Bremsaggregat an einem Schienenfahrzeug 1 Die Erfindung betrifft ein Bremsaggregat an einem Schienenfahrzeug, mit mindestens einer Scheibenbremse, einer Zylinder-Kolbeneinheit zur Betätigung der Schei benbremse sowie einem Ausgleichsorgan für einen Aus gleich der Abnützung der Bremsflächen, wobei die Scheibenbremse Bremsklötze aufweist, die durch zwei armige Hebel betätigbar sind, welche zwischen ihren Enden durch ein Joch miteinander verbunden sind, und die von den Bremsklötzen entfernten Enden der Hebel in der Richtung zueinander und gegeneinander während eines Bremszyklus mittels mindestens einer Zugstange betätigbar sind, die an ein Organ angeschlossen ist, welches zur Umwandlung von Drehbewegungen in Längsbewegungen dient.
Bei den bekannten Bremsaggregaten Baten dieser Art wurde vorgeschlagen, ein Ausgleichsorgan für das Spiel in der Zylinder-Kolbeneinheit der Bremse anzuordnen, und zwar dadurch, dass die Kolbenstange in der Form von zwei teleskopisch gegeneinander beweglichen Stan genteilen ausgebildet wird. Der Spielausgleich kann in diesem Falle durch eine Vergrösserung der Länge der Kolbenstange entstehen. Nach einem anderen Vorschlag wurde ein Organ zur Verkürzung der Länge einer Zug stange im Übertragungssystem der Bremskraft vorge sehen.
Nach gewissen Vorschlägen werden die vorgesehenen Ausgleichsorgane von Hand betätigt, während andere Vorschläge eine selbsttätige Betätigung der Ausgleichs organe gestatten. Die bekannten Ausführungen der Bremsaggregate haben den Nachteil, dass während lan gen Betriebszeiten das Spiel bedeutend grösser als er forderlich ist. Das ist durch die Tatsache begründet, dass eine Einstellung von Hand nur in bestimmten Intervallen erfolgen kann, wobei sich in diesen Intervallen das Spiel stetig vergrössert. Bei den selbsttätigen Ausgleichsorga nen der bisher bekannten Ausführungen, bei welchen eine Veränderung der Länge einer Stange erfolgt, welche eine Zugkraft oder eine Schubkraft überträgt, bestand keine ausreichende Genauigkeit.
Es war daher erforder- lich, ein nominelles Spiel zu verwenden, welches grösser als erwünscht war.
Die Erfindung hat die Schaffung eines Bremsaggre gates der erwähnten Art zum Ziel, bei welchem auf zuverlässige Weise ein konstantes sehr kleines Spiel aufrechterhalten werden kann.
Erfindungsgemäss wird dieses Ziel dadurch erreicht, dass das Ausgleichsorgan im Bremsaggregat zwischen der Zylinder-Kolbeneinheit und dem Organ zur Umwand lung der Drehbewegungen in Längsbewegungen ange ordnet ist.
Bei einer Ausführung, welche insbesondere zur gleichzeitigen Betätigung von zwei Scheibenbremsen ge eignet ist, kann eine der Zugstangen gegen eine Drehbe wegung gegenüber rohrförmigen Teilen mit Innenver zahnung einer drehbaren Schraubenanordnung gesichert sein, welche zwei Stangen zur Übertragung von Zug kräften enthält, die mit je einem linken und einem rech ten Gewinde versehen sind, das jeweils mit einem ent sprechenden Gewinde in den rohrförmigen Teilen kämmt.
Die Erfindung wird anhand in der Zeichnung sche matisch dargestellter Ausführungsbeispiele erläutert. Es zeigt: Fig. 1 ein erstes Bremsgestänge, von oben betrachtet, teilweise im horizontalen Schnitt, Fig. 2 einige der Teile aus der Fig. I in grösserem Massstab, Fig. 3 eine Ansicht mit Teilschnitt nach der Linie 111-11I in der Fig. 2, Fig.
4 einen Grundriss eines zweiten Bremsgestänges mit horizontalem Teilschnitt, Fig. 5 einige der Teile aus der Fig. 1 in grösserem Massstab, Fig. 6 einen Teilschnitt nach der Linie VI-VI in der Fig. 5, Fig. 7 eine seitliche Ansicht mit Teilschnitt der kon struktiven Ausführung eines selbsttätigen Ausgleichs organs, welches beim Bremsaggregat ver\vCndet wird und sich in einer Stellung befindet, die unbetätigten Bremsen entspricht und Fig. 8 eine seitliche Ansicht des Ausgleichsorgans aus der Fig. 7 in einer Stellung bei voll betätigten Bremsen.
Entsprechend der Darstellung in den Fig. 1, 2 und 3 sind an einer drehbaren Achse 1 eines Schienenfahr zeuges starr zwei Räder 2 befestigt, von denen nur eines dargestellt ist, sowie zwei Bremsscheiben 3 und 4, Jede Bremsscheibe 3 oder 4 ist zur Zusammenwirkung mit je einem Paar von Bremsklötzen 5 und 6 bestimmt. Die inneren Bremsklötze 5 sind schwenkbar an zweiarmigen Hebeln 7 befestigt, welche um Zapfen 7A schwenkbar sind. Die äusseren Bremsklötze 6 sind an zweiarmigen Heb-,In 8 schwenkbar befestigt, welche um Zapfen 8A schwenkbar sind. Ihre von den Bremsklötzen 6 ent fernten Enden sind mittels Zapfen 9 an einem festen Teil des Fahrzeugrahmens befestigt, welcher in der Figur schematisch dargestellt ist.
Die beiden Hebel 7 und 8 jedes Paares sind miteinander durch ein doppeltes Joch 10 verbunden, welches gegenüber dem Fahrzeug rahmen geführt ist, um die Bremskräfte in einer an sich bekannter Weise zu übertragen. Die Enden der beiden zweiarmigen Hebel 7, die den Bremsklötzen abgewandt sind, sind mit je einer von zwei Zugstangen<B>11</B> und 12 schwenkbar verbunden. Die Stange 11 ist mit einem linken Gewinde und die Stange 12 mit einem rechten Gewinde versehen. Die schwenkbaren Verbindungen der Hebel 7 und der Stangen 11 und 12 sind in Füh rungen 7B geführt, die an festen Teilen des Fahrzeug rahmens befestigt sind. Die Gewinde der Stangen 1 1 und 12 kämmen mit entsprechenden Innengewinden eines drehbaren Rohres 13, so dass eine Anordnung nach der Art einer Spannschraube entsteht.
Das Rohr 13 führt durch ein Schneckenrad eines selbsttätigen Aus gleichsorgans der erwähnten Art, welches ein Gehäuse aufweist, das einen Hebel 14 im Gestänge für die Zu fuhr der Bremskraft zu den Scheibenbremsen bildet. Weitere Einzelheiten des Ausgleichsorgans sind im fol genden anhand der Fig. 7 und 8 erläutert. Der Hebel 14 ist jedoch entsprechend der Darstellung in den Fig. 1, 2 und 3 indirekt durch das Schneckenrad mit dem Rohr 13 durch eine nicht dargestellte Keilverbindung verbunden, welche eine axiale, jedoch nicht eine winkel förmige gegenseitige Bewegung des Schneckenrades und des Rohres gestattet. Der Spielausgleich wird durch eine Veränderung der gegenseitigen Winkelstellung des Hebels 14 und des Schneckenrades am Rohr 13 durch geführt.
Der Heb-] 14 ist mit der Kolbenstange 15 einer pneumatischen Zylinder-Kolbeneinheit verbunden, wel che auch einen Zylinder 16 enthält. Wie am besten in der Fig. 3 dargestellt ist, ist am Hebelarm 14 durch eine Langlochverbindung eine Handbremsstange 17 be festigt, welche eine Betätigung des Hebels 14 durch die Kolbenstange 15 ohne eine Beeinflussung der Hand bremsstange 17 gestattet.
Schutzrohre 18 umschliessen das Rohr 13 und die benachbarten Teile der Stangen 11 und 12. Der Zu tritt von Verunreinigungen und Wasser ist durch Gummibalg;: 19 und 20 verhindert.
Das in den Fig. 1 bis 3 dargestellte Bremsgestänge wirkt in der folgenden Weise: Wenn Druckluft dem Zylinder 16 zugeführt wird, so wird die Kolbenstange 15 nach aussen bewegt - siehe Fig. 3 - und dreht den Hebel 14 im Gegenuhrzeiger sinn, wobei das Rohr 13 mit dem Hebel bewegt wird. Da die beiden Gewindestangen 11 und 12 an einer Drehung gehindert werden, werden sie in der Längs richtung linear und axial zueinander bewegt. Eine der artige axiale Bewegung der Stangen 11 und 12 hat zur Folge, dass die Bremsklötze 5 und 6 gegen die Brems scheiben 3 und 4 angedrückt werden und ein Abbremsen des Fahrzeugs bewirken.
Wenn die Bremsklötze 5 und 6 abgenützt sind, so muss die Kolbenstange 15 um einen längeren Weg be wegt werden. Der Hebel 14 muss um einen grösseren Winkel geschwenkt werden, bevor die Bremsklötze 5 und 6 die Scheiben 3 und 4 erreichen.
Das im Hebel 14 enthaltene selbsttätige Ausgleichs organ bewirkt nun selbsttätig einen Spielausgleich durch eine Veränderung der Stellung des Hebels 14 winkel- ässig gegenüber dem Rohr 13 in einer Richtung, in m<B>C,</B> welcher das Spiel vermindert wird, das heisst durch eine Bewegung des Rohres 13 im Gegenuhrzeigersinn.
Die Scheibenbremsen können vorteilhafterweise so gebaut werden, dass sie ein sehr geringes Spiel zwischen den Bremsklötzen und den Scheiben haben. Auf diese Weise kann das Übersetzungsverhältnis des Gestänges gross sein, ohne dass ein übermässig hoher Kolbenhub er forderlich wird, wenn das Spiel konstant gehalten wer- dm kann. Die Verwendung eines grossen Übersetzungs verhältnisses gestattet die Verwendung eines kleinen und somit billigen und leichten Bremszylinders mit einem skr geringen Verbrauch an Druckkraft.
Wie aus der Zeichnung hervorgeht, können die beiden Stangen<B>11</B> und 12 zueinander um eine bedeutende Länge bewegt werden, welche zum Ausgleich der ganzen Abnützung aller Bremsklötze 5 und 6 ausreicht, ohne dass sich die Geometrie oder das Übersetzungsverhältnis des Brems gestänges derart verändert, dass die Funktion der Brem sen wesentlich beeinflusst wäre.
Das in den Fig. 4, 5 und 6 dargestellte Bremsge stänge enthält einige Einzelheiten, welche dem Brems- gstänge entsprechen, welches in den Fig. 1, 2 und 3 dargestellt ist. So sind die Achse 1, die Räder 2, die Bremsscheiben 3 und 4 sowie die Bremsklötze 5 und 6 und die Hebel 7 und 8 mit den Jochen 10 gleich bei beiden dargestellten Gestängen.
Bei der Ausführung nach den Fig. 4, 5 und 6 sind jedoch die zweiarmigen Hebel 7 schwenkbar mit Stan gen 22 und 23 verbunden, welche ihrerseits mit einem zweiarmioen Hebel 24 schwenkbar verbunden sind, wel cher an ein, r Welle 25 befestigt ist. Die Welle 25 ist in einer Stange 26 gelagert, welche ihrerseits mit einem Teil 27 des Fahrzeugrahmens schwenkbar verbunden ist. Die Stange 26 kann auf diese Weise eine kleine Schwenkbewegung in horizontaler Richtung, quer zur Längsrichtung des Fahrzeuges ausführen.
Am Fahrzeugrahmen ist auch ein Bremszylinder 28 befestigt, welcher mit einem Kolben versehen ist, der eine Kolbenstange 29 aufweist, die schwenkbar mit einem Gehäuse verbunden ist, welches einen Hebel 30 im Gestänge bildet, und ein Teil eines selbsttätigen Ausgleichsorgans ist, welches ein Schneckenrad enthält, das an der Welle 25 befestigt ist und von der Art ist, die im folgenden anhand der Fig. 7 und 8 beschrieben ist. Mit dem Hebel 30 ist eine Handbremsstange 31 durch eine Langloch-Verbindung verbunden, so dass Bewegungen der Kolbenstange 29 und des Hebels 30 ohne Beeinflussung der Handbremsstange 31 ermöglicht werden.
Das in den Fig. 4, 5 und 6 dargestellte Bremsge- st;inge arbeitet in der folgenden Weise: Nach einer Zufuhr von Bremsluft in den Brems zylinder 28 wird die Kolbenstange 29 nach aussen be wegt und bewegt den Hebel 30 mit der Welle 25 und dem Hebel 24 im Gegenuhrzeigersinn entsprechend der Darstellung in den Fig. 4 und 5. Eine derartige Be wegung hat zur Folge, dass die Stangen 22 und 23 in einer im wesentlichen axialen Längsrichtung linear zu einander bewegt werden, und die Bremsklötze 5 und 6 gegen die Bremsscheiben 3 und 4 drücken. Wenn die Bremsklötze 5 und 6 abgenützt werden, so übersteigt die winkelmässige Bewegung des Hebels 30 einen ge gebenen Grenzwert.
Das selbsttätige Ausgleichsorgan bewirkt darauf eine winkelmässige Verstellung des He bels 30 gegenüber der Welle 25 im Uhrzeigersinne. Auf diese Weise bleiben die Grenzen der Bewegung der Kolbenstange 29 und des Hebelarmes 30 im wesentli chen während der ganzen Lebensdauer der Bremsklötze 5 und 6 unverändert.
Die Welle 25 ist durch die Stange 26 seitlich ver schiebbar am Fahrzeugrahmen gehalten, so dass die Bremskraft immer gleichmässig auf alle Bremsklötze vergilt wird, und zwar auch wenn sie ungleichmässig ab genützt werden. Das selbsttätige Ausgleichsorgan ist in geeigneter Weise durch eine zusätzliche Stange 32 ge halten, welche die erforderliche Stufe der Freiheit zu lässt. Die Welle 25 ist durch eine Keilverbindung mit dem Schneckenrad im Ausgleichsorgan verbunden. Das Ausgleichsorgan bewirkt bei beiden dargestellten Brems gestängen einen Ausgleich des Spieles durch eine Ver änderung der Winkelstellung von zwei in Drehrichtung verstellbaren, zur Übertragung dienenden Elementen, nämlich des Hebels 14 oder 30 und des Schnecken rads (mit dem Rohr 13 oder der Welle 25).
Die Einzelheiten des Ausgleichsorgans sind in den Fig. 7 und 8 dargestellt. Das Ausgleichsorgan enthält ein Gehäuse 33, in welchem sich ein Schneckenrad 34 befinde=t, Welches mit einer Schnecke 35 kämmt, die von einem Zahnrad 36 umgeben ist, das seinerseits mit einer Zahnstange 37 kämmt. Die Zahnstange 37 enthält einen Teil 38, welcher in einen Schlitz 39 eines feststehenden Teiles 40 eingreift. Das Zahnrad 36 ist mit der Schnecke 35 durch eine Einwegkupplung 41 und einen Kupplungs teil 42 verbunden, gegen welchen die Schnicke 35 durch starke Federscheiben 43 gedrückt wird.
Bei einer Betätigung der Bremse wird die Zahn stange 37 nach oben bewegt. Die dadurch verursachte Drehung des Zahnrades 36 wird jedoch nicht auf die Schnecke 35 übertragen, da die Einwegkupplung 41 Bewegungen in dieser Richtung nicht überträgt. Bei einem Lösen der Bremse wird die Zahnstange 37 nach unten zurückbewegt. Die Drehung des Zahnrades 37 wird auf die Schnecke 4 übertragen, sobald das durch die Bremse übertragene Drehmoment auf einen Wert gesunken ist, welcher zum Zusammendrücken der Schei benfedern 43 nicht ausreicht.
Das Schneckenrad 34 wird dadurch gegenüber dem Gehäuse 30 in einer Richtung bewegt, in welcher das Spiel vermindert wird, und zwar, sobald die hin und her gehende Bewegung des Gehäuses 33 während des Zeit raumes, in welchem die Bremskräfte kleiner sind als die zum Zusammendrücken der Federscheiben 43 erforder liche Kraft, das Spiel überschreitet, welches zwischen dem vorstehenden Teil 38 und dem Schlitz 39 des fest stehenden Teiles 40 zugelassen ist.
Im Rahmen der Erfindung können verschiedene Änderungen ausgeführt werden. So kann z. B. das Rohr 13 durch zwei koaxiale Rohre ersetzt werden. Auch kann die Zylinder-Kolbeneinheit durch Vakuum an statt durch Druckluft betätigt werden.