein glockenförmiges Federgehäuse bezeichnet, das mit einem Schienenbremskörper 2 fest verbunden ist. In dem glockenförmigen Federgehäuse 1 ist ein Federteller 3 axial beweglich und verdrehsicher geführt. Die Verdrehsicherheit des Federtellers 3 bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel durch eine vertikale Gleitführung erreicht, die aus einer an den Federteller 3 angeformten Nase 4 sowie aus einer senkrecht verlaufenden Nut 5 im Feder­ gehäuse 1 besteht.

Der Federteller 3 ist gegenüber dem Federgehäuse 1 mittels einer Lastfeder 6, die das Gewicht der Schienenbremse trägt, vorgespannt.

Am Federteller 3 ist eine Führungshülse 7 befestigt. In der Führungshülse 7 ist ein Hülsenschaft 8 mit seinem unteren Ende drehbar und axial unverschiebbar gelagert. Mit seinem oberen Ende ist der Hülsenschaft 8 durch ein Gleitlager 9 im Federgehäuse 1 drehbar gelagert und in seiner oberen axialen Stellung durch einen Anschlag 10 begrenzt.

In den Hülsenschaft 8, der an seinem oberen Ende ein Innen­ gewinde 11 aufweist, greift eine Gewindestange 12 mit ihrem Nachstellgewinde 13 ein. Die Gewindestange 12 ist weiterhin mit ihrem freien Ende über eine horizontal bewegliche Aufhängung 14 mit dem Fahrwerk des Schienenfahrzeugs verbunden.

Das untere Ende der Gewindestange 12 ist als Gleitführung 15 für einen innerhalb der Führungshülse 7 liegenden Stellring 16 ausgebildet, wobei der Stellring 16 durch eine Spiralfeder 17 gegen den Hülsenschaft 8 gedrückt wird und dadurch die einander zugewandten Seiten von Stellring 16 und Hülsenschaft 8 über eine Sägeverzahnung 18 in Eingriff hält.

Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Führungshülse 7 an ihrem unteren Ende durch einen Hülsendeckel 19 abgeschlossen. Der Hülsendeckel 19 ist mit dem Federteller 3 kraftschlüssig verbunden.

Im Federgehäuse 1 ist ein einstellbares Betätigungselement 20 angeordnet, durch das die gewünschte wirksame Hubwergüber­ tragung einstellbar ist, wobei das Betätigungselement 20 hierzu auf eine Hubwegübertragungseinrichtung 21 wirkt, durch die eine Drehung des Stellringes 16 herbeigeführt wird.

Auf die Hubwegübertragungseinrichtung 21 wirkt ein Rückstell­ element 22, durch das die Hubwegübertragungseinrichtung 21 in ihre Ausgangsstellung zurückgeführt wird.

Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Betätigungselement 20 als justierbare Einstellschraube ausgebildet.

Die Einstellschraube 20 wirkt auf die Hubwegübertragungsein­ richtung 21, von der in Fig. 3 und 4 zwei Ausgestaltungen dargestellt sind.

In Fig. 3 ist die Hubwegübertragungseinrichtung als spielfreie Zahnsegment-Hebelsteuerung ausgebildet. Die Einstellschraube 20 wirkt auf den kurzen Schenkel eines Hebels 23, der in einem mit dem Federteller 3 verbundenen Lagerbock 24 vertikal schwenkbar gelagert ist. Der lange Schenkel des Hebels 23 steht über eine Verzahnung mit einem ersten, rechtwinkelig ausgebildeten Zahnsegment-Übersetzungselement 25 in Eingriff. Das erste Zahnsegment-Übersetzungselement 25 steht wiederum mit einem zweiten Zahnsegment-Übersetzungselement 26, das ebenfalls rechtwinkelig ausgebildet ist, in Eingriff. Das erste Zahnsegment-Übersetzungselement 25 und das zweite Zahnsegment-Übersetzungselement 26 sind gemeinsam in einem mit dem Federteller 3 kraftschlüssig verbundenen Lagerbock 27 vertikal schwenkbar gelagert. Das zweite Zahnsegment-Übersetzungselement 26 steht mit dem Zahnsegment einer Kulissenführung 29, die in einem Lagerbock 30 gelagert ist, in Eingriff. Über die Kulissenführung 29 wird auf den Stellring 16 eine Drehbewegung ausgeübt.

In Fig. 4 umfaßt die Hubwegübertragungseinrichtung einen ersten Hubwegübertragungshebel 31, der in einem mit dem Federteller 3 kraftschlüssig verbundenen Lagerbock 32 vertikal verschwenkbar gelagert ist. Auf den kurzen Schenkel des ersten Hubübertragungshebels 31 wirkt die Einstell­ schraube 20. Dies führt zu einer Auslenkung des langen Schenkels des ersten Übertragungshebels 31. An dem langen Schenkel des ersten Übertragungshebels 31 ist ein zweiter Übertragungshebel 33 und an diesem ein dritter Hubwegüber­ tragungshebel 34 angelenkt. Der dritte Hubwegübertragungs­ hebel 34 ist ebenfalls in einem mit dem Federteller 3 fest verbundenen Lagerbock 35 vertikal verschwenkbar gelagert. Der dritte Hubwegübertragungshebel 34 ist mit seinem freien Ende mit einer Kulissenführung 36, die ebenfalls in einem Lager­ bock 37 gelagert ist, verbunden.

Sowohl die Hubwegübertragungseinrichtung gemäß Fig. 3 als auch die Hubwegübertragungseinrichtung gemäß Fig. 4 ist über eine Kugelkopfübertragung 38 mit dem Stellring 16 verbunden.

Die Hubwegübertragungseinrichtung muß nicht notwendigerweise aus mechanischen Übertragungselementen bestehen. Es ist viel­ mehr auch möglich, die Hubwegübertragungseinrichtung mit hydraulischen Übertragungselementen zu bilden. In diesem Fall wird der wirksame Hubweg direkt auf den Stellring 16 über­ tragen.

Die Hubwegübertragungseinrichtungen in den Fig. 3 und 4 sind in Mittenstellung gezeigt. Rechts davon ist gestrichelt die Ausgangsstellung und links davon, ebenfalls gestrichelt, die Endstellung eingezeichnet.

Der Übergang von Ausgangs- in Endstellung führt zu einer im wesentlichen waagrechten Bewegung der Kulissenführung 29 bzw. 36 in einem horizontal verlaufenden Schlitz 39 in der Führungshülse 7.

Sowohl bei dem Ausführungsbeispiel in Fig. 3 als auch bei dem Ausführungsbeispiel in Fig. 4 ist das Rückstellelement 22 als Rückstellfeder ausgebildet.

Zur Abdichtung von Gleitführung 15, Hülsenschaft 8 und Nach­ stellgewinde 13 der Gewindestange 12 ist eine Dichtmanschette 40 vorgesehen, deren unterer Dichtverschluß an der Außenseite des Federgehäuses 1 und deren oberer Dichtverschluß am oberen Ende der Gewindestange 12 angeordnet ist.

Zur Übertragung der Kräfte beim Bremsvorgang ist das Feder­ gehäuse 1 der Nachstellvorrichtung in einer Mitnehmer­ einrichtung 41 geführt.

Nachfolgend wird das selbsttätige Nachstellen des Schienen­ bremskörpers 2 bei einer verschleißbedingten Vergrößerung des Arbeitshubweges erläutert.

Wird der im Neuzustand vorgegebene Arbeitshubweg des Bremsschuhs (in Fig. 1 und 2 nicht dargestellt) überschritten, tritt die Hubwegübertragungseinrichtung 21 in Funktion und betätigt über die Sägeverzahnung 18, mit der die einander zugewandten Seiten von Stellring 16 und Hülsenschaft 8 in Eingriff stehen, den Hülsenschaft 8. Durch das Verdrehen des Hülsenschaftes 8 wird über das Nachstellgewinde 13 in der Gewindestange 12 die Schienenbremse entsprechend nach­ gestellt. Nach erfolgter Nachstellung der Schienenbremse wird durch das Rückstellelement 22 (Blattfeder) die Hubwegübertragungseinrichtung 21 in ihre Ausgangslage zurückgestellt. Durch eine entsprechende Auslegung der Hubwegübertragungseinrichtung (Hebel- bzw. Zahnsegmentübersetzung, Steigung des Nachstellgewindes 13) ist es möglich, die selbsttätig wirkende Nachstellvorrichtung auf den jeweiligen Anwendungsfall abzustimmen. Durch die erfindungsgemäße Anordnung ist weiterhin sichergestellt, daß die für die Nachstellung maßgeblichen Teile durch das Feder­ gehäuse 1 sowie durch den Hülsenschaft 8 geschützt sind.

Claims (10)

1. Nachstellvorrichtung für eine Schienenbremse, wobei die Vorrichtung folgende Merkmale umfaßt:

• a) Ein glockenförmiges Federgehäuse (1), das mit einem Schienenbremskörper (2) fest verbunden ist und in dem ein Federteller (3) axial beweglich und verdrehsicher geführt ist, wobei der Federteller (3) gegenüber dem Federgehäuse (1) mittels einer Lastfeder (6), die das Gewicht der Schienenbremse trägt, vorgespannt ist,
• b) am Federteller (3) ist eine Führungshülse (7) befestigt, in die ein Hülsenschaft (8) mit seinem unteren Ende drehbar und axial unverschiebbar gelagert und mit seinem oberen Ende durch ein Wälz- oder ein Gleitlager (9) im Federgehäuse (1) drehbar gelagert und in seiner oberen axialen Stellung durch einen Anschlag (10) begrenzt ist,
• c) in den Hülsenschaft (8), der an seinem oberen Ende ein Innengewinde (11) aufweist, greift eine Gewindestange (12) mit ihrem Nachstellgewinde (13) ein, wobei die Gewindestange (12) mit ihrem freien Ende über eine horizontal bewegliche Aufhängung (14) mit dem Fahrwerk des Schienenfahrzeugs verbunden ist,
• d) das untere Ende der Gewindestange (12) ist als Gleit­ führung (15) für einen innerhalb der Führungshülse (7) liegenden Stellring (16) ausgebildet, wobei der Stellring (16) durch eine Spiralfeder (17) gegen den Hülsenschaft (8) gedrückt wird und dadurch die einander zugewandten Seiten von Stellring (16) und Hülsenschaft (8) über eine Sägeverzahnung (18) in Eingriff hält,
• e) im Federgehäuse (1) ist ein einstellbares Betätigungs­ element (20) angeordnet, durch das die gewünschte wirksame Hubwegübertragung einstellbar ist, wobei das Betätigungselement (20) hierzu auf eine Hubwegübertragungseinrichtung (21) wirkt, durch die eine Drehung des Stellringes (16) herbeigeführt wird,
• f) auf die Hubwegübertragungseinrichtung (21) wirkt wenigstens ein Rückstellelement (22), durch das die Hubwegübertragungseinrichtung (21) in ihre Ausgangsstellung zurückgeführt wird.

2. Nachstellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungshülse (7) an ihrem unteren Ende durch einen Hülsendeckel (19) abgeschlossen ist, der mit dem Federteller (3) kraftschlüssig verbunden ist.

3. Nachstellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungselement (20) als justierbare Einstellschraube ausgebildet ist.

4. Nachstellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubwegübertragungseinrichtung (21) Hubwegüber­ tragungshebel (31, 33, 34) umfaßt, die über Lagerböcke (32, 35, 37) mit dem Federteller (3) fest verbunden sind und die über eine Kulissenführung (36) auf den Stellring (16) eine Drehbewegung ausüben.

5. Nachstellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubwegübertragungseinrichtung (21) Zahnsegment­ übersetzungselemente (25, 26, 28) umfaßt, die über Lagerböcke (24, 27, 30) mit dem Federteller (3) fest verbunden sind und die über eine Kulissenführung (29) auf den Stellring (16) eine Drehbewegung ausüben.

6. Nachstellvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellring (16) eine Kugelkopfübertragung (38) aufweist.

7. Nachstellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubwegübertragungseinrichtung (21) aus hydraulischen Übertragungselementen besteht, die den wirksamen Hubweg direkt auf den Stellring (16) übertragen.

8. Nachstellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückstellelement (22) als Rückstellfeder ausgebildet ist.

9. Nachstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß der Federteller (3) mit dem Federgehäuse (1) über eine vertikale Gleitführung (4, 5) gegen horizontale Verdrehung festgelegt ist.

10. Nachstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß zur Abdichtung von Gleitlager (15), Hülsenschaft (8) und Nachstellgewinde (13) der Gewindestange (12) eine Dichtmanschette (40) vorgesehen ist, deren unterer Dichtverschluß an der Außenseite des Federgehäuses (1) und deren oberer Dichtverschluß am oberen Ende der Gewindestange (12) angeordnet ist.