Selbsttätig in axialer Richtung doppelseitig wirkende Nachstellvorrichtung für Fahrzeugbremsanlagen Die Erfindung bezieht sich auf eine selbsttätig in axialer Richtung doppelseitig wirkende Nachstellvorrich tung für eine Fahrzeugbremsanlage und ist insbesondere für die Verwendung in der Bremsanlage eines Eisen bahnfahrzeugs geeignet wobei die Nachstellvorrichtung von der Art ist, dass sie einen rohrförmigen vorderen Stangenteil, einen rückwärtigen Stangenteil,
welcher teleskopartig innerhalb des vorderen Stangenteiles ver schiebbar ist und nicht selbsthemmende Schraubenge- windepartien aufweist, auf welchen eine Sperrmutter und eine Vorschubmutter angeordnt sind, Einrichtungen zum Festlegen der Sperrmutter und zum Übertragen von axialen Kräften vom vorderen Stangenteil zur Sperrmut ter, wenn die Nachstellvorrichtung eine Bremskraft überträgt, welche eine vorgegebene Grenze übersteigt, Einrichtungen zum Abtasten einer beliebigen Abwei chung vom normalen Spiel in der Anlage während der Anwendung der Bremsen, Einrichtungen,
wodurch bei aufeinanderfolgenden Vorgängen des Anwendens und Entspannens der Bremsen die Sperrmutter auf dem rückwärtigen Stangenteil bewegt wird, um die wirksame Gesamtlänge der Nachstellvorrichtung zu verändern und dadurch jede Abweichung vom normalen Spiel in der Anlage auszuschalten, ein Gehäuse, welches die Muttern und alle die genannten Einrichtungen umgibt, sowie einen Anschlag aufweist, welcher innerhalb des Gehäu ses befestigt ist, um die axiale Bewegung der Vorschub mutter nach vorne in Bezug auf das Gehäuse zu begrenzen, wobei die Anordnung so getroffen ist, dass, wenn die Nachstellvorrichtung keine Bremskraft über trägt,
die Vorschubmutter in Kupplungseingriff mit dem Gehäuse steht, jedoch von diesem freigegeben wird, wenn die Bewegung des Gehäuses in Richtung nach vorne während des Bremsens einen vorgegebenen Wert übersteigt, wobei eine vorgespannte Druckfeder zwi schen der Sperrmutter und der Vorschubmutter angeord net ist, um die letztere in Kupplungseingriff mit dem Gehäuse zu drücken, wenn der axiale Abstand zwischen den zwei Muttern geringer ist als ein bestimmter Wert.
Während die bekannte Ausbildung dieser Art von Nachstellvorrichtung sich unter gewöhnlichen Umstän den als zufriedenstellend erwiesen hat, treten Schwierig keiten auf, wenn die Verwendung von selbsttätigen Nachstellvorrichtungen nunmehr auf verschiedene neue Gebiete ausgedehnt wird, wo die Betriebsbedingungen wesentlich schwieriger sind, als es bisher üblich war, so dass die Gefahr, dass starke Schwingungen und Stösse unbeabsichtigte Relativbewegungen der Bremsstangen teile hervorrufen, entsprechend grösser ist. Als Beispiele solcher neuer Anwendungsgebiete können folgende erwähnt werden: 1. Eisenbahnen mit schlechten Schienen, 2.
Eisenbahnen, welche neuerdings mit einem für höhere Geschwindigkeiten geeigneten Fahrzeugmaterial ausgerüstet sind, 3. moderne Personenzüge mit Dieselantrieb welche ein geringeres Eigengewicht in Bezug auf das Maximal gewicht haben, als es früher der Fall war. Solche Züge wurden früher mit einseitig wirkenden Nachstellvorrich tungen ausgestattet.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Nachstellvorrichtung der beschriebenen Art zu schaffen, welche eine besonders hohe Sicherheit gegen unbeabsichtigte Relativbewegungen der Bremsstangen teile unter schwierigen Arbeitsbedingungen einschliess- lich starken Schwingungen und Stössen bietet.
Erfindungsgemäss ist eine selbsttätige Nachstellvor richtung der genannten Art dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Vorschubmutter mittels einer Zahn kupplung mit dem Gehäuse kuppelbar ist und dass die zwischen den zwei Muttern angeordnete vorgespannte Druckfeder in einer teleskopartig zusammendrückbaren Einrichtung mit axialem Spiel in Bezug auf einen Absatz am Gehäuse angeordnet ist, welches Spiel etwas grösser ist als die überlappung der durch die Zahnkupplung miteinander verbundenen Teile.
Zunächst werden gewisse in der Beschreibung und in den Ansprüchen zu verwendende Begriffe erläutert: Zur bequemeren Beschreibung und Definition wird die Nachstellvorrichtung grundsätzlich in der Weise betrachtet, in welcher die verschiedenen Elemente, aus welchen sie zusammengesetzt ist, entweder direkt oder indirekt in Axialrichtung der Nachstellvorrichtung mit einander in Eingriff kommen. Zum Zweck dieser Betrachtung wird in der nachfolgenden Beschreibung die Vorwärtsrichtung als die Bewegungsrichtung der Brems stange, in welcher die Nachstellvorrichtung angeordnet ist, bei Anwendung der Bremsen definiert.
Die Ausdrük- ke vorne und rückwärts beziehen sich auf die relative Anordnung von in der gleichen Richtung betrachteten Teilen.
Anhand der Figuren wird die Erfindung beispiels weise näher erläutert. Es zeigt: Figur 1 eine schematische Darstellung eines Ausfüh rungsbeispiels einer Bremsanlage, in welcher eine erfindungsgemässe Nachstellvorrichtung verwendet wer den kann, Figur 2 in grösserem Masstab den rückwärtigen Teil einer Ausführungsform der erfindungsgemässen Nach stellvorrichtung, wobei in der unteren Hälfte der Figur eine äussere Ansicht und in der oberen Hälfte ein axialer Schnitt dargestellt ist, und Figur 3 eine der Figur 2 ähnliche Ansicht, in welcher jedoch der restliche, vordere Teil der Nachstellvorrich tung dargestellt ist.
Gemäss Figur 1 ist ein Bremszylinder 1 mit einer Kolbenstange 2 verbunden, welche mit einem Ende eines beweglich gelagerten Bremshebels 3 schwenkbar verbun den ist, dessen anderes Ende mit einem Kreuzkopf 4 verbunden ist, welcher einen Teil einer Nachstellvorrich tung bildet. Das linke oder rückwärtige Ende der Ein stellvorrichtung ist ein Teil einer Stange 5, dessen äusser- stes linkes Ende mit einem Hebelsystem verbunden ist, welches aus einem beweglich gelagerten Bremshebel 6 und einem fest gelagerten Bremshebel 7 zum Andrücken der Blöcke oder Schuhe 8 gegen ein Rad 9 besteht.
Ein fest gelagerter Bremshebel 10 ist schwenkbar mit einem Halter am Bremszylinder 1 und mit dem beweglich gelagerten Hebel durch eine Stange 11 verbunden. Das vom Zylinder 1 entfernte Ende des festgelagerten Bremshebels 10 ist mit einer Stange 12 schwenkbar verbunden, die mit einem nicht gezeigten Hebelsystem zum Andrücken der Bremsen eines nicht gezeigten weiteren Rades verbunden werden kann. Zur Vereinfa chung der folgenden Erläuterung wird jedoch angenom men, dass die Stange 12 immer festgehalten wird, da dem Fachmann bekannt ist, dass dies keinen Einfluss auf die Wirkungsweise der Bremsanlage oder der Nachstell vorrichtung hat.
Eine Stange 13, welche einen Bezugsan schlag 14 trägt, ist ebenfalls mit diesem entfernten Ende des fest gelagerten Bremshebels 1 schwenkbar verbun den. Daher kann zum Zweck der nachfolgenden Erläuterung angenommen werden, dass der Bezugsan schlag 14 feststeht.
Die beschriebene und in Figur 1 gezeigte Bremsanla ge ist an sich bekannt. Die erfindungsgemässe Nachstell vorrichtung kann natürlich auch in irgendeiner anderen geeigneten, bekannten Art von Bremsanlage verwendet werden, in welcher der nötige Platz zur Verfügung steht. Wie insbesondere aus den Figuren 2 und 3 hervorgeht, weist die dargestellte Nachstellvorrichtung ein langgestrecktes Gehäuse 15 auf, welches aus einer zylindrischen Hülse oder einem Rohr besteht, welches an seinem vorderen Ende mittels eines vorderen Deckels oder Abschlussteiles 16 und an seinem rückwärtigen Ende mittels eines rückwärtigen Deckels oder Abschluss- teiles 17 verschlossen ist.
Ein vorderer Stangenteil in Form eines Rohres 18 erstreckt sich vom vorderen Ende des Gehäuses 15 in dasselbe hinein und ein rückwärtiger Stangenteil 19 erstreckt sich vom rückwärtigen Ende des Gehäuses 15 in dasselbe hinein. Das den vorderen Stangenteil bildende Rohr 18 ist mit dem Kreuzkopf 4 (Figur 1) fest verbunden und trägt an seinem rückwärti gen Ende ein ringförmiges Organ 20. Dieses ringförmige Organ 20 ist auf das Rohr 18 geschraubt und mit einem sich nach innen .erstreckenden Flansch 21 versehen, wobei eine Führungshülse 22 zwischen diesen Flansch 21 und das rückwärtige Ende des Rohres 18 geklemmt ist.
Der rückwärtige Stangenteil 19 bildet das vordere Ende der Stange 5, welche in Figur 1 dargestellt ist, und ist in Form einer Spindel mit einem steilen Schraubenge winde ausgebildet, d. h. einem Schraubengewinde mit derartiger Ganghöhe, dass eine mit dem Schraubenge winde in Eingriff stehende Mutter zur Ausführung einer Drehung veranlasst werden kann, wenn sie einer axialen Kraft ausgesetzt wird (nicht selbsthemmendes Schrau bengewinde).
Das vordere Ende des rückwärtigen Stangenteiles 19 erstreckt sich in das den vorderen Stangenteil bildende Rohr 18 und wird in demselben durch die Hülse 22 geführt. Es trägt zwei Muttern, und zwar eine vordere Mutter 23, welche nachfolgend als Sperrmutter bezeich net wird, und eine rückwärtige Mutter 24, welche nachfolgend als Vorschubmutter bezeichnet wird.
Das den vorderen Stangenteil bildende Rohr 18 ist mit einem geschlitzten Ring 26 versehen, welcher in einer entsprechenden ringförmigen Nut in dem Rohr angeordnet ist. Die rückwärtige Oberfläche des geschlitz ten Ringes 26 kann in Reibungs- und somit Kupplungs eingriff mit einer Vorderfläche einer Läuferhülse 27 gebracht werden, wodurch eine Kupplung a-a gebildet wird. Die rückwärtige Fläche der Hülse 27 kann in Reibungseingriff mit einer Vorderfläche eines sich nach innen erstreckenden Flansches 28 einer Kupplungshülse 29 gebracht werden. Diese Kupplungshülse 29 ist derart in eine Zughülse 30 geschraubt, dass sie fest mit dieser verbunden ist.
An ihrem rückwärtigen Ende ist die Zughülse 30 mit einem nach innen stehenden Flansch 31 versehen. Eine Sperrkugel 32 ist in einer entsprechenden Einziehung in der inneren Zylinderfläche der Zughülse 30 angeordnet. Eine Gleithülse 33 ist in der Zughülse 30 zwischen dem Flansch 31 und der Kupplungshülse 29 vorgesehen. Die Gleithülse 33 ist mit einer in axialer Richtung verlaufenden Nut 34 auf ihrer äusseren Zylinderfläche versehen, wobei sich die Kugel 32 in die Nut 34 erstreckt, um die Gleithülse 33 und die Zughülse 30 miteinander zu kuppeln, während eine relative Axialverschiebung der Hülsen 33 und 30 möglich ist.
Das rückwärtige Ende der Gleithülse 33 ist mit einer rückwärtigen Fläche versehen, welche in Reibungsein griff mit einer Vorderfläche der Sperrmutter 23 gebracht werden kann, wobei die zwei Flächen eine Kupplung b-b bilden. Das vorder Ende der Gleithülse 33 ist mit einer rückwärtigen Fläche versehen, welche in Reibungs- eingriff mit einer Vorderfläche des ringförmigen Organs 20 gebracht werden kann, wobei die zwei Flächen eine Kupplung c-c bilden. Der Flansch 31 der Zughülse 30 ist mit einer Vorderfläche versehen, welche in Reibungs eingriff mit einer Rückfläche der Sperrmutter 23 gebracht werden kann, wobei die zwei Flächen eine Kupplung d-d bilden.
Eine Feder 35, welche mit einer Kraft vorgespannt ist, die den Widerstand in der Bremsanlage während der Anwendung der Bremsen, d. h. bevor die Bremsblöcke am Rad eingreifen, übersteigt, ist zwischen die Gleithülse 33 und den Flansch 28 der Kupplungshülse 29 geklemmt.
Ein Längskugellager 36 ist mit seinem rückwärtigen Lagerring in Eingriff mit einer Vorderfläche der Sperrmutter 23 angeordnet und ,eine Druckfeder 37 ist zwischen den vorderen Lagerring des Kugellagers 36 und eine rückwärtige Fläche des ringförmigen Organs 20 geklemmt.
Der rückwärtige Lagerring eines Druckkugellagers 38 vom Längstyp umgibt das Rohr 18 und steht in Berührung mit einer Vorderfläche des geschlitzten Ringes 26. Der vordere Lagerring des Kugellagers 38 ist als abhebender oder die Feder tragender Ring 39 ausgebildet, welcher mit einer in axialer Richtung verlaufenden Nut 40 an seiner Umfangsfläche versehen ist. Diese Nut 40 ist zur Aufnahme eines Armes 41 der Läuferhülse 27 geeignet, um eine gegenseitige axiale Bewegung zu ermöglichen, während eine gegenseitige Winkelbewegung der Hülse 27 und des Ringes 39 verhindert wird. Eine Druckfeder 42 ist zwischen eine Vorderfläche des Abhebringes 39 und eine rückwärtige Fläche des vorderen Deckels 16 geklemmt.
Der rückwärtige Deckel 17 ist mit dem Gehäuse 15 verschraubt und an diesem durch eine Schraube 43 befestigt. Ein Rohr 44 zum Schutz der Gewinde des Stangenteiles 19 ausserhalb des Gehäuses 15 ist durch einen geschlitzten Sperring 45 befestigt, welcher im rückwärtigen Deckel 17 angeordnet ist, wobei ein Dichtring 46 zwischen einen Flansch 47 des Schutzroh res 44 und den Sperring 45 geklemmt ist.
Die Vorschubmutter 24 ist mit einem sich in radialer Richtung erstreckenden Flansch 48 versehen, welcher eine gezahnte Rückfläche nahe seinem Umfang zum Kupplungseingriff mit einer entsprechend gezahnten Vorderfläche der Innenwand des rückwärtigen Deckels 17 aufweist, wobei die zwei gezahnten Flächen eine Kupplung e-.e bilden. Der Flansch 48 kann als rückwärtiger Lagerring eines Längskugellagers 49 die nen. Zwischen dem vorderen Lagerring des Kugellagers 49 und der Rückfläche der Sperrmutter 23 ist eine Feder-Hülseneinheit vorgesehen.
Diese Einheit besteht aus einem zylindrischen vorderen Teil 50, einem mittleren Hülsenteil 51, einem rückwärtigen Teil 52, sowie einer vorgespannten Druckfeder 53. Der vordere Teil 50 ist mit einem nach innen gebogenen Flansch 54 an seinem vorderen Ende und einem nach aussen gebogenen Flansch 55 an seinem rückwärtigen Ende versehen. Der mittlere Hülsenteil 51 ist mit einem nach innen gebogenen Flansch 56 an seinem vorderen Ende und einem schräg nach innen gebogenen Flansch 57 an seinem rückwärtigen Ende versehen. Der rückwärtige Teil 52 der Einheit besitzt Scheibenform und ist mit einem Flansch 58 versehen, welcher sich nach rückwärts und innen verjüngt.
Die Feder 53 ist zwischen den Flansch 54 des vorderen Teiles 50 und den rückwärtigen Teil 52 eingeklemmt. Die Flansche 55 und 56 sowie die Flansche 57 und 58 sind zu gegenseitigem Reibungsein griff geeignet.
Ein Sperring 59 ist innerhalb des rückwärtigen Deckels 17 in einem axialen Abstand vom Flansch 56 angeordnet, welcher etwas grösser ist als die axiale überlappung der Zähne der Kupplung e--e.
Das rückwärtige Ende 60 der Vorschubmutter 24 besitzt einen derartigen Durchmesser, dass es in eine entsprechende Bohrung des rückwärtigen Deckels 17 mit geringem Spiel hineinsteht. Das vordere Ende des Stangenteils 19 ist mit einem zylindrischen Anschlagor gan 61 versehen, welches ein geringes Spiel in Bezug auf die Bohrung des Rohres 18 zulässt. Wie aus Figur 3 ersichtlich, ist der Anschlag 14 mit einem Loch versehen, durch welches das Rohr 18 geführt ist.
In der in den Figuren 2 und 3 dargestellten Stellung werden keine axialen Kräfte zwischen den Stangenteilen 18 und 19 übertragen. Die Kraft der starken Feder 35 wird von ihrem vorderen Ende über den Flansch 28, die Läuferhülse 27, die Kupplung a-a, den Sperring 26, das Rohr 18, das ringförmige Organ 20, die Kupplung c-c und die Gleithülse 33 auf das rückwärtige Ende der starken Feder 35 übertragen.
Die Kraft der Feder 42, welche geringer ist als diejenige der Feder 35@ wird von ihrem vorderen Ende über den vorderen Deckel 16, das Gehäuse 15, den rückwärtigen Deckel 17, die Kupplung e-e, die Vorschubmutter 24, die Stange 19, die Sperrmutter 23, die Kupplung b-b, die Gleithülse 33, die starke Feder 35, den Flansch 28, die Läuferhülse 27, die Kupplung a-a, den Sperring 26, das Kugellager 38 und den Abhebring 39 auf das rückwärtige Ende der Feder 42 übertragen.
Die Kraft der Feder 53, welche schwächer ist als die Feder 42, wird von ihrem vorderen Ende über die drei Hülsenteile 50, 51 und 52 auf ihr rückwärtiges Ende übertragen.
Die Feder 37 ist viel schwächer als die Feder 53 und ihre Kraft fällt im Vergleich zu den durch die äusseren Federn ausgeübten Kräften nicht ins Gewicht.
Die Wirkungsweise der Nachstellvorrichtung wird nunmehr in Bezug auf Figur 1 kurz erläutert.
Während des Bremshubes wird die Bremskraft durch die Nachstellvorrichtung übertragen, welche sich da durch in Figur 1 nach rechts oder, mit anderen Worten, in der Richtung bewegt, welche oben als Vorwärtsrich tung bezeichnet wurde. Wenn während dieser Bewegung das Gehäuse 15 der Nachstellvorrichtung nicht gegen den Bezugsanschlag 14 schlägt, bevor eine gewisse Bremskraft hervorgerufen ist, so zeigt dies an, dass das Spiel der Bremsanlage zu gross und eine Nachstellung erforderlich ist.
Die Figuren 2 und 3 zeigen die Stellungen, welche von den Teilen der Nachstellvorrichtung in der Normal stellung derselben eingenommen werden, d. h. der Stellung der Nachstellvorrichtung, in welcher die Brem sen entspannt sind und keine Axialkräfte durch diesel ben übertragen werden. Figur 3 zeigt, dass der Deckel 16 in einem Abstand A vom Bezugsanschlag 14 angeordnet ist, wenn die Bremsen entspannt sind.
<I>Bremsen mit normalem Spiel in der Anlage</I> Während der Anfangsstufe des Bremsvorganges können die Spannungskräfte von dem rohrförmigen Stangenteil 18 auf die Stange 19 über den Sperring 26, das Kugellager 38, den Abhebring 39, die Feder 42, den vorderen Deckel 16, das Gehäuse 15, den rückwärtigen Deckel 17, die Kupplung e-e und die Vorschubmutter 24 übertragen werden.
Sobald die übertragene Kraft den Wert der Kraft der Feder 42 erreicht, wird diese Feder 42 zusammenge drückt und die zwei Stangenteile 18 und 19 werden teleskopartig auseinandergezogen, jedoch nur über die sehr kurze Strecke, welche nötig ist, um einen Eingriff der Kupplung d-d zu erzeugen.
Von da an wird die Bremskraft zwischen den zwei Stangenteilen 18 und 19 über die folgenden Elemente übertragen: das ringförmige Organ 20, die Kupplung c-c, die Gleithülse 33, die starke Feder 35 die Kupplungshülse 29, die Zughülse 30, die Kupplung d-d und die Sperrmutter 23. Während des weiteren Bremsvorganges steigt die über tragene Bremskraft noch an und erreicht die Kraft der starken Feder 35, wenn der vordere Deckel 16 den Bezugsanschlag 14 berührt, was die Voraussetzung des Zustandes mit normalem Spiel ist.
In diesem Augenblick greifen die Bremsblöcke 8 am Rand des Randes 9 .ein und alles Spiel in der Übertragung ist ausgeschaltet. Die Bremskraft steigt plötzlicher bei einer weiteren Bewegung des Bremskol bens 2 und daher wird die Feder 35, welche ein Element in der Übertragung der Kraft darstellt, zusammenge drückt, bis die vordere Fläche der Gleithülse 33 an der rückwärtigen Fläche der Kupplungshülse 29 anliegt. Die Bremskraft wird nunmehr vom ringförmigen Organ 20 am Stangenteil 18 über die Kupplung c-c, die Gleithülse 33, die Kupplungshülse 29, die Zughülse 30 und die Kupplung d-d zur Sperrmutter 23 am Stangenteil 19 übertragen.
Gleichzeitig wurde die Kupplung a-a ausgekuppelt. Nunmehr sind keine federnden Elemente mehr im übertragungsweg der Bremskraft vorhanden. Während des folgenden Teiles des Bremsvorganges steigt die Bremskraft noch an und bewirkt eine Spannungsbelastung der verschiedenen Elemente im Übertragungsweg der Bremskraft vom Bremskolben 2 zu den Bremsblöcken B. Eine derartige Spannungsbelastung hat keinen Einfluss auf die gegen seitige Stellung der zwei Bremsstangenteile 18 und 19.
Während der Vorwärtsbewegung der Bremsstangen teile 18, 19 wird das Gehäuse 15 festgehalten, nachdem der vordere Deckel 16 am Anschlag 14 zur Anlage gekommen ist. Dadurch wird die Feder 42 zusammenge drückt und die Kupplung e-e kommt ausser Eingriff. Nach einer Verschiebung der Stangenteile 18 und 19 in Bezug auf das Gehäuse 15 entsprechend dem anfängli chen axialen Abstand zwischen dem Flansch 56 und dem Sperring 59 wird die Hülse 51 in Bezug auf das Gehäuse 15 festgehalten und bei jeder weiteren Vor wärtsbewegung des mit Schraubengewinde versehenen Stangenteils 19 wird daher verhindert, dass die Vor schubmutter 24 dieser axialen Bewegung folgt, und diese beginnt daher, sich auf den Schraubenwindungen des Stangenteils 19 zu drehen, welcher durch dieselbe gezogen wird.
Der Abstand zwischen dem Flansch 54 und der Sperrmutter 23 steigt an und entspricht der Spannungsbelastung der Bremsanlage.
Während des Entspannens der Bremse sinkt die Kraft in der Anlage allmählich und die zwei Stangenteile 18 und 19 bewegen sich nach rückwärts, während das Gehäuse 15 durch die Wirkung der Feder 42 fest gegen den Bezugsanschlag 14 gehalten wird. Nach einer kurzen axialen Verschiebung der Vorschubmutter 24 nach rückwärts kommt die Kupplung e-e in axialen Eingriff und bei einer weiteren Rückwärtsbewegung der zwei Stangenteile 18 und 19 bewegt sich das Gehäuse 15 gleichförmig mit den Stangenteilen 18 und 19 nach rückwärts.
Dementsprechend kommt der vordere Deckel 16 ausser Eingriff mit dem Anschlag 14 und, da die Kupplung a-a noch ausser Eingriff ist (infolge der übertragung einer Bremskraft, welche grösser ist als die Kraft der Feder 35), beginnt eine Einheit, welche aus der Vorschubmutter 24, dem Gehäuse 15, der Feder 42, dem Abhebring 39 und der Läuferhülse 27 besteht, sich auf dem Kugellager 38 und auf den Schraubenwindun gen des Stangenteils 19 zu drehen, wobei sich gleichzeitig die Feder 42 allmählich ausdehnt. Diese Drehung setzt sich solange fort wie die Kupplung a-a ausgekuppelt ist.
Wenn die übertragene Bremskraft gleich der durch die Feder 35 ausgeübten Kraft ist, wird die Kupplung a-a eingekuppelt und gleichzeitig greift der Flansch 54 an der Sperrmutter 23 ein. Bei der weiteren Rückwärts bewegung der Stangenteile 18 und 19 vergrössert sich der Abstand zwischen dem vorderen Deckel 16 und dem Anschlag 14 und die Bremskraft sinkt. Sobald die Bremskraft auf einen Wert sinkt, welcher gleich der durch die Feder 42 ausgeübten Kraft ist, werden die zwei Stangenteile 18 und 19 gegenseitig in axialer Richtung verschoben und die Kupplung d-d wird ausgekuppelt, während die Kupplung b-b eingekuppelt wird.
Wäh rend des restlichen Teiles des Entspannungsvorganges bewegen sich alle Teile der Nachstellvorrichtung über einstimmend nach rückwärts.
Kurz gesagt, bewirkt bei einem Bremszyklus mit normalem Spiel in der Anlage eine Spannungsbelastung der Anlage eine Drehung der Vorschubmutter 24 in einer Richtung und eine nachfolgende entsprechende Drehung der Vorschubmutter 24 und des Gehäuses 15 in der anderen Richtung. <I>Bremsen mit zu grossem Spiel in der Anlage</I> Normalerweise wird das Spiel in der Anlage allmählich grösser, was auf der Abnützung der Brems blöcke 8 beruht, und ein Bremszyklus mit zu grossem Spiel in der Anlage wird nunmehr in Bezug auf die Figuren 2 und 3 beschrieben.
Während der Anwendung der Bremsen steigt die übertragene Bremskraft an und wenn sie die Kraft der Feder 42 erreicht hat, werden die Stangenteile 18 und 19 gegenseitig in axialer Richtung um die sehr kleine Strecke verschoben, welche dem Auskuppeln der Kupp lung<B>b</B> -b und dem Einkuppeln der Kupplung d--d entspricht. Wenn der vordere Deckel 16 am Anschlag 14 angreift, hat die übertragene Kraft noch nicht den Wert der starken Feder 35 erreicht und dementsprechend bleibt die Kupplung a-a eingekuppelt. Bei weiterer Vorwärtsbewegung der Stangenteile 18 und 19 bleibt das Gehäuse 15 fest und die Kupplung e-e wird ausgekup pelt.
Kurz danach greift der Sperring 59 am Flansch 56 ein und die Vorschubmutter 24 beginnt sich auf dem Kugellager 49 zu drehen, wobei die Schraubenwindun gen des Stangenteils 19 durch dieselbe gezogen werden. Der axiale Abstand zwischen dem Flansch 54 und der Sperrmutter 23 vergrössert sich und erreicht einen Wert, welcher dem übermässigen Spiel in der Anlage ent spricht, wenn die übertragene Bremskraft der Kraft der starken Feder 35 entspricht. Während des restlichen Teils des Bremsvorganges und während des anfänglichen Teils der folgenden Entspannung der Bremse erfolgt der gleiche Leerlauf der Vorschubmutter 24 bei der Spannungsbelastung der Anlage, wie er oben im Fall des normalen Spiels in der Anlage beschrieben wurde.
Daher setzt sich beim Bremsen die Drehung der Vorschubmut- ter 24 in der gleichen Richtung fort, nachdem die Kupplung e-e ausgekuppelt ist, und während der Entspannung der Bremsen dreht sich die Vorschubmut- ter 24 in der entgegengesetzten Richtung zusammen mit dem Gehäuse 15, bis die Kupplung a-a eingekuppelt ist. In diesem Augenblick besteht jedoch zwischen dem Flansch 54 und der Sperrmutter 23 ein axialer Abstand, welcher dem übermässigen Spiel in der Anlage ent spricht.
Daher hat in diesem Zustand die Nachstellvor richtung die Abweichung vom normalen Spiel in der Anlage abgetastet und registriert oder angezeigt, wobei in diesem Augenblick das übermässige Spiel in dem Vorhandensein des Abstandes zwischen dem Flansch 54 und der Sperrmutter 23 registriert und angezeigt wird. Bei einer weiteren Verschiebung der Stangenteile 18 und 19 nach links wird eine Drehung des Gehäuses 15 und der Vorschubmutter 24 durch Einkuppeln der Kupplung a-a verhindert und dadurch vergrössert sich der axiale Abstand zwischen dem vorderen Deckel 16 und dem Anschlag 14. Sobald die übertragene Bremskraft auf die Grösse der durch die Feder 42 ausgeübten Kraft abgesunken ist, wird die Kupplung d-d ausgekuppelt.
Nunmehr ist die Sperrmutter 23 frei, sich auf dem Stangenteil 19 zu drehen und beginnt tatsächlich mit dieser Drehung, da sie durch das Kugellager 36 und die schwache Feder 37 an einer Vorwärtsbewegung gehin dert wird, während eine auf der Feder 42 beruhende Druckkraft zwischen dem Stangenteil 19 und der Zughülse 30 übertragen werden muss. Daher wird die Drehung der Mutter 23 fortgesetzt, während der Stangenteil 19 durch dieselbe nach vorwärts gezogen wird, bis der Flansch 54 die Mutter 23 berührt.
Wenn dies eintritt, ist der Stangenteil 19 in Bezug auf den Stangenteil 18 über eine axiale Strecke nach vorne verschoben worden, welche dem übermässigen Spiel entspricht. Während des restlichen Teiles des Bremsen-Entspannungsvorganges wird die Kupplung b-b eingekuppelt und alle Elemente bewegen sich ohne Relativbewegungen nach rückwärts, bis der axiale Abstand zwischen dem vorderen Deckel 16 und dem Anschlag 14 wiederum A ist. <I>Bremsen mit zu kleinem Spiel in der Anlage</I> In gewissen Fällen, beispielsweise infolge Erneu erung der abgenutzten Bremsblöcke oder Veränderungen in der Belastung eines Fahrzeugrumpfes, welcher auf den Räderachsen elastisch gelagert ist, kann es vorkom men, dass das Spiel in der Bremsanlage zu klein wird.
Wie oben bemerkt, ist eine Nachstellvorrichtung der beschriebenen Art in der Lage, das Spiel in der Anlage in einem aus zwei Zyklen bestehenden Vorgang zu erhöhen. Der Grund dafür, dass die Vergrösserung des Spieles nicht in einem Vorgang durchgeführt wird, liegt darin, dass, wenn dies der Fall wäre, ein übermässiger Widerstand in der Anlage infolge des gelegentlichen Vorkommens von Schmutz, Rost oder Eis bewirken könnte, dass die selbsttätige Nachstellvorrichtung wie im Fall eines wirklichen Auftretens eines unzureichenden Spiels funktioniert. a) Erster Bremszyklus: Während der Anwendung der Bremse werden die Stangenteile 18 und 19 vorwärtsbewegt und wenn die Bremskraft den Wert der Feder 42 erreicht, wird die Kupplung b-b ausgekuppelt und die Kupplung d-d eingekuppelt.
Wenn die Bremskraft den Wert der starken Feder 34 erreicht hat, besteht noch ein Abstand (nachfolgend Abstand s genannt) zwischen dem vorderen Deckel 16 und dem Anschlag 14. Dieser Abstand s entspricht dem Mangel an Spiel und dem axialen Abstand, um welchen wunschgemäss der Stan genteil 19 aus dem rohrförmigen Stangenteil 18 gezogen werden soll. Da die Kupplung a-a ausgekuppelt ist und zwischen dem Deckel 16 und dem Anschlag 14 der Abstand s besteht, kann sich die Feder 42 ausdehnen, während die aus dem Gehäuse 15, der Vorschubmutter 24 und der Feder 42 bestehende Einheit veranlasst wird, sich auf dem Kugellager 38 und den Schraubenwindun gen des Stangenteiles 19 zu drehen, bis der vordere Deckel 16 am Anschlag 14 anliegt.
Während des weiteren Verlaufes des Bremsvorganges steigt die übertragene Kraft und eine Spannungsbelastung der Anlage tritt auf. Diese bewirkt die Durchführung der gleichen Leerlaufbewegung der Vorschubmutter 24@ wie es oben für den Fall des normalen Spiels in der Anlage beschrieben wurde. Daher kann diese Stufe in der jetzigen Erläuterung ausgelassen und die Situation betrachtet werden, wenn der Deckel 16 am Anschlag 14 während der Entspannung der Bremse anliegt. Es wird daran erinnert, dass infolge der Ausdehnung der Feder 42 und der axialen Vorwärtsbewegung des Gehäuses 15 die Feder 53 zusammengedrückt wurde und jetzt ein axialer Abstand s zwischen den Flanschen 55 und 56 besteht.
Daher hat in dieser Stufe die Nachstellvorrich tung die Abweichung von dem normalen Spiel in der Anlage abgetastet und registriert, wobei in diesem Augenblick der Mangel an Spiel in dem Vorhandensein des Abstandes zwischen den Flanschen 55 und 56 und gleichermassen in dem Abstand, um welchen das Gehäuse 15 in Bezug auf die Stangenteile 18 und 19 nach vorne verschoben ist, registriert und angezeigt ist. Während der folgenden Entspannung der Bremse verlässt der Deckel 16 den Anschlag 14 in dem Augenblick, in welchem die übertragene Bremskraft der Kraft der starken Feder 35 entspricht.
Dadurch wird die Kupplung a-a eingekuppelt und während des restlichen Bremsen-Entspannungsvorganges bewegt sich die Nach stellvorrichtung als Einheit ohne Relativbewegungen ihrer Elemente ausser dem Auskuppeln der Kupplung d-d und dem Einkuppeln der Kupplung b-b, sobald die übertragene Kraft auf den Wert abgesunken ist, welcher der Kraft der Feder 42 entspricht. Wenn die Bremsen voll entlastet sind, in der Abstand zwischen dem Deckel 16 und dem Anschlag 14 A-s , aber die Stellung des Stangenteiles 18 in Bezug auf den Stangenteil 19 ist nicht verändert.
Was während des ersten Bremszyklus eingetreten ist, besteht lediglich darin, dass das Gehäuse 15 um den Abstand s nach vorne verschoben wurde, um den Mangel an Spiel zu registrieren, dass die Feder 42 ausgedehnt und die Feder 53 zusammengedrückt wurde.
b) Zweiter Bremszyklus: Während einer zweiten Anwendung der Bremsen mit ungenügendem Spiel in der Anlage steigt die übertragene Kraft und wenn sie einen Wert erreicht hat, welcher der Kraft der Feder 42 entspricht, wird die Kupplung b-b ausgekuppelt. Infolge der Kraft der Feder 53 beginnt sich jedoch die Mutter 23 zu drehen, während sie sich auf dem Stangenteil 19 nach vorne bewegt, bis die Flansche 55 und 56 aneinander liegen. Dadurch wird eine Vorwärtsbewegung des Stangenteiles 18 über .eine Strecke s bewirkt (welche bereits registriert ist, wie oben beschrieben), während der rückwärtige Stangenteil 19 fest bleibt.
Daher kommt der vordere Deckel 16 in Eingriff mit dem Anschlag 14, sobald die übertragene Kraft der Kraft der Feder 42 entspricht. Unmittelbar danach wird die Kupplung d-d eingekuppelt und der Stangenteil 18 muss sich nach vorne über die Strecke s bewegen, während er die Feder 42 zusammendrückt, bevor die übertragene Bremskraft den Wert der starken Feder 35 erreicht. Der restliche Teil des Bremszyklus wird in gleicher Weise durchgeführt, wie wenn normales Spiel in der Anlage herrscht. Die Nachstellvorrichtung hat ihre Gesamtlänge um die Strecke s erhöht, wodurch das normale Spiel in der Anlage wieder hergestellt wurde. <I>Handnachstellung</I> Eine Handnachstellung der Gesamtlänge der Nach stellvorrichtung kann durchgeführt werden, indem ein fach das Gehäuse 15 gedreht wird.
Die Drehkraft wird direkt vom Gehäuse 15 auf die Vorschubmutter 24 über die Kupplung e-e übertragen, während die Drehkraft zur Sperrmutter 23 auf einem Weg übertragen wird, welcher die folgenden Elemente enthält: die Reibungs kupplung, welche aus dem vorderen Ende der Feder 42 und der anliegenden Fläche des Deckels 16 besteht, die Windungen der Feder 42, die Reibungskupplung, welche aus dem rückwärtigen Ende der Feder 42 und der entsprechenden Oberfläche des Abhebringes 39 besteht, den Abhebring 39, die Läuferhülse 27, die Reibungs kupplung, welche durch die in Berührung stehenden Oberflächen der Läuferhülse 27 und des Flansches 28 gebildet wird, die Kupplungshülse 29, die Zughülse 30, die Kugel 32,
die Gleithülse 33 und die Kupplung b-b.. Es wird bemerkt, dass es bei der Durchführung einer solchen Handnachstellung nötig ist, den durch die Kupplung c-c (welche eine Kraft überträgt, die der Differenz zwischen den Kräften der Federn 35 und 42 entspricht) und die Kupplung a-a (welche die Kraft der Feder 35 überträgt) erzeugten Reibungswiderstand zu überwinden.
Der rohrförmige Stangenteil 18 wird im Gehäuse 15 durch den vorderen Deckel 16 und durch die in der Zughülse 30 gehaltene Kupplungshülse 29 geführt. Der Stangenteil 19 wird durch das Organ 61 in der Bohrung des rohrförmigen Stangenteils 18 und durch die Hülse 22 geführt und er wird ausserdem in Bezug auf den rückwärtigen Deckel 17 durch die Vorschubmutter 24 geführt, welche mit dem Teil 60 in die Bohrung des rückwärtigen Deckels 17 passt.
Es ist offensichtlich, dass bei Verwendung eine unbeabsichtigte Drehung der Vorschubmutter 24 und der Sperrmutter 23 infolge von starken Schwingungen praktisch ausgeschlossen ist, da die Vorschubmutter 24 durch die Zahnkupplung e-e am Gehäuse 15 festgelegt ist und das Gehäuse am vorderen Stangenteil 18 durch die keilartige oder Kegelkupplung b-b mit verhältnis- mässig grossem Druchmesser unter Einwirkung der Kraft der Feder 42 sowie durch den Reibungseingriff der Läuferhülse 27 und der Kupplungshülse 29 an der Kupplung a-a unter Einwirkung der Kraft der Feder 35 festgelegt ist.
Weiter ist ersichtlich, dass die unvermeidliche axiale Ausdehnung der Nachstellvorrichtung während des Bremshubes auf ein Minimum reduziert worden ist. Eine solche Ausdehnung tritt auf, wenn die Kupplung b-b ausgekuppelt und die Kupplung d-d eingekuppelt wird.
Ein weiteres Anwachsen der Länge tritt ein, wenn die Gleithülse 33 an der Kupplungshülse 29 zur Anlage kommt. Dieses letztere Anwachsen der Länge ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung praktisch ausgeschaltet, bei welchem der Abhebring 39 stets das Kugellager 38 berührt und in Drehrichtung an der Läuferhülse 27 festgelegt ist. Daher ist ein Auskuppeln der Kupplung a-a bei nur sehr geringer axialer Verschiebung des Flansches 28 möglich. Deswe gen kann der axiale Abstand zwischen der Kupplungs hülse 29 und der Gleithülse 33 bei der dargestellten Nachstellvorrichtung kleiner gemacht werden als bei bekannten Nachstellvorrichtungen der bezeichneten Art.
Es wird festgestellt, dass das Hauptziel der Feder 35 darin liegt, einen kritischen Wert der Bremskraft zu definieren, welcher höher liegt als die Kraft der Feder 42 zum Auskuppeln der Kupplung a-a, so dass die Kraft der Feder 42, welche nach Auskupplung der Kupplung a-a noch um eine beträchtliche Strecke zusammengedrückt ist, auf den Wert begrenzt werden kann, welcher zur Überwindung des Widerstandes gegen Relativbewegungen der zwei Stangenteile nötig ist, wenn die Bremsen entlastet werden, wodurch der Energiever lust in der Nachstellvorrichtung vermindert wird, da die starke Feder 35 nur einen sehr geringen Kompressions hub hat.
Wenn diese Überlegung nicht ins Gewicht fällt, beispielsweise, wenn der volle Bremsdruck in der gleichen Grössenordnung liegt wie der Widerstand der Bremsanlage, wie es insbesondere der Fall sein kann, wenn der Reibungskoeffizient zwischen den Bremsschu hen 8 und dem Rad 9 extrem hoch ist, dann ist es unwesentlich, ob die Feder 35 stärker ist als die Feder 42 und tatsächlich kann dann die Feder 35 ganz weggelassen werden und die Zughülse 30, die Kupplungs hülse 29 und die Gleithülse 33 können kombiniert werden, um eine einstückige Einheit zu bilden, welche in direktem Eingriff mit der Läuferhülse 27 steht.
In diesem Fall ist die Kupplung c-c im entspannten Zustand der Nachstellvorrichtung ausgekuppelt und die das Auskuppeln der Kupplung a-a bestimmende Federkraft ist diejenige der Feder 42.