DE2710585B1 - Bremseinrichtung fuer Fahrzeuge,insbesondere fuer Schienenfahrzeuge,mit einem Federspeicher-Bremsgeraet - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Bremseinrichtung für Fahrzeuge, insbesondere für Schienenfahrzeuge, mit einem Federspeicher-Bremsgerät, dessen federbelastetes hin- und herbeweglich geführtes Betätigungsglied Ober einen Drehantrieb, insbesondere Elektromotor, in Spannstellung versetzbar und mit einem an einer Zangenhälfte einer Bremszange angreifenden Kupplungselement bewegungsverbunden ist, wobei in den Kraftfluß zwischen Drehantrieb und Kupplungselement ein Untersetzungsgetriebe eingeschaltet ist.

Die vorbeschriebene Bremseinrichtung ist durch offenkundige Vorbenutzung bekanntgeworden. Bei der bekannten Bremseinrichtung wirkt ein Drehantrieb in Form eines Elektromotors auf einen Kugelgewindeantrieb, dessen Schubstange an einer Seite des Betätigungsgliedes eines Federspeichers angreift. Die andere Seite dieses Betätigungsgliedes wirkt auf ein Hebelgetriebe, mittels welchem ein quer zur Längsachse von Drehantrieb, Kugelgewindetrieb und Federspeicher translatorisch hin- und herbewegliches Kupplungselement angetrieben ist und an einer Zangenhälfte einer Bremszange angreift. Die andere Zangenhälfte ist nicht direkt angetrieben sondern lediglich am Gehäuse des Untersetzungsgetriebes angelenkt. Beide Zangenhälften sind durch einen Lenker auf Mitnahme miteinander verbunden.

Die bekannte Bremseinrichtung, insbesondere das bekannte Federspeicher-Bremsgerät, hat sich in der

Praxis vielfach bewährt. Die bekannte Bremseinrichtung findet sowohl als Feststellbremse als auch als Betriebsbremse Verwendung.

Ausgehend von der bekannten Bremseinrichtung, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, diese Bremseinrichtung derart abzuwandeln, daß sie bei vergleichbarer Bremsleistung eine wesentlich kleinere Bauform gestattet. Entsprechend der Erfindung wurde diese Aufgabe dadurch gelöst, daß zwischen Drehantrieb und Federspeicher ein Untersetzungsgetriebe mit hohem Wirkungsgrad eingeschaltet ist, dessen Abtrieb mit einer das federbelastete Betätigungsglied bewegenden Exzenteranordnung drehverbunden ist.

Bei der erfindungsgemäßen Bremseinrichtung wirkt das federbelastete Betätigungsglied, d. h. der Federspeicher, unmittelbar auf die eine Zangenhälfte der Bremszange. Wegen des geringen Bremshubes nach Untersetzung der Drehantriebsbewegung kann die axiale Baulänge des Federspeichers — und damit das gesamte Bauvolumen des Federspeichers — klein gehalten werden. Hierbei wird der Federspeicher auf völlig neuartige Weise über eine Exzenteranordnung aktiviert, welche auch die vom Untersetzungsgetriebe hohen Wirkungsgrades eingeleitete Drehbewegung in eine translatorische Bewegung umwandelt Hierbei ist als Eigenart einer Exzenteranordnung vorteilhaft ausnutzbar, daß die erhaltene translatorische Bewegung im Unterschied zur bekannten Bremseinrichtung ohne weitere Richtungsumlenkung unter Zwischenschaltung des Federspeichers direkt auf eine Zangenhälfte einwirken kann.

Dadurch, daß das Untersetzungsgetriebe einen hohen Wirkungsgrad besitzt, d. h. praktisch nicht selbsthemmend ist, kann der Federspeicher bei eingeleiteter Bremsung rasch ausfahren, wobei Untersetzungsgetriebe und Stellmotor (Drehantrieb), entgegen ihrem Antriebsdrehsinn (in umgekehrter) Drehrichtung durch den Federspeicher angetrieben, im wesentlichen behinderungsfrei passiv mitlaufen.

Bei der bekannten Bremseinrichtung wird die durch den Drehantrieb erzeugte Drehbewegung mittels eines Kugelgewindetriebes in die eine translatorische Bewegung umgewandelt. Da hierbei der Federspeicher zwischen Drehantrieb und Untersetzungsgetriebe angeordnet ist, ergibt sich aufgrund des relativ großen Federspeicherhubes zwangsläufig ein entsprechender Verstellhub des Kugelgewindetriebes mit der hierzu erforderlichen Baugröße. Im Gegensatz dazu erfordert die dem Untersetzungsgetriebe in Kraftflußrichtung nachgeschaltete erfindungsgemäße Exzenteranordnung, welche ebenfalls eine rotatorische in eine translatorische Bewegung umwandelt, wegen des geringen Verstellhubes nur sehr kleine Bauabmessungen.

In Anwendung der Erfindung ist es zweckmäßig, zur Geringhaltung der Baugröße des Drehantriebs ein relativ großes Untersetzungsverhältnis zu wählen. Zur Erzielung eines hinreichend großen Übersetzungsverhältnisses kann entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ein Planetengetriebe vorgesehen sein, welches vorzugsweise mehrstufig, d. h. zwei- oder dreistufig ausgebildet ist. Ein derartiges Planetengetriebe gestattet bei geringsten Bauabmes sungen und sehr hohem Wirkungsgrad ein großes Untersetzungsverhältnis.

Die erfindungsgemäße Bremseinrichtung kann gleichermaßen vorteilhaft sowohl als Feststell- und auch als Betriebsbremse verwandt werden.

Weitere Merkmale der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.

In den Zeichnungen sind bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung im einzelnen dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Draufsicht auf zwei angetriebene Radsätze eines Schienenfahrzeuges mit Bremseinrichtung,

F i g. 2 eine Seitenansicht der Bremseinrichtung etwa gemäß dem mit der Ziffer II bezeichneten Ansichtspfeil in F ig. 1,

Fig.3 eine Draufsicht auf die Bremseinrichtung gemäß dem mit der Ziffer III bezeichneten Ansichtspfeil in Fig.2,

F i g. 4 eine der Darstellung gemäß F i g. 2 entsprechende Seitenansicht einer abgewandelten Aiisführungsform,

F i g. 5 eine Draufsicht gemäß dem mit der Ziffer V in F i g. 4 bezeichneten Ansichtspfeil,

Fig.6 einen teilweisen Längsschnitt durch das Federspeicher-Bremsgerät gemäß der Schnittlinie Vl-VI in F ig. 3,

Fig.7 einen teilweisen horizontalen Längsschnitt durch das Bremsgerät etwa gemäß der Schnittlinie VII-VlI in F ig. 4,

F i g. 8 einen Vertikalschnitt durch die Federspeicher-Exzenteranordnung etwa entsprechend der Schnittlinie VIII-VHI in F ig. 5,

F i g. 9 einen teilweisen horizontalen Längsschnitt in Anlehnung an die Schnittdarstellung gemäß Fig.7, jedoch einer anderen Ausführungsform,

Fig. 10 einen Vertikalschnitt durch die Federspeicher-Exzenteranordnung gemäß Fig.9, ansonsten in Anlehnung an die Darstellung gemäß F i g. 8,

F i g. 11 eine teilweise Draufsicht auf die Bremseinrichtung mit eingebauter Nachstellvorrichtung,

F i g. 12 einen Querschnitt durch die Nachstellvorrichtung gemäß der Schnittlinie XII-XII in F i g. 11,

F i g. 13 einen Querschnitt durch die Nachstellvorrichtung gemäß der Schnittlinie XIII-XHI in F i g. 11, wobei zwei Ausführungsarten eines Gesperres wiedergegeben sind und

Fig. 14 eine Teilschnittdarstellung gemäß der Schnittlinie XIV-XIV in F i g. 11.

In der schematischen Draufsicht gemäß F i g. 1 ist eine Bremseinrichtung insgesamt mit der Bezugsziffer 10 bezeichnet

Die Bremseinrichtung 10 enthält ein Federspeicher-Bremsgerät 11 und eine an diesem angelenkte Bremszange 12, welche aus zwei Zangenhälften 13, 14, einen die beiden Zangenhälften 13, 14 miteinander verbindenden Lenker 15 und endseitig jeweils an einer Zangenhälfte 13, 14 angebrachten Bremsbacken 16 besteht Im nhht gebremsten Zustand hält eine Bügelfeder 17 die beiden Zangenhälften 13, 14 auseinander, so daß sich die Bremsbacken 16 im v> Abstand von einer auf einer angetriebenen Radachse 19 drehfestsitzenden Bremsscheibe 18befinden.

Wie in F i g. 1 weiterhin angedeutet ist, treibt ein elektrischer Fahrmotor 20 über an dessen beiden Stirnseiten vorgesehene Getriebe 21 gemeinsam zwei ·><> Radachsen 19 und mit ihnen Schienenräder 22 an.

Aus F i g. 1 ist weiterhin ersichtlich, daß die Zangenhälfte 13 in an einer Gehäuse-Anlenkungsstelle 23 und die Zangenhälfte 14 an einer hin- und herbeweglichen Anlenkungsstelle 24 am Federspeicher- < Bremsgerät 11 angebracht ist. Wie aus den weiteren Detaildarstellungen noch deutlich sichtbar ist, bewegt sich die Anlenkungsstcllc 24 zur Ausführung des Bremshubes in Richtung des in F i g. 1 mit χ bezeichneten Richtungspfeiles nach außen. Da das Gehäuse nur in der Zangenhälfte 13 gehaltert ist, bewegt sich auch das Gehäuse nach außen, und zwar in Pfeilrichtung y, so daß beide Bremsbacken 16 zugleich an der Bremsscheibe 18 angreifen.

In den übrigen Figuren werden für funktionsmäßig vergleichbare Bauteile dieselben Bezugsziffern wie in F i g. 1 verwendet.

Aus den Fig.2—5 geht gemeinsam hervor, daß das Federspeicher-Bremsgerät 11 aus drei Baugruppen besteht. Hierbei umfaßt die Baugruppe 25 einen Elektromotor, die Baugruppe 26 ein Untersetzungsgetriebe und die Baugruppe 27 einen Federspeicher, welcher zugleich eine im folgenden noch näher beschriebene Exzenteranordnung aufnimmt.

Das Federspeicher-Bremsgerät 11 ist im wesentlichen nur an der Bremszange 12, d. h. von deren Zangenhälften 13, 14, gehaltert. Die Zangenhälften 13, 14 sind mittels an einem Fahrgestellteil 28 gehaltener, lediglich in einer Ebene schwenkbarer Laschen 29 aufgehängt.

Die aus F i g. 1 ersichtliche Anlenkungsstelle 23 für die Zangenhälfte 13 wird von zwei in ihrer Einbaulage gesicherten Steckzapfen 30,31 gebildet, welche die sich in zwei Höhenebenen erstreckende Zangenhälfte 13 durchsetzen.

Der von unten nach oben eingebrachte Steckzapfen 31 weist einen vergrößerten Kopf 32 in Form einer ebenen Platte auf. Der Kopf 32 ruht auf einer fahrgestellseitig vorzugsweise federnd befestigten ebenen Stützplatte 33, welche oberseitig mit einem Schmiereigenschaften aufweisenden Belag, beispielsweise aus Ultramid, versehen ist.

Der Vorteil der so getroffenen Anordnung besteht darin, daß sich die Position des Federspeicher-Bremsgeräts U selbsttätig an die Zangenbewegung anpassen kann. Vor allem ist es hierdurch möglich geworden, die Laschen 29 an ihren bremsbacken- und fahrgestellseitigen Schwenklagern 35,36 nahezu spielfrei zu lagern, so daß die Bremsbacken 16 sich in vorteilhafter Weise nur in einer genau definierten Schwenkebene bewegen, während das gleitbar gelagerte Federspeicher-Bremsgerät U beim Anlegen der Bremsbacken 16 an die Bremsscheibe 18 infolge der Schwenkbewegung der Zangenhälften 13, 14 um einen gewissen Betrag in Richtung auf die Bremsscheibe 18 nach vorn gleiten kann. Beim Lüften der Bremsbacken 16 tritt selbstverständlich eine Gleitbewegung des Federspeicher-Bremsgeräts 11 in umgekehrter Richtung auf. Im übrigen werden die Bremsbacken 16 beim Anlegen an die Bremsscheibe 18 — je nach Fahrtrichtung — nach unten oder nach oben abgelenkt. Darüber hinaus ergeben sich zwischen dem Fahrgestell und den hierzu abgefederten Radachsen 19 (mit diesen verbunden die Bremsscheiben 18) Relativschwingungen in vertikaler Richtung. Diese Bewegungen, die bei bekannten, starr am Fahrgestell befestigten Bremsgeräten die Anlenkungsstellen Bremsgerät/Bremszange belasten, sind bei der erfindungsgemäßen Einrichtung bedeutungslos, da das Federspeicher-Bremsgerät 11 diese Bewegungen mitmachen kann.

Auch in den F i g. 3 und 5 (vgl. F i g. 1 sowie weitere Figuren) ist der Richtungspfeil χ eingetragen. Der Richtungspfeil χ soll die Bewegungsrichtung bei Einleitung des Bremsvorganges eines in den Figuren allgemein mit der Bezugsziffer 37 bezeichneten, durch den Federspeicher ausfahrbaren Kupplungselemcntes bezeichnen.

Wie aus den Fig.3 und 5 ersichtlich, liegen die Bremsbacken 16 mit ihrem Bremsbelag 38 an der Bremsscheibe 18 an. FQr den Fall, daß bei einem elektrisch betriebenen Straßenbahn-Triebwagen die Stromzufuhr ausfällt, bewegt sich das im folgenden noch naher zu beschreibende federbelastete Betätigungsglied des Federspeichers 27 mit dem Kupplungselement 37 nach außen (in Pfeilrichtung x), so daß die Bremsbacken (16) gegen die Bremsscheibe 18 drucken, ohne daß die Möglichkeit gegeben wäre, die Bremsbacken 16 betriebsmäßig zu lüften, wenn der Triebwagen abgeschleppt werden solL Damit in einem solchen Falle trotzdem ein Lüften der Bremsbacken 16 möglich ist, sieht die Erfindung eine von Hand bedienbare Lösevorrichtung vor. Die Lösevorrichtung zeichnet sich im wesentlichen dadurch aus, daß das Kupplungselement 37 an einem in Richtung entgegen der Entspannungsbewegung (dem Richtungspfeil χ entgegengesetzt) an der Zangenhälfte 14 lösbar arretierten Lagerteil angelenkt ist Dieses lösbar arretierte Lagerteil kann jeweils entsprechend den F i g. 2 und 3 sowie 4 und 5 unterschiedlich ausgebildet sein.

Entsprechend den Fig.2 und 3 besteht das lösbar arretierte Lagerteil aus einem mit einem exzentrischen Abschnitt 39 versehenen Exzenterbolzen 40, welcher in Bohrungen 41, 42 der Zangenhälfte 14 zentrisch gelagert ist und welcher mit seinem exzentrischen Abschnitt 39 den Kopf des Kupplungselementes 37 in einem Lagerauge 43 durchgreift Mit dem Exzenterbolzen 40 ist eine Stecklasche 44 drehfest verbunden. In der in Fig. 2 und 3 dargestellten Bremsstellung durchsetzt ein mit einem Handgriff 45 versehener konischer Steckbolzen 46 miteinander fluchtende Stecköffnungen 47 (in der Stecklasche 44) und 48 (im oberen Bereich der Zangenhälfte 14). Der Handgriff 45 ist an seinem freien Ende zugleich als Maulschlüssel ausgebildet Wenn die Lösevorrichtung betätigt, d.h. die Bremsbacken 16 gelöst werden sollen, wird zunächst der Steckbolzen 46 herausgezogen, wonach man mit dem Maulschlüssel 45 über einen Vierkant 49 den Exzenterbolzen 40 drehen kann. Hierdurch wird die Zangenhälfte 14 benachbart dem Federspeicher 27 nach innen bewegt (entgegen dem Richtungspfeil x) und die Bremszange 12 auf diese Weise gelockert

Eine im wesentlichen dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig.2 und 3 ähnliche, jedoch leicht abgewandelte Ausführungsform ist aus den F i g. 4 und 5 ersichtlich. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das Kupplungselement 37 endseitig als Kugelbolzen ausgebildet (vgl. Fig.9), welcher in eine um eine Achse 50 schwenkbare zangenseitige Kugelbolzen-Aufnahme 51 eingreift Eine von der Achse 50 entfernt liegende Wange der Kugelbolzen-Aufnahme 51 drückt hierbei gegen den exzentrischen Abschnitt 39 des Exzenterbolzens 40. Ansonsten ähneln die einzelnen Bauelemente nach Aufbau und Funktion denen, wie sie im Zusammenhang mit den Fig.2 und 3 beschrieben worden sind.

Mit der Abtriebswelle bzw. mit dem Abtrieb 52 eines Untersetzungsgetriebes 26 drehfest verbunden ist ein Wellenabschnitt A (vgl. F i g. 7 und F i g. 9% welcher im Falle des Ausführungsbeispiels gemäß den F i g. 7 und 8 eine drehfest auf ihm angeordnete Kurvenscheibe 53 trägt Die Kurvenscheibe 53 setzt etwa bündig an der kreiszylindrischen Mantelfläche des Wellenabschnittes A an und erstreckt sich über einen Umfangswinkel, der großer als 270° ist (F i g. 8). Wie aus dem Vertikalschnitt gemäß Fig.8 ersichtlich, folgt die Mantelfläche der Kurvenscheibe 53 einer sich stetig von der Drehachse des Wellenabschnittes A entfernenden, etwa spiralartigen Kurve.

Ein federbelastetes Betätigungsglied B\ besitzt einen Stützflansch Fi, welcher einem Tellerfeder-Paket 54 (in Fig.7 sind wegen einer Zeichnungsvereinfachung nur einige Tellerfedern dargestellt) als äußeres bewegliches Widerlager dient Innenseitig stützt sich das Tellerfeder-Paket 54 an einer raumfesten Gehäusefläche G\ des ίο Federspeichers 27 ab.

Am federbelasteten Betätigungsglied B\ ist eine Druckrolle 55 drehbar befestigt Die Druckrolle 55 liegt mit ihrer Außenumfangsfläche an der Kurvenscheibe 53 aa Sobald sich der Abtrieb 52 des Untersetzungsgetriebes 26 dreht und somit der Wellenabschnitt A mitsamt der Kurvenscheibe 53 eine Drehbewegung entgegen dem Uhrzeigersinn ausführt (vgL Fig.8), wird die Druckrolle 55 entgegen dem Richtungspfeil χ nach innen gedruckt und das Tellerfeder-Paket 54 hierbei über das Betätigungsglied B\ in Spannstellung versetzt Sobald gebremst werden soll, wird die Drehhemmung des Antriebsbereichs aufgehoben, so daß sich das Tellerfeder-Paket 54 entspannen kann, worauf sich die Anordnung A, 53 unter der Federwirkung mit dem

Uhrzeiger zurückdreht derart daß die Anordnung

wieder die in Fig.8 dargestellte Lage einnimmt Es bleibt zu erwähnen, daß der Wellenabschnitt A beidendig wälzgelagert ist (F i g. 7; vgl. ebenfalls F i g. 9).

Beim Ausführungsbeispiel gemäß den Fig.9 und 10

trägt der drehfest mit dem Abtrieb 52 des Untersetzungsgetriebes 26 verbundene Wellenabschnitt A eine kreisrunde Exzenterscheibe 56, welche vom Endabschnitt einer Schubstange 57 unter Zwischenschaltung eines Wälzlagers drehbar umfaßt ist Der andere Endbereich der Schubstange 57 ist an dem federbelasteten Betätigungsglied Bi an einem kolbenartigen Zapfen 58 unter Zwischenschaltung eines Gleitlagers drehbar angelenkt Der Wellenabschnitt A bildet demnach gemeinsam mit der ihm zweckmäßig einstückig angeformten Exzenterscheibe 56 eine Exzenterwelle.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß den Fig.9 und 10 ist das Tellerfeder-Paket 54 vollständig eingezeichnet. Der vom federbelasteten Betätigungsglied Bi gebildete bewegliche Stützflansch für das Tellerfeder-Paket 54 ist

«* gemäß den Fig.9 und 10 mit F₂ und die raumfeste Gehäusefläche mit Gi bezeichnet

Der zur Aufnahme des Tellerfeder-Pakets vorgesehene Innenraum ist nach außen hin mittels einer schraubbefestigten kreisringförmigen Gummiman-

so scheue 59 gegen Staub und Feuchtigkeit geschützt. Beim Ausführungsbeispiel gemäß den F i g. 7 und 8 ist eine entsprechende etwa faltenbalgartig ausgebildete Gummimanschette aus Gründen einer Zeichnungsvereinfachung nicht dargestellt.

Die Funktion des in den F i g. 9 und 10 dargestellten Federspeicher-Bremsgeräts 11 erfolgt ähnlich wie beim AusfUhrungsbeispiel gemäß den Fig.7 und 8. Beim Ausführungsbeispiel gemäß den Fig.9 und 10 bewirkt die Exzenterscheibe 56 bei entsprechender Drehung des

μ Abtriebs 52 unter Vermittlung der am Betätigungsglied Bi angreifenden Schubstange 57 ein Zusammendrücken des Tellerfeder-Pakets 54 entgegen der mit χ gekennzeichneten Richtung. Bei Aufhebung der Drehhemmung des Antriebes (Bremsung) bewegt sich das federbelastete Betätigungsglied Bi in Pfeilrichtung χ nach außen, wobei eine Drehung des Abtriebs 52 in umgekehrter Richtung erfolgt
Während beim Ausführungsbeispiel gemäß den

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Fig.7 und 8 der der Kurvenscheibe 33 zugeordnete Drehwinkel größer ab etwa 270* sein kann, muß es zur Vermeidung einer ungunstigen Totpunktlage beim AmfBhnci gemäß den Fig.9 und tO vermieden werden, daS der der Exzenterschedie 96 zugeordne- s te Drehwinkel 180* erreicht Beide Ausführungsformen weben den Drehwinkd begrenzende Abschaltvorrichtungen auf. Bei dem in Fig.7 dargestellten Ausführuneel ist am beweglichen Flansch Fi ein verstellbarer Schraubanschlag CO vorgesehen, welcher to ein Scfcahglied 61 eines elektrischen Schalters dann bedient, wenn die Kurvenscheibe S3 ihrem vorbestimmten Drehwinkd erreicht hat und das Tellerfeder-Paket 54 gespannt bt Sobald das Tellerfeder-Paket 54 gespannt und das Schaltglied 61 betitigt worden ist, is wird der Abtrieb 52 mittelbar durch eine in Fig.6 dargestellte elektromagnetische Bremse 64 festgehalten. Sobald das TeOerfeder-Paket 54 sich in seiner SpannsteBung befindet und das SchaHglied 61 betitigt worden bt, wird die elektromagnetische Bremse 64 » aktiviert Dieses geschieht derart, daß sich eine auf der Rotorwelle 62 des Elektromotors 25 begrenzt axialverschiebfich angeordnete, innenseitig mit einem Reibbelag versehene Ankerscheibe 66 entgegen einer nicht dargestellten Feder zwischen Ankerscheibe 66 und dem 2S drehfest auf der Rotorwelle 62 angebrachten Ankerscheiben träger 63 zu den räumtest angeordneten stromdurchflossenen Elektromagneten 65 hin bewegt Hierbei gelangt die Ankerscheibe 66 an einer raumfesten Reibfläche der Elektromagneten 65, eine Bremsung » bewirkend, zur Anlage. Soll nun die Bremseinrichtung 10 in Bremsstellung versetzt werden, so wird die elektromagnetische Bremse 64 abgeschaltet, worauf skh die Ankerschdbe 66 unter Federwirkung von der raumfesten Reibfläche des Elektromagneten 65 wegbewegt, mit der Folge, daß die Rotorwelle 62, die noch zu beschreibenden Getrieberäder des Untersetzungsgetriebes 26, der Abtrieb 52 und die Kurvenscheibe 53 frei drehbar sind Infolge dieser freien Drehbarkeit kann skh das Teilerfeder-Paket 54 entspannen und das «o Kupplungselement 37 In Bremsrichtung χ ausfahren.

Beim Ausfuhnmgsbeispiel gemäß den Fig.9 und 10 ist das zu einem elektrischen Schalter gehörende Schaltgned 6t innenseitig des Federspeichers 27 hinter einer Schutzmembran 67 vorgesehen. Die Schubstange «s 57 ist benachbart der Exzentencheibe 56 mit einem Schaltnocken 68 versehen, welcher das Schaltglied 61 betitigt, sobald die Exzentencheibe einen vorbestimmten Drehwinkel beschrieben hat, welcher kleiner als 180* ist Sobald das Schahglied 61 betitigt ist, schaltet M dieses den Elektromotor 25 von der Stromversorgung ab und aktiviert außerdem, wie bereits im Zusammenhang mit Fig.9 beschrieben, die elektromagnetische Drcroseov.

Der Elektromotor 25 sowie das Untersetzungsgetriebe 26 sind unabhingig von den verschiedenen Ausfuhrungsformen (vgL Fig. 7 and 8 sowie 9 und 10)

gleichermaßen vorteilhaft anwendbar.

Ab Elektromotoren kommen zweckmäßig nur solche in Betracht, welche ein großes Anlaufmoment erzeugen <o können. Bei Gleichstromfahrbetriel) soBte demnach ein Reihenschlußmotor bzw. Hauptocnhwmotor und bei Drehstrom-Fahrbetrieb zweckmlßig ein geeigneter SoaderstabUhifer zur Anwendung gelangen.

Ab Untersetzungsgetriebe kommen — vom Grund- « satz her gesehen — alle Getriebe mit einem hohen Wirkungsgrad (praktisch nichtsensthemmende GetriebV insbesondere Radergetriebe, in Frage. Besonders bevorzugt wird im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Federspeicher-Bremsgerät U indes ein zwei- oder dreistufiges Planetengetriebe (Umlaufrädergetriebe).

Gemäß Fig.6 treibt die Rotorwelle 62 des Elektromotors 25 (der Rotor des Elektromotors 25 ist gestrichelt dargestellt) ein verzahntes erstes Zentralbzw. Sonnenrad Si. Das sich drehende Sonnenrad Si kämmt mit drei Umlauf- bzw. Planetenrädern Pi, welche auf einem drehbar gelagerten Planetenradträger Ti drehbar angeordnet sind Die Planetenräder P\ kämmen außerdem mit der raumfesten Innenverzahnung eines Hohlkranzes H₁. Der Planetenradträger Γι läuft demnach langsamer um als das Sonnenrad Si.

Der Ptanenlenradträger Γι bildet ein zweites Sonnenrad Sh weiches, analog wie zuvor beschrieben, mit Planetenridern P₂ kämmt, welche wiederum auf einem Planetenradträger T₂ angebracht sind und sich auf der Innenverzahnung eines zweiten Hohlkranzes lh abwälzen.

Die Bauteile St, Τι, Λ und H\ bilden somit eine erste Getriebestufe, während die Bauteile S₂, T₂, P₁ und H₁ eine zweite Getriebestufe bilden. Wie aus Fig.6 ersichtlich, bt in analoger Weise außerdem eine dritte Getriebestufe mit den Bauteilen S₃, T% Ps und H₃ vorgesehen. Der Planetenradträger T₃ bildet schließlich den Abtrieb 52, welcher (vgL Fig.7-10) mit dem Wellenabschnitt A und einer mit diesem drehverbundenen Exzenteranordnung 53 bzw. 56 zum Antrieb des federbelasteten Betätigungsgliedes Bi, Bi drehfest verbunden bt

Jede in Fig.6 dargestellte Getriebestufe ermöglicht eine Untersetzung von 4:1, so daß insgesamt eine Untersetzung von 64 :1 erzielt wird Das raumsparende, drei Getriebestufen enthaltende Planetengetriebe baut trotz des großen Untersetzungsverhältnisses sehr klein und ermöglicht, eben wegen des großen UntersetzungsverhUtnisses. einen ebenfalls kleinbauenden Drehantrieb, im vorliegenden Falle einen kleinbauenden Elektromotor 25.

Anhand von Fi g. 6 wird im Zusammenhang mit den Fig.7-10 sichtbar, daß die Rotorwelle 62, die Hauptdrehachsen des Untersetzungsgetriebes 26 entsprechend den Sonnenrädern Si, S₂ und S3 sowie die zentrale Drehachse des Wellenabschnittes A miteinander fluchten. Hierbei bildet die Bewegungsachse des federbelasteten Betätigungsgliedes Bt, B₂ mit der zentralen Drehachse des Wellenabschnittes A einen rechten Winkel.

In den Fig. 11 —14 sind eine Nachstellvorrichtung bzw. deren wesentliche Bauteile im einzelnen dargestellt

Wie aus Fig. 11 ersichtlich, ist der Wellenabschnitt A Ober das Gehäuse des Federspeichers 27 hinaus verlängert Auf dieser Verlängerung des Wellenabschnittes A bt eine kreisrunde Scheibe 69 drehfest angebracht In der Scheibe 69 ist eine etwa nierenförmige Nut 72 vorgesehen, welche an ihren beiden Enden jeweib einen Anschlag 70 bzw. 71 bildet Der Umfangswmkel zwischen den beiden Anschlägen 70 und 71 ist im vorliegenden Fall geringer als 180°, so daß dieser Winkel auf die weiter oben beschriebene Exzenterwellen-Anordnung (vgL F i g. 9 und 10) zugeschnitten bt

Mit großem Spiel in radialer Richtung der Scheibe 69 ragt in die Nut 72 ein Stellzapfen 87 hinein. Der Stellzapfen 87 erstreckt sich im wesentlichen parallel zur Drehachse des Wellenabschnitts A und ist in einem

If

Primärteil 73 eines Gesperres befestigt. Das Primärteil 73 ist von einem im Querschnitt kreisförmigen Gehäuseteil 74 umschlossen und in diesem unter Zwischenschaltung eines elastischen Rundschnur-Dichtungsringes 75 gleitgelagert. Der Rundschnur-Dich- j tungsring 75 verhindert eine unbeabsichtigte Drehung des Primärteils 73.

Ein mit dem Primärteil 73 zusammenwirkendes Sekundärteil 76 des Gesperres ist über eine geteilte Welle 77, 78, in welche eine Flanschkupplung 79 to eingeschaltet ist, mit einer Schneckenwelle 80 drehfest verbunden. Die Schneckenwelle 80 kämmt mit einem drehfest auf einer Stellspindel 81 angeordneten Schneckenrad 82 Die Stellspindel 81 ist in einem Halteteil 83 um ihre Längsachse drehbar gelagert und ansonsten zug- und druckfest in dem Halteteil 83 gelagert Das Halteteil 83 wiederum ist im Drehpunkt 84 in der Zangenebene schwenkbar an der Zangenhälfte 13 gehaltert

Mit ihrem anderen Ende durchgreift die Stellspindel 81 eine drehfest an der Zangenhälfte 14 gehalterte Gewindemutter 85. Die Gewindemutter 85 ist gegenüber der Zangenhälfte 14 schwenkbar gelagert

Die Teilwelle 77 ist in einem Lagerbock 86 drehbar gehalten, welcher wiederum am Halteteil 83 befestigt und in der Nähe des Halteteils 83 von der Stellspindel 81 durchsetzt ist

Die Funktionsweise der Nachstellvorrichtung verläuft wie folgt: solange kein Verschleiß des Bremsbelages an den Bremsbacken aufgetreten ist, vollführt die Scheibe 69 mit dem Wellenabschnitt A zwischen der entspannten und der gespannten Stellung des Federspeichers 27 bzw. seines Betätigungsgliedes Bt, B₂ eine Drehbewegung, derart, daß der Stellzapfen 87 gerade noch nicht mit einem der Anschläge 70,71 in Berührung gelangt Sobald ein geringer Verschleiß am Bremsbelag auftritt, dreht sich die Scheibe 69 bei der Bremsbewegung mit einem größeren Drehwinkel als beim normalen Bremshub, so daß einer der Anschläge, beispielsweise der Anschlag 71, den Stellzapfen 87 — und damit das Primärteil 73 — auf Drehung mitnimmt Hierbei wird das Sekundärteil 76 des Gesperres nicht gedreht Am Ende des Rückhubes (Lüfthub) schlägt sodann der andere Anschlag 70 im entgegengesetzten Drehsinn gegen den Stellzapfen 87, so daß das Sekundärteil 76 des Gesperres in Sperrichtung belastet und somit ebenfalls mitgedreht wird. Eine Drehbewegung des Sekundärteils 76 wird über die Wellenteile 77, 78 samt Kupplung 79 auf die Schneckenwelle 80 und somit auf das Schneckenrad 82 übertragen, welches die Stellspindel 81 derart dreht, daß die beiden Bremsbakken 16 zum Ausgleich des Bremsbelagverschleißes aufeinander zu bewegt werden können.

Bei dem Gesperre gemäß F i g. 11 kann sowohl ein Kiemmrichtgesperre bzw. Freilauf (rechte Seite der Fig. 13) als auch ein Klinkengesperre (linke Hälfte der Fig. 13) zum Einsatz gelangen. Diese Maschinenelemente sind indes so bekannt daß sie keiner weiteren Erklärung bedürfen.

Die gesamte Nachstellvorrichtung ist raumsparend zwischen den beiden Zangenhälften 13,14 angeordnet

Hierzu 11 Blatt Zeichnungen

Claims (21)

Patentansprüche:

1. Bremseinrichtung für Fahrzeuge, insbesondere für Schienenfahrzeuge, mit einem Federspeicher-Bremsgerät, dessen federbelastetes hin- und herbeweglich geführtes Betätigungsglied über einen Drehantrieb, insbesondere Elektromotor, in Spannstellung versetzbar und mit einem an einer Zangenhälfte einer Bremszange angreifenden Kupplungselement bewegungsverbunden ist, wobei in den Kraftfluß zwischen Drehantrieb und Kupplungselement ein Untersetzungsgetriebe eingeschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Drehantrieb (25) und Federspeicher (27) ein Untersetzungsgetriebe (26) mit hohem Wirkungsgrad eingeschaltet ist, dessen Abtrieb (52) mit einer das federbelastete Betätigungsglied (B\,Bi) bewegenden Exzenteranordnung (53, 56) drehverbunden ist

2. Bremseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Exzenteranordnung eine auf einem Wellenabschnitt (A) drehfest angeordnete, sich gegen das federbelastete Betätigungsglied (B₁) abstutzende Kurvenscheibe (53) vorgesehen ist, deren Mantelfläche, im Querschnitt betrachtet, einer sich stetig von der Drehachse des Wellenabschnittes (A) entfernenden z. B. etwa spiralartigen Kurve folgt.

3. Bremseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mantelfläche der Kurvenscheibe (53) etwa bündig an der kreiszylindrischen Mantelfläche des Weilenabschnittes (A) ansetzt und sich über einen Umfangswinkel von wenigstens angenähert 180° bis ca. 270° and mehr erstreckt.

4. Bremseinrichtung nach Anspruch 2 oder Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Kurvenscheibe (53) an einer am federbelasteten Betätigungsglied (B,) befestigten Druckrolle (55) abstützt.

5. Bremseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Exzenteranordnung einen eine Exzenterwelle (AJ56) bildenden Wellenabschnitt aufweist, dessen im Querschnitt kreiszylindrischer exzentrischer Bereich (56) von einem Endabschnitt einer Schubstange (57) drehbar umfaßt ist.

6. Bremseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehwinkel der Exzenterwelle (.4,56) zwischen der maximal gespannten und der entspannten Stellung des Federspeichers (27) kleiner ist als 180°.

7. Bremseinrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehwinkel der Exzenteranordnung (53,56) zwischen der gespannten und der entspannten Stellung des Federspeichers (27) von einem mit der Exzenteranordnung (53,56) drehbaren oder mit dem federbelasteten Betätigungsglied (B\, B₂) hin- und herbeweglichen Anschlag (60, 68) bestimmt ist, welcher in Spannstellung des Federspeichers (27) ein den Drehantrieb (25) abschaltendes und eine den Drehantrieb (25) festhaltende Bremse (64) einschaltendes Schaltelement (61) betätigt.

8. Bremseinrichtung nach Anspruch I oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Untersetzungsgetriebe (26) ein Rädergetriebe ist.

9. Bremseinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Untersetzungsgetriebe (26)

ein — vorzugsweise mehrstufiges — Planetengetriebe ist (F i g. 6).

10. Bremseinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle des Drehantriebes (25), die Hauptdrehachse des Planetengetriebes (F i g. 6) und die Drehachse des die Exzenteranordnung (53, 56) bildenden Wellenabschnittes (A) miteinander fluchten.

11. Bremseinrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Federspeicher-Bremsgerät (H) aus drei gesonderten Baugruppen (25, 26, 27), welche den Drehantrieb (25), das Untersetzungsgetriebe (26) sowie die Exzenteranordung (53, 56) mit Federspeicher (27) enthalten, zusammengesetzt ist.

12. Bremseinrichtung nach Anspruch t oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Federspeicher-Bremsgerät (11) ausschließlich oder zumindest im wesentlichen nur von der Bremszange (12) gehalten ist.

13. Bremseinrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Federspeicher-Bremsgerät (11) zusätzlich auf einer am Fahrgestell des Fahrzeuges vorzugsweise federnd angebrachten Untersützungsfläche (33,34) gleitbar abgestützt ist.

14. Bremseinrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das zur Verbindung des federbelasteten Betätigungsgliedes (Bu B₂) mit einer Zangenhälfte (14) vorgesehene Kupplungselement (37) zangenseitig an einem entgegen der Richtung der Entspannungsbewegung (x)des federbelasteten Betätigungsgliedes (Bu B2) lösbar arretierten Lagerteil (40) angelenkt ist.

15. Bremseinrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Lagerteil als Exzenterbolzen (40) ausgebildet ist und mit einem exzentrischen Abschnitt (39) gegen das Kupplungselement (37) drückt, und daß der Exzenterbolzen (40) in dieser Stellung mittels einer an ihm befestigten und von einem Steckbolzen (46) durchsetzten Stecklasche (44) an der Zangenhälfte (14) gehalten ist.

16. Bremseinrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche, mit einer selbstätigen, von der Bremsbackenbewegung antreibbaren Nachstellvorrichtung für den Bremsbackenverschleiß, welche ein hin- und herbewegliches Stellglied aufweist, durch welches das Primärteil eines Gesperres bewegbar ist, dessen Sekundärteil mit einem die Bremsbacken-Nachstellung durchführenden Stelltrieb drehverbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der die Exzenteranordnung (53, 56) bildende Wellenabschnitt (A) an seinem der Bremszange (12) benachbarten Endbereich zwei drehfest an ihm angeordnete Anschläge (70, 71) trägt, welche in einem dem Drehwinkel der Exzenteranordnung (53, 56) bei Nennhub der Bremsbacken (16) entsprechenden Abstand voneinander angeordnet sind, wobei in den Raum (72) zwischen den beiden Anschlägen (70, 71) das drehbar mit dem Sekundärteil (76) des Gesperres (73, 76) angeordnete Stellglied in Form eines Stellzapfens (87) frei hineinragt, wobei der Stelltrieb eine die beiden Zangenhälften (13, 14) miteinander schwenkbar verbindende Stellspindel (81) besitzt, die an einer Zangenhälfte (13) drehbar und zumindest zugfest gelagert ist und die andere Zangenhälfte (14) in einer an dieser befestigten Gewindemutter (85) durchsetzt und wobei die

Stellspindel (81) über ein — vorzugsweise selbsthemmendes — Getriebe (80, 82, 86) mit dem Sekundärteil (76) des Gesperres (73,76) drehverbunden ist.

17. Bremseinrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe (80, 82, 86) aus einem drehfest auf der Stellspindel (81) angeordneten Schneckenrad (82) und aus einer mit diesem kämmendes, in einem an einer Zangenhälfte (13) befestigten Tragteil (86) drehgelagerten Schneckenwelle (80) besteht, welche über eine Antriebswelle (77,78,79) mit dem Sekundärteil (76) des Gesperres (73,76) drehverbunden ist.

18. Bremseinrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle (77, 78, 79) geteilt ist und zwei Teilwellen (77, 78) über eine Kupplung (79) oder ein Raumgelenk, wie ein Kardangelenk od. dgl., miteinander drehverbunden sind.

19. Bremseinrichtung nach Anspruch 16 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Primärteil (73) des Gesperres (73, 76) an seinem Umfang an einem Gehäuseteil (74) unter Zwischenschaltung eines Rundschnur-Dichtungsringes (75) gleitgelagert ist.

20. Bremseinrichtung nach Anspruch 16 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen den mit dem Primärteil (73) des Gesperres (73,76) zusammenwirkenden Anschlägen (70,71) verstell- und arretierbar ist.

21. Bremseinrichtung nach Anspruch 16 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Nachstellvorrichtung im wesentlichen in dem Raum zwischen den beiden Zangenhälften (13, 14) angeordnet ist.