AUTOMATIC ADJUSTER DEVICE, ESPECIALLY FOR RAIL VEHICLE BRAKE LINKAGES

Abstract: 1. Automatic adjusting device for brake rod linkages of rail vehicles in particular, having two linkage parts held at their outer so that they cannot be rotated and adjustable relative to one another telescopically by means of a screw coupling (1), of which one linkage part is constructed as a threaded spindle (4) and at least one linkage part (2) is constructed as a tube, one linkage part (4) being coupled with the brake parts and the other linkage part (2) being coupled with a braking force motor, for example a brake cylinder, from which a braking force originates, the screw coupling (1) comprising at least one adjusting nut (3) screwed on the threaded spindle (4) by means of a non-self-locking thread (1'), whilst an axially displaceable locking device is provided which in its locking position for transferring the braking force to the braking parts holds the adjusting nut (3) and/or the threaded spindle (4) so that it cannot rotate relative to the linkage parts and which in its open position for adjusting the brake rod linkages allows the adjusting nut (3) and the threaded spindle (4) to be screwed relative to one another, characterised in that in order that the outer ends of the two linkage parts (2, 4) are kept free from outwardly directed twisting moments in the region between these ends of the two linkage parts (2, 4) an element to stop rotation (5, 5', 6') is arranged which can be switched, is pressure locking or form locking and is effective between these linkage parts (2, 4).

Description: Selbsttätige Nachsteilvorrichtung für das Bremsgestänge insbesondere von Schienenfahrzeugen Die Erfindung betrifft eine selbsttätige Nachstellvorrichtung gemäss dem Oberbegriff des Anspruches 1. Hierbei kann es sich um eine als Bremsgestängesteller ausgebildete Nachsteilvorrichtung oder um einen Nachsteller in einem Bremszylinder wandeln. Bekannte Wachstellvornchtungen der eingangs genannten Art sind mit dem Nachteil behaftet, daS beim Übertragen von Bremskräften über die Verschraubung zwischen den beiden Gestängeteilen Drehmomente entstehen, die an den beiden äusseren Enden der Wachstellvorrichtung bzw. am Kolbenstangenkopf und am Bremszylindergehäuse abgefangen werden müssen. Derartige Vorrichtungen zum Abfangen der Drehmomente sind nicht nur verschleissanfällig, sondern vernichten auch einen Teil der zu übertragenen Bremskraft, wodurch der Wirkungsgrad der Bremskraftübertragung hierdurch negativ beeinflusst wird. Insbesondere bei mit Nachstellern ausgerüsteten Bremszylindern wird das Drehmoment zwischen axial verschieblichen Teilen abgefangen. Hierzu ist es bekannt, in einer Nut des einen rohrförmig ausgebildeten Gestängeteiles einen Gleitstein axial verschieblich eingreifen zu lassen, der am Zylindergehäuse einstellbar festgehalten ist. Eine solche Nut-Gleitsteinführung ist nicht nur verschleissanfällig und erfordert daher aufwendige, möglichst verschleissfeste llaterialien, sondern die bei axialen Verschiebungen zwischen dem Zylindergehäuse und dem rohrförmigen Gestängeteil auftretenden Reibungskräfte müssen überwunden werden, wodurch der Wirkungsgrad der ssremskraftübertragung beachtlich herabgesetzt werden kann. Da die Brernskräfte über die aus einer Stellmutter und einer Spindel bestehenden Verschraubung zwischen den beiden Gestängeteilen einer Nachstelivorrichtung übertragen werden müssen, ist die auf Knickung beanspruchte Spindel bei der Übertragung von Bremskräften zusätzlich torsionsbeansprucht, wodurch der konstruktive Aufwand für die Spindel erhöht ist. Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Naci#stel 1 vorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, bei der beim Übertragen von Bremskräften an den äusseren Enden der Gestängeteile keine Drehmomente abgefangen werden müssen, so dass sich konstruktiv wesentlich einfachere und kostenmässig billigere Lösungen anbieten, bei denen zugleich der Wirkungsgrad der Bremskraftübertragung erhöht ist. Damit sollen vorallem die konstruktiven Ausbildungen der Kupplungsstellen zwischen dem einen Gestängeteil und den zu den Bremsorganen führenden ssremsgestängeteilen einerseits und zwischen dem anderen Gestängeteil und dem Bremskraftmotor, z.B. einem Bremszylinder, andererseits einfacher und weniger verschleissanfällig und damit auch sicherer ausgeführt werden Können, so dass mit verbilligtem konstruktiven Aufwand nönere Lebensdauern erreichbar sind. Andererseits soll bei mit Nachstellern versehenen Bremszylindern auch eine aufwendige Gleitführung zwischen den Drehmoment beaufsciilagten Teilen weitgehend vermieden und damit auch der Wirkungsgrad der Bremskraftübertragung onne wesentlichen zusätzlichen Aufwand beachtlich erhöht werden. Die vorstehende Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungen nach der Erfindung ergeben sich aus den Merkmalen der Unteransprüche. Die Erfindung weist damit einen Weg zur Lösuny der gestellten Aufgabe, zwischen Spindel und Mutter der Gestängeverschraubung eine schaltbare Kraft- oder eine formschlüssige Sperre anzuordnen. Durch die Erfindung ist damit auch ein Spindel-Muttersystem gefunden, dass einerseits beim Einleiten von Stellkräften nicht selbsthemrìlelld ist, andererseits beim Übertragen der Betätigungskraft selbsthemmend wird und kein Drehmoment nach aussen abgibt. Ausführungsbeispiele nach der Erfinduny sind nachstehend anhand einer schematischen Zeichnung dargestellt. Fig.l u. 2 zwei Ausführungstoeispiele einer erfindungsgemässen kraftschlüssigen Drehsperre jeweils zwischen der Spindel und der Stellmutter und Fig.3 u. 4 zwei weitere Ausführungsbeispiele einer formschlüssigen Drehsperre jeweils zwischen der Spindel und der Stellmutter. In der Zeichnung sind in den verschiedenen Ausführungsbeispielen jeweils lediglich die erfindungsgemässe Drehsperre innerhalb eines nicht selbsthemmenden Spindel -Muttersystems einer selbsttätigen Nachstellvorrichtung dargestellt, die Teil eines Bremsgestängestellers sein kann, die aber auch in einem Bremszylinder angeordnet sein kann. Alle übrigen Teile einer Nachstellvorrichtung können herkömmlicher Art sein, wie sie z.B. durch die deutschen Patentanmeldungen Nr. 15 30 25D, 23 35 420, 25 54 816, 27 17 716, 27 36 531, 28 05 116 und 31 06 178 bekannt geworden sind. Aufbau und Funktionsweise solcher Nachstellvorrichtungen brauchen daher zur Erläuterung der Erfindung nicht näher beschrieben zu werden und können z.B. dem vorstehenden Stand der Technik entnommen werden, der jeweils eine Gewindespinuel aufweist, die über ein nicht selbsthemmendes Gewinde mit einer Stellmutter verschraubt ist. Dieses Spindel-!iuttersystem dient zur relativen Verstellung zweier teleskopartiger Gestängeteile, die an ihren äusseren Enden undrehbar gehalten sind und von denen jeweils das eine Gestängeteil rohrförmig ausgebildet sind, innerhalb dem das Spindel-Muttersystem angeordnet ist. Dabei führt eines der beiden Gestängeteile zu den Bremsorgangen, während das andere an den Bremskraftmotor angekoppelt ist. In den Ausführungsbeispielen ist das Spindel-Muttersysteia jeweils mit 1 bezeichnet, das innerhalb des rohrförmigen Teiles angeordnet ist, das jeweils mit 2 bezeichnet ist. In dem Spindel-Muttersystern ist die Mutter jeweils mit 3 und die Spindel jeweils mit 4 bezeichnet. Das rohrföninge Teil 2 kann z.B. ein Kolbenrohr sein, das an einem Bremszylinderkolben fest angeordnet ist, während das vordere Ende der Spindel mit einem Bremsoryan in Verbindung steht. Bei den bekannten Nachstelivorrichtungen, z.I3. in einem Bremszylinder, wird beim Einleiten der Bremsbetätigungskraft über die Stellmutter 3 auf die Spindel 4 ein Drehmoment ausgelöst, das einerseits z.B. am Kolbenstangenkopf und andererseits z.B. am Bremszylindergehäuse abgestützt werden muss. Beim Stand der Technik war daher innerhalb des Zylinders ein besonderer konstruktiver Aufwand erforderlich, um das Drehmoment abzustützten. In den nachstehenden Ausführungsbeispielen werden Spindel-Muttersysteale aufgezeigt, die erfindungsgemäss einerseits beim Einleiten von Stellkräften nicht selbsthemmend sind, andererseits aoer beim Übertragen der Betätigungskraft selbsthemmend werden und damit kein Drehmoment mehr nach aussen abgeben. Hierzu ist in den erfindunysgemäben Ausführungsbeispielen jeweils zwischen der Spindel 4 und der Stellmutter 3 eine schaltbare, kraft- oder formschlüssige Drensperre angeordnet. Es ist klar, dass die Erfindung nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt ist. So muss die Sperre nicht notwendigerweise zwischen der Gewindespindel und der Stellmutter angeordnet sein, sondern kann auch unmittelbar zwischen den beiden Qestängeteilen oder zwischen einem Gestängeteil und der Gewindespindel vorhanden sein. Dabei kann die Drehsperre aus wenigstens einer Nut-Federanordnung oder einer Längsverzahnuny bestehen. Eine Nut-Federanordnuny kann z. ss. zwischen dem Kolbenronr und der Spindel vorhanden sein. Fig.l zeigt eine kraftschlüssige Ausführung einer Drehsperre in einer erfindungsgemässen Nachstell vorrichtung. Das Spindel-Muttersystem 1 weist ein Gewinde 1' auf, das als Sägegewinde mit einer steilen und einer flachen Gewindeflanke ausgeführt ist. Beim Einleiten der Kraft üDer das Kolbenrohr 2, die Mutter 3, und die Spindel 4 liegen die flachen Gewindegänge an, das Gewinde ltist also selbsthemmend; es entsteht kein äusseres Drehmoment. Wird dagegen von der hier nicht dargestellten Stellfeder der Nachstellvorrichtung eine Kraft auf die Spindel 1 ausgeübt, so liegen die steilen Gewindeflanken an, das Gewinde 1t ist nunmehr nicht selbstemmend und die gegen ein nicht dargestelltes Lager abgestützte mutter 3 kann jetzt rotieren. Ein solches Lager ist z.B. in der deutschen Patentanineldung 25 54 816 dargestellt, ebenso ist z.B. dort auch die Stellfeder gezeigt. Fig.2 zeigt ebenfalls eine kraftschlüssige Ausführung der Erfindung. Das Gewinde 1' des Spindel-Muttersystems 1 ist nicht selbstheliluend, die futter 3 ist jedoch nicht einteilig wie in Fig.l, sondern besteht aus z.B. drei üDer derniltafang gleichliässig verteilter Segmente. Bei Einleitung der Kraft über das Kolbenrohr drückt ein konischer Ring 5 die Muttersegmente 3 in die Gewindegänge, das Gewinde wird dadurch selbsthemmend. Bei Krafteinwirkung auf die Spindel 4 werden die sich gegen ein nicht dargestelltes Lager abstützenden Segmente der Stellmutter frei und können sich drehen. Fig.3 zeigt eine formschlüssige Ausführung nach der Erfindung. Das Gewinde 1' des Spindel-Muttersystems 1 ist nicht selbsthemmend, die Spindel 4 ist zusätzlich mit einer Längsverzahnung versehen. Die Mutter 3 besitzt eine oder mehrere gelenkig angebrachte Sperrklinken 5t Bei Krafteinleitung über das Kolbenrohr 2 wird die Sperrklinke 51 entgegen der Kraft der Feder 6 zwischen der Sperrklinke 5tund einem Flansch an der Mutter 3 in die Längsverzahnung gedrückt. Damit kann sich die Mutter 3 unter der Krafteinwirkung des Kolbenronres nicht meilr drehen. Bei Krafteinleitung über die Spindel 4 wird die Mutter 3 soweit axial verschoben, dass sich die Sperrklinke 5' unter der Wirkung der Feder 6 öffnet und die am nicht dargestellten Stehlager abgestützte Mutter 3 rotieren kann. Fig.3a zeigt die Längsverzahnung quer im Schnitt. Fig.4 zeigt ebenfalls eine raunischlüssige Ausführung nach der Erfindung. Das Gewinde 1' des Spindel-Muttersystems 1 ist nicht selbsthemmend. Am Kolbenrohr 2 ist ein Sperring 6'axial festgehalten. Der Sperring 6'ist mit der Spindel 4 undrehbar, z.B. durch Nut 8 und Feder 9 (Fig.4a), aber axial verschieblich verbunden. Der Sperring 6' und die Mutter 3 sind über eine Verzahnung 7 aufkuppelbar. Bei Krafteinleitung über das Kolbenrohr 2 setzt sich der Sperring 6'auf die Mutter 3 und hindert sie über die Verzahnung 7 am Drehen. Bei Krafteinleitung auf die Spindel 4 wird die Mutter 3 aus der Verzahnung gezogen und kann abgestützt am Stellager unter der Kraft der Stellfeder in bekannter Weise rotieren. Fig.4a zeigt einen Schnitt durch die iiachstellvorflchtung im Bereich des Sperringes 6# Es sind viele weitere erfindungsgemässe kraft- oder formschlüssige Ausführungen für Drehsperren denkbar, die hier nicht alle aufgezeigt werden können5 die aber im Rahmen der Erfindung für den Fachmann ohne weiteres naheliegen. Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Drehmoment der Gewindeverbindung bereits im System Spindel-Mutter abstützbar ist und nicht nach aussen wirken kann. Kurzfassung Ein Spindel-Nuttersystem in einer Nachstellvorrichtung, z.B in einem Bremszylinder ist einerseits beim Einleiten von Stellkräften nicht selbstnemmend, andererseits beim Übertragen der Betätigungskraft selbsthemmend und es entsteht kein Drehmoment nach aussen. Hierzu kann erfindunysgelnäss vorteilhafterweise zwischen der Spindel (4) und der Stellmutter (3) eine schaltbare kraft- oder formschlüssige Sperre angeordnet sein. Dabei kann das Gewinde (1') zwischen der Mutter (3) und der Spindel (4) als Sägegewinde (1') mit einer steilen und einer flachen Gewindeflanke ausgeführt sein. Es sind viele andere kraft- oder formschlüssige Ausführungen nach der Erfindung denkbar. Ein entscheidender Vorteil gegenüber bekannten klachstellern wird insbesondere dann erreicht, wenn das Drehmoment bereits im System Spindel4lutter abstützbar ist und nicht nach aussen wirksam werden kann

Claims: Patentansprüche 1. Selbsttätige Nachstellvorrichtung für das Breinsgestänge insbesondere von Schienenfahrzeugen mit zwei mittels einer Verschraubun# teleskopartig relativ zueinander verstellbaren und an ihren äusseren Enden undrehbar gehaltenen Gestängeteilen, von denen wenigstens das eine Gestängeteil rohrförmig ausgebildet ist, wobei das eine mit zu den Bremsorganen führende Bremsgestängeteil und das andere mit einem eine Bremskraft aufgebenden Bremskraftmotor, beispielsweise einem Bremszylinder, gekuppelt ist und die Verschraubung aus wenigstens einer auf einer Gewindespindel mittels eines nicht selbsthemmenden Gewindes verschraubten Stellmutter besteht, während eine axial verschiebliche Sperrvorrichtung vorgesehen ist, die in ihrer Sperrstellung zum Übertragen von Bremskräften auf die Bremsorgane die Stellmutter und/oder die Spindel drehfest gegenüber den Gestängeteilen hält und die in ihrer entsperrten Stellung zum Nachstellen des Bremsgestänges eine relative Verschraubung der Stellmutter und der Gewindespindel zueinander freigibt, dadurch gekennzeichnet, dass zum Freihalten der äusseren Kupplungsenden der beiden Gestängeteile von nach aussen abgebenden Drehmomenten zwischen den Kupplungsenden der beiden Gestängeteile eine schaltbare kraft- oder fon,lschlüssige Drehsperre angeordnet ist. 2. Wachstellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehsperre unmittelbar zwischen den beiden Gestängeteilen angeordnet ist. 3. Nachstell vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehsperre unmittelbar zwischen einem Gestängeteil und der Gewindespindel angeordnet ist. 4. Nachstellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehsperre unmittelbar zwischen der Gewindespindel und der Stellmutter angeordnet ist. 5. Nachstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 2,3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehsperre aus wenigstens einer Nut/Federanordnung oder einer Längsverzahnung besteht. 6. Nachstellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in dem ronrartigen Gestängeteil ein Sperring axial ist, der mit der Gewindespindel undrehbar axial verschieblich gekuppelt und mittels einer Verzahnung bei Einleitung einer Bremskraft über das Gestängeteil auf die Stellmutter aufgekuppelt ist. 7. Nachstellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewinde der Stellmutter als Sägegewinde rait einer steilen und einer flachen Gewindeflanke ausgebildet ist, wobei bei-Einleitung einer Bremskraft über das rohrartige Gestänge und die Mutter auf die Gewindespindel entgegen der Kraft einer Stellfeder die flachen Gewindeflanken der Stellmutter zur Anlage kommen, die ein ,selbsthemmendes Gewinde bilden, während bei Ausübung der Kraft der Stellfeder die steilen Gewindeflanken der Stellmutter zur Anlage kommen, die ein nicht selbsthemmendes Gewinde bilden. 8. Wachstellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch yekennzeichnet, dass die Stellmutter mit nicht selbsthemmendem Gewinde aus mehreren Segmenten besteht, und dass ein konischer Ring vorgesehen ist, der bei Einleitung einer Bremskraft über das rohrartige Gestänge die Stellmuttersegmente in die Gewindegänge entgegen der Kraft einer Feder drückt, wobei das Gewinde der Stellmutter selbsthemmend ist, während beim Ausbleiben der Bremskraft der Stell feder die Stellmuttersegmente frei sind. 9. Nachstell vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ein nicht selbsthemmendes Gewinde aufweisende Spindel zusetzlich eine Längsaverzahnung aufweist und die gegen ein Stellager drehbar abgestützte Stellmutter mit wenigstens einer gelenkig angeschlossenen Sperrklinke versehen ist, die bei Krafteinwirkung über das äussere Kolbenrohr zur Sperrung der Drehbewegung der Stellmutter in die Längsverzahnung eingreift und bei Kräfteeinwirkung über die Spindel die Stellmutter zur Lösung der Sperrklinke in der Längseerzahnung axial verschieblich und abgestützt am Stellager unter der Kraft der Stell feder frei rotierbar ist. 10. Nachstellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass am Kolbenrohr ein Sperring axial festgehalten ist, der mit der ein nicht selbsthemmendes Gewinde aufweisenden Spindel undrehbar und axial verschieblich verbunden ist und zwischen Sperring und der gegen ein Stellager drehbar abgestützten Stellmutter eine aufkuppelbare Verzahnung vorhanden ist, wobei bei Krafteinwirkung auf die Spindel die Stellmutter aus der Verzahnung bewegbar und abgestützt am Stehlager unter der Kraft der Stell feder rotierbar ist.

Inventors: BARTLECHNER, MANFRED, KERSCHER, ALBERT
Applicants: KNORR-BREMSE AG
Application year: 1986
Main classification: F16D65
IPC codes: F16D65, B61H15