用于交通工具的制动单元和具有这种制动单元的交通工具的制作方法
【专利说明】用于交通工具的制动单元和具有这种制动单元的交通工具
[0001]本发明涉及一种用于交通工具、尤其是有轨交通工具的制动单元，其具有制动缸、在所述制动缸中沿轴向导引的制动活塞和用于调节空气间隙的器件，所述器件形成两个相互对应的第一止挡，所述第一止挡在制动单元打开时相互止挡，所述器件形成两个相互对应的第二止挡，所述第二止挡在制动单元闭合时相互止挡，其中，所述第一止挡之一设计在与制动活塞有效连接的锁止元件上。
[0002]这种制动单元例如由专利文献US 4，319，671A已知，其中，将活塞用作锁止元件，其限定出空气间隙腔，所述空气间隙腔通过液压液体与制动活塞有效连接并且在制动单元打开时止挡在制动缸的部分壳体的棱边上，并且由此确定制动活塞的空气间隙。为了在制动摩擦片闭合时使制动活塞在制动单元闭合时进一步移出，与制动活塞有效连接的活塞配设有球形阀，所述球形阀的球体止挡在间隔销钉上，从而使球形阀打开并且将液压液体引入制动缸内。
[0003]从具有权利要求1的前序部分所述特征的制动单元(US 4，319，671A)出发，本发明所要解决的技术问题在于，在设计上简化用于调节空气间隙的器件。
[0004]该技术问题按本发明这样解决，S卩，所述第二止挡之一也设计在与制动活塞有效连接的锁止元件上，其中，所述锁止部件在预紧弹簧的力的作用下这样与所述锁止元件啮合，使得所述锁止元件在第一止挡发生止挡时被所述锁止部件锁止并且在第二止挡发生止挡时能够在制动活塞的力的作用下相对于锁止部件继续卡锁或者继续滑动。通过用于调节空气间隙的器件的简单结构，以有利的方式减少了制动单元的重量和成本。
[0005]以在设计上可简单实现的方式，所述锁止元件可以是闭锁阀，所述闭锁阀搭接设计在制动活塞上的传动器，并且所述锁止部件是止动爪，所述止动爪在预紧弹簧的力的作用下啮合到闭锁阀的齿部内。
[0006]作为对此的备选，所述锁止元件可以是闭锁轮，并且所述锁止部件是丝杆，所述丝杆通过螺纹传动机构与制动活塞耦连并且通过轴承支承在制动缸上。
[0007]在此，所述丝杆优选是同心地旋拧到制动活塞内的非自锁式的丝杆。
[0008]有利的是，所述锁止元件和锁止部件具有相互对应或者配属的齿部以便进行啮合。锁止元件与锁止部件的连接也可以不设计为齿部啮合而设计为摩擦配合式连接。
[0009]此外有利的是，锁定爪适当地设计用于在制动单元的闭合位置上锁止所述锁止元件。在锁止元件的这种锁止中，制动单元用作驻车制动器(手刹)。
[0010]此外有利的是，操纵器件适当地设计用于克服预紧弹簧的力将与锁止元件啮合的锁止部件移动到与锁止元件松脱的位置中。
[0011]所述操纵器件优选是机械式的，因此为了进行维护工作，可以不用较大耗费地通过简单的操纵手动的经由空气间隙完全打开制动单元，其特别有利于维护。
[0012]此外，操纵器件优选具有拉伸螺杆、拉伸螺杆螺栓以及能通过拉伸螺杆螺栓的旋转经过导引装置在拉伸螺杆中轴向移动的销钉。按照本发明的制动单元由此具有可移动的销钉，其中，预紧弹簧支承在拉伸螺杆上，并且其中，丝杆在销钉的运动轨道中形成突出的操纵面，所述操纵面设计为，使得丝杆在销钉移动时克服预紧弹簧的力移动到与锁止元件松脱的位置中。通过拉伸螺杆的短暂旋转，产生非自锁式的丝杆克服预紧弹簧的轴向移动并且由此使设计为闭锁轮的锁止元件与设计为丝杆的锁止部件之间的齿部啮合松脱并且例如在复位弹簧的弹簧力作用下使制动活塞完全移动回来。在此，拉伸螺杆螺栓可以通过接口与工具耦连，所述工具可以从易接触到的位置实现拉伸螺杆螺栓的旋转。在此还有利的是，参与调节空气间隙和使制动活塞复位以完全打开制动单元的机械部件处于液压区域内，因此显著减少了这些部件被夹住的风险和部件的磨损。
[0013]本发明还涉及一种交通工具，尤其是有轨交通工具，其具有行走机构，在所述行走机构上固定有按照本发明的制动单元，所述制动单元用于与行走机构的轮组的制动器件形成摩擦配合。
[0014]为了进一步阐述本发明:
[0015]图1示出按照本发明的形式为有轨交通工具的交通工具，其中，转向架的轮组分别配置有至少一个按照本发明的制动单元；
[0016]图2示出按照本发明的制动单元的第一实施形式；
[0017]图3和图4示出按照本发明的制动单元的第二实施形式；
[0018]图5和图6以不同的剖视图示出图3和图4所示的制动单元的制动活塞装置并且
[0019]图7至图12示出图5和图6所示的制动活塞装置的部件在其运动过程的不同位置上的情形。
[0020]按照图1，有轨交通工具I具有车厢2.1、2.2、…、2.n，它们的车身以此处未示出的方式分别通过二次悬架由两个形式为转向架3的行走机构承载。转向架3分别具有两个轮组4。所述轮组4分别具有轴5，车轮6保持在轴5的端部上。在此，轮组4的轴5以此处未示出的方式可旋转地支承在轮组轴承中，所述轮组轴承通过壳体和主悬架连接在相应转向架3的转向架框架7上。有轨交通工具I还具有在此整体用附图标记8表示的制动系统。
[0021]有轨交通工具I的每个轴5通常分别配置有至少一个按照本发明的制动单元9。因此，每个车厢2.1、2.2、…、2.η均具有至少四个这种制动单元9。
[0022]每个制动单元9具有制动促动器10和由制动促动器10操纵的第一制动器件11，所述第一制动器件形式为配设有制动摩擦片12的压紧装置13。在此，每个这种制动单元9的第一制动器件11分别与第二制动器件14共同作用，所述第二制动器件形式为配设有制动面15的制动盘16。所述制动面15在此由两个部分制动盘16.1,16.2构成，它们固定在对应于制动单元9的车轮6的两侧上，因此配设有两个部分制动盘16.1,16.2的车轮6构成形式为车轮制动盘的制动盘16 (参见图2和图3)。
[0023]但也可以取代车轮制动盘设置轴制动盘，其中，在车轮旁边抗扭地布置在轴5上的单独的盘可能配设有制动面。此外，第一制动器件也可以与形式为车轮或者形式为制动圆筒的第二制动器件共同作用。
[0024]配设有制动摩擦片12的压紧装置13可在制动促动器10的作用下通过制动盘16被压紧，以便在第一制动器件11与第二制动器件14之间建立摩擦配合式连接。
[0025]制动促动器10是电动液压式制动促动器。
[0026]制动系统8具有中央控制设备17a以及在每个车厢2.1,2.2、…、2.η内具有制动控制装置17b，所述制动控制装置由一个或两个制动控制设备17b.1和17b.2构成。在此，制动控制设备17b.1和17b.2可通过拉伸总线18a由控制系统8的中央控制设备17a控制，所述中央控制设备例如由交通工具中央控制装置构成。
[0027]制动单元9的制动促动器10或者制动促动器组通过制动控制装置17b分别获得制动指令。在此，制动指令可以通过一个或多个控制线18b和/或总线和/或通过无线传输至制动促动器10。
[0028]图2示意性示出按照本发明的制动单元的第一实施形式109，所述制动单元具有制动促动器的第一实施形式110。
[0029]图3和图4示出按照本发明的制动单元的第二实施形式209，所述制动单元具有制动促动器的第二实施形式210，并且图5至图12示出制动促动器的第二实施形式210的细
-K-T。
[0030]然而，制动单元的两个实施形式109和209的区别基本上只在于其制动促动器110或210的整体上用附图标记119或219表示的制动活塞装置的设计构造，因此制动单元的两个实施形式109和209的基本上设计相同的构件在图2或图3至图12中分别标有相同的附图标记。
[0031]制动单元9的两个实施形式109和209具有整体上用附图标记20表示的连接件，以便固定(悬挂)在转向架框架7上，压紧装置13保持在所述连接件上。所述连接件20包括制动桥20.1并且通过螺栓连接20.2固定地定位在转向架框架7上。但制动单元109 ；209也可以固定在行走机构的其它位置上，例如固定在变速器壳体或者转向架的轮组法兰上。
[0032]压紧装置13借助两个制动杆21设计为制动卡钳。但作为备选，压紧装置也可以设计为制动钳。
[0033]在将制动单元109 ；209初次装配在转向架框架7上期间，可以借助螺栓连接20.2调整制动单元109 ;209在转向架框架7上的位置，然而事后的调整是非常耗费的。
[0034]尽管如此，在初次装配制动单元109 ;209之后的运行使用中，还是可能由于制动盘16的制动面15和制动摩擦片12的不均匀磨损、由于转向架3的相对运动或者由于压紧装置13的不可接近性，导致只有一个制动摩擦片12贴靠在对应于其的制动盘16的制动面15上或者两个制动摩擦片12与制动面15的空气间隙L具有不同大小。也就是在运行使用中可能出现制动器件11、14单侧贴靠的情况。
[0035]因此，两个制动杆21中的每一个分别配置有弹簧元件22。所述弹簧元件22分别以第一端部支承在对应的制动杆21上并且以第二端部支承在连接件20的制动桥20.1上。
[0036]两个弹簧元件22中的每一个的夹紧力均是可调节的。然而这在此只在制动单元的第二实施形式209中示出。在此，按照图3和图4分别借助整体上用附图标记23表示的调节装置调节每个弹簧元件22的夹紧力。
[0037]所述调节装置23分别包括调节螺栓23.1 (也称为“调整螺栓”或者“止挡螺栓”)、对应的制动杆20的螺纹孔(用于使调节螺栓23.1啮合)和设计在相应制动杆内的导引切缝，用于导引支