DE10110843A1

DE10110843A1 - Brake operating device especially for commercial motor vehicles has brake cylinder incorporating pneumatic muscle to create necessary operating, releasing or holding force

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Publication number: DE10110843A1
Application number: DE2001110843
Authority: DE
Inventors: Thomas Grabis
Original assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH; Knorr Bremse Systeme fuer Schienenfahrzeuge GmbH
Current assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH; Knorr Bremse Systeme fuer Schienenfahrzeuge GmbH
Priority date: 2001-03-07
Filing date: 2001-03-07
Publication date: 2002-09-12

Abstract

The brake operating device, especially a brake cylinder (1) and preferably a spring accumulator brake cylinder, has a pneumatic muscle (12,32) to create the necessary operating, releasing or holding force. The brake cylinder may be a service brake cylinder, or a combined service brake and spring accumulator brake cylinder, with a common casing or with a service brake cylinder casing and spring accumulator cylinder casing interconnected by an intermediate piece. An Independent claim is included for a use for a pneumatic muscle in brake operating device, especially for commercial motor vehicles, to produce the necessary operating, releasing or holding force to operate especially a disc brake.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bremsbetätigungsvorrichtung, insbesondere ei nen Bremszylinder für Nutzfahrzeuge, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie die Ver wendung eines pneumatischen Muskels in einem Bremszylinder oder in einer Bremse, insbe sondere einer Scheibenbremse nach dem Oberbegriff des Anspruchs 13.The present invention relates to a brake actuation device, in particular egg NEN brake cylinder for commercial vehicles, according to the preamble of claim 1 and the Ver application of a pneumatic muscle in a brake cylinder or in a brake, esp special a disc brake according to the preamble of claim 13.

Bremsbetätigungsvorrichtungen, wie z. B. handelsübliche Bremszylinder, die als Feder speicherbremszylinder, Betriebsbremszylinder oder kombinierte Betriebsbrems- und Feder speicherbremszylinder ausgebildet sein können, weisen in deren Gehäuseteilen mittels geeig neter Membrane begrenzte Druckräume auf, die zur Erzeugung der erforderlichen Betäti gungs-, Löse- oder Rückhaltekraft mit Druckluft aus einem Druckluftreservoir mit dem je weils erforderlichen Druck beaufschlagt werden können. Ferner sind im Handel herkömmli che Bremszylinder erhältlich, bei denen der mit Druckluft beaufschlagte Druckraum mittels einem im zugehörigen Gehäuseabschnitt gleitend abgedichtet gelagerten Kolben begrenzt wird. Sowohl die herkömmlichen Membran-Bremszylinder als auch die üblichen Kolben- Bremszylinder werden bevorzugt aus Aluminium hergestellt.Brake actuators, such as. B. commercially available brake cylinders, which act as a spring accumulator brake cylinder, service brake cylinder or combined service brake and spring memory brake cylinders can be formed, have in their housing parts by means of Neter membrane limited pressure spaces to generate the required actuation supply, release or retention force with compressed air from a compressed air reservoir with the ever because necessary pressure can be applied. Furthermore, they are commercially available Che brake cylinders available, in which the pressure chamber pressurized with compressed air limited in the associated housing section slidably mounted piston becomes. Both the conventional diaphragm brake cylinder and the usual piston Brake cylinders are preferably made of aluminum.

Dementsprechend weisen diese bekannten Bremszylinder eine Vielzahl von Problemen auf. Grundsätzlich gemein ist all diesen Bremszylindern die ständige Schwierigkeit, eine aus reichende Dichtigkeit der mit Druck beaufschlagten Räume sicherzustellen. Dieses Dichtig keitsproblem erfordert eine hohe Fertigungsgenauigkeit bei der Produktion, insbesondere eine hohe Paßgenauigkeit aufeinander aufliegender Flächenabschnitte. Ferner braucht der Feder speicherbremszylinder regelmäßig zusätzliche Dichtungen zur verbesserten Abdichtung des Druckraums gegenüber dem von der Feder des Federspeichers eingenommenen Raumes. Nicht zuletzt verursacht die häufig nur unzufriedenstellende Einspannung der Membrane des Betriebsbremsteiles Probleme mit deren Abdichtung. Die üblicherweise verwendeten Memb rane sind mit einem am Rand umlaufenden Dichtungswulst versehen. Die ringförmigen Rän dern von Deckel und Gehäuse beim Betriebsbremszylinder oder Gehäuse und Zwischenstück beim Betriebsbrems- und Federspeicherbremszylinder sind entsprechend darauf abgestimmt als Dichtungsauflageflächen umgeformt. Dazwischen wird der Dichtungswulst eingeklemmt, so daß an dieser Stelle ein zumindest dreischichtiger Aufbau mit platt aufeinander gestapelten Ränd- bzw. Dichtungsabschnitte entsteht. Die Membran soll dabei den Rändern der benach barten Gehäuseteile gehalten und zugleich so fest eingeklemmt sein, daß eine Dichte Verbin dung entsteht. Die Ränder der beiden Gehäuseteile werden hierfür beispielsweise mittels Bör delungen, Zuspannschellen oder anderen geeigneten Spannmitteln zu deren Verbindung ge geneinander gespannt. Daß eine derartige Verbindung bei den für Bremsvorgänge notwendi gen hohen Drücken nicht dauerhaft dicht sein kann, ist ohne weiteres einsichtig. Gleiches gilt in analoger Weise für die häufig auch in Federspeicherbremszylindern verwendete Membra ne.Accordingly, these known brake cylinders have a variety of problems on. Basically all these brake cylinders have in common the constant difficulty of getting out Ensure adequate tightness of the pressurized rooms. This tight problem requires a high level of manufacturing accuracy in production, especially one high fitting accuracy of surface sections lying on top of each other. The spring also needs brake master cylinder regularly additional seals for improved sealing of the Pressure chamber compared to the space occupied by the spring of the spring accumulator. Last but not least, the often unsatisfactory clamping of the membrane of the Service brake part problems with their sealing. The commonly used mem ranes are provided with a circumferential sealing bead. The ring-shaped rän of the cover and housing in the service brake cylinder or housing and intermediate piece the service brake and spring brake cylinders are matched accordingly reshaped as a sealing contact surface. In between, the sealing bead is clamped, so that at this point an at least three-layer structure with stacked flat Edge or sealing sections are created. The membrane should the edges of the contiguous beard housing parts are held and at the same time clamped so tight that a tight connection dung arises. The edges of the two housing parts are for this purpose, for example, by means of stock Delungen, clamping clamps or other suitable clamping devices for their connection ge excited about each other. That such a connection is necessary for braking operations can not be permanently sealed against high pressures is easily understood. same for in an analogous manner for the Membra, which is also often used in spring brake cylinders ne.

Darüber hinaus muß der bevorzugt verwendete Werkstoff Aluminium zur Erzielung glatter, sauberer Oberflächen an der Innenseite der die Dichtungen aufnehmenden Gehäuseab schnitte zusätzlich bearbeitet werden. Hierfür werden diese inneren Gehäuseabschnitte ge bürstet. Beim Bürsten der Aluminiumoberflächen entstehen jedoch feinste Stäube, die bei unsachgemäßer Bearbeitung oder unzureichender Absaugung bzw. Entlüftung zu Schädigun gen der Atemwege der mit diesen Arbeiten betrauten Arbeitskräfte führen können. Ferner sind diese Alustäube hochexplosiv und stellen damit ein ständiges Risiko im Produktionsprozeß dar. Darüber hinaus sind diese Aluminiumstäube selbst bei einer aufgrund einer optimalen Absaugung bzw. Belüftung reduzierten direkten Gefährdung immer noch ein nicht außer acht zu lassendes Problem, da derlei Alustäube als Sondermüll entsorgt werden müssen.In addition, the preferred material aluminum must be achieved smoother, cleaner surfaces on the inside of the housing receiving the seals cuts can also be processed. For this, these inner housing sections are ge brushes. When brushing the aluminum surfaces, however, the finest dusts are produced improper processing or inadequate suction or ventilation to damage against the respiratory tract of workers entrusted with this work. Furthermore are these aluminum dusts are highly explosive and therefore pose a constant risk in the production process In addition, these aluminum dusts are even at one due to an optimal Extraction or ventilation still did not neglect the direct risk Problem to be avoided, since such aluminum dusts have to be disposed of as special waste.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist demzufolge die Vermeidung der vorgenannten Nachteile bei der Herstellung von Bremsbetätigungsvorrichtungen, insbesondere von alltags tauglichen Bremszylindern.The object of the present invention is therefore to avoid the aforementioned Disadvantages in the manufacture of brake actuation devices, especially everyday suitable brake cylinders.

Diese Aufgabe wird gelöst, durch die Merkmale einer Bremsbetätigungsvorrichtung, insbesondere eines Bremszylinders nach Anspruch 1 als auch durch die Merkmale gemäß Anspruch 13.This object is achieved by the features of a brake actuation device, in particular a brake cylinder according to claim 1 and by the features according to Claim 13.

Durch die erstmals vorgeschlagene Verwendung eines pneumatischen Muskels in einer Bremsbetätigungsvorrichtung, insbesondere in einem Bremszylinder, vorzugsweise für Nutz fahrzeuge, zur Erzeugung der zur Betätigung einer Bremse, bevorzugt einer Scheibenbremse, erforderlichen Betätigungs-, Löse- oder Rückhaltekraft, bedarf es der vorstehend erwähnten, aufwendigen Nachbearbeitung der inneren Oberflächen der Gehäuseabschnitte des Bremszy linders, gegen die sich bei den herkömmlichen Bremszylindern Dichtungen zur Abdichtung der Druckräume abstützen, nicht mehr. Denn der verwendete, pneumatische Muskel ist ein in sich dichtes System, das außer im Bereich seiner Anschlüsse zur Beaufschlagung mit Druck luft keiner weiteren Abdichtung gegenüber dem ihm umgebenden Raum bedarf. Mit anderen Worten: Die notwendigen Abdichtungen sind im pneumatischen Muskel bereits integriert. Mit dessen Einbau ist dieser automatisch gegen das Gehäuse abgedichtet. Es entstehen keine zusätzlichen Dichtungsprobleme. Hierdurch wird in vorteilhafter Weise das vorstehend disku tierte Dichtungsproblem vollständig umgangen, das bei herkömmlichen Bremszylindern auf wendige Dichtungskonstruktionen zur Lösung notwendig machte. Mit der Vermeidung der aufwendigen Oberflächenbehandlung mittels Bürsten oder dergleichen entfallen auch die hochexplosiven Aluminiumstäube. Folglich fällt in vorteilhafter Weise auch kein Sondermüll mehr an, und es reduziert sich die Gefahr der Erkrankung der Atemwege bei jenen Arbeitskräf ten, die die Bremszylinder herstellen.Through the first proposed use of a pneumatic muscle in one Brake actuation device, in particular in a brake cylinder, preferably for utility vehicles, for the generation of the actuation of a brake, preferably a disc brake, required actuation, release or retention force, the above-mentioned, elaborate finishing of the inner surfaces of the housing sections of the Bremszy linders, against which there are seals for sealing in conventional brake cylinders of the pressure rooms, no more. Because the pneumatic muscle used is an in dense system, except in the area of its connections for pressurization air requires no further sealing against the space surrounding it. With others Words: The necessary seals are already integrated in the pneumatic muscle. When it is installed, it is automatically sealed against the housing. There are none additional sealing problems. As a result, the above discu advantageously fully circumvented sealing problem that occurs with conventional brake cylinders agile sealing constructions made necessary for the solution. By avoiding the elaborate surface treatment using brushes or the like is also eliminated highly explosive aluminum dusts. As a result, no hazardous waste falls in an advantageous manner more, and it reduces the risk of respiratory illness among those workers that manufacture the brake cylinders.

Weiterhin kann bei einer solchen erfindungsgemäßen Bremsbetätigungsvorrichtung bzw. einem erstmalig vorgeschlagenen, erfindungsgemäßen Bremszylinder, insbesondere für Nutzfahrzeuge, zur Betätigung von Bremsen, insbesondere von Scheibenbremsen, mit we nigstens einem, im Bremszylinder angeordneten, pneumatischen Muskel, zur Erzeugung der erforderlichen Betätigungs-, Löse- oder Rückhaltekraft, die bei herkömmlichen Membran- Bremszylindern zur Abgrenzung des druckluftbeaufschlagten Druckraums verwendete Membrane vollständig entfallen. Gleiches gilt für die bei herkömmlichen Kolben- Bremszylindern aufwendige Zylinder-/Kolbenkonstruktion, die durch den Einsatz eines pneumatischen Muskels überflüssig wird. Hierdurch wird in vorteilhafter Weise einerseits die zu integrierende Anzahl an Teilen drastisch reduziert und zum anderen der Montageaufwand deutlich vereinfacht. Selbst bei der Fertigungsgenauikgeit können größere Toleranzen als bei herkömmlichen Bremszylindern akzeptiert werden. Dies führt als weiterer Vorteil zu einer erheblichen Kostensenkung in der Produktion. Gleichzeitig kann sich die Lagerhaltung auf grund der reduzierten Teile als auch der Vereinfachung des Produktionsprozesses ebenfalls verringern bzw. vereinfachen, was sich wiederum positiv auf die Herstellungskosten auswirkt.Furthermore, in such a brake actuation device according to the invention or a brake cylinder according to the invention proposed for the first time, in particular for Commercial vehicles, for operating brakes, in particular disc brakes, with we at least one, arranged in the brake cylinder, pneumatic muscle to generate the required actuating, releasing or restraining force, which with conventional membrane Brake cylinders used to delimit the compressed air pressure chamber Membrane completely eliminated. The same applies to the conventional piston Brake cylinders complex cylinder / piston design, which is achieved through the use of a pneumatic muscle becomes superfluous. In this way, on the one hand, the The number of parts to be integrated is drastically reduced and on the other hand the assembly effort significantly simplified. Even with manufacturing accuracy, larger tolerances than with conventional brake cylinders are accepted. This leads to another advantage significant cost reduction in production. At the same time, inventory can be on due to the reduced parts as well as the simplification of the production process reduce or simplify, which in turn has a positive effect on the production costs.

Darüber hinaus erhöht sich in positiver Weise die Zuverlässigkeit einer erfin dungsgemäßen Bremsbetätigungseinrichtung bzw. eines erfindungsgemäßen Bremszylinders im Betrieb. Denn beim erfindungsgemäßen Bremszylinder entfallen jegliche gleitenden Relativbewegungen zwischen mittels Dichtungen abgedichteter, benachbarter Flächen. Damit ein hergehend entfällt jeglicher an solchen Stellen üblicherweise auftretender Verschleiß. Dies erhöht die Betriebssicherheit eines erfindungsgemäßen Bremszylinders deutlich. Verschleiß kann im Prinzip nur noch beim pneumatischen Muskel selbst auftreten. Dieser weist jedoch deutlich höhere Standzeiten auf, als herkömmliche mittels Membrane oder Kolben- /Zylinderkombinationen erzeugte Druckräume, was sich wiederum positiv auf die Betriebssi cherheit aber auch positiv auf die Instandhaltungszyklen auswirkt.In addition, the reliability of an inventor increases in a positive way brake actuation device according to the invention or a brake cylinder according to the invention operational. Because in the brake cylinder according to the invention any sliding relative movements are eliminated between adjacent surfaces sealed with seals. So that one In this way, any wear that usually occurs at such points is eliminated. This increases the operational safety of a brake cylinder according to the invention significantly. wear can in principle only occur with the pneumatic muscle itself. However, this points significantly longer service life than conventional ones using a membrane or piston / Cylinder combinations generated pressure spaces, which in turn has a positive effect on the operational safety safety but also has a positive effect on the maintenance cycles.

Der pneumatische Muskel ist ein neuartiger Zugaktuator, der dem biologischen Muskel nachempfunden ist. Verschiedene Ausführungsformen des pneumatischen Muskels werden beispielsweise von der Festo AG & Co. vertrieben. Ein pneumatischer Muskel kann hohe An fangszugkräfte erzeugen. Die vom pneumatischen Muskel erzeugte Kraft nimmt dann entlang der Kontraktionsbewegung ab. Damit ist sowohl ein kraftvolles Zupacken der Bremsen als auch ein sanftes Ausklingen der axialen Bewegung möglich. Der Aufbau eines pneumatischen Muskels zeichnet sich durch seine konstruktive Einfachheit aus und kann je nach Ausfüh rungsform und Verwendungszweck variieren. Üblicherweise wird ein faserverstärkter Schlauch von zwei endseitigen Anschlußstücken gehalten. Es gibt folglich keine mechanisch bewegten Teile, demnach auch keine äußere Reibung, so daß Verschleiß auf ein Minimum reduziert ist.The pneumatic muscle is a new type of pull actuator, the biological muscle is modeled. Different embodiments of the pneumatic muscle are available distributed for example by Festo AG & Co. A pneumatic muscle can be high generate tractive forces. The force generated by the pneumatic muscle then increases the contraction movement. This is both a powerful grip on the brakes a gentle decay of the axial movement is also possible. Building a pneumatic Muskels is characterized by its constructive simplicity and can vary depending on the design Form and purpose of use vary. Usually a fiber reinforced Hose held by two end fittings. There is therefore no mechanical moving parts, therefore no external friction, so that wear to a minimum is reduced.

Wie vorstehend beschrieben, besteht ein pneumatischer Muskel üblicherweise aus einem Kontraktionsschlauch und den dazugehörigen Anschlußstücken. Der Kontraktionsschlauch ist beispielsweise aufgebaut aus einem druckdichten Gummischlauch und einer Umspinnung mit hochfesten Fasern. Die Fasern bilden beispielsweise ein Rautenmuster in Form einer dreidi mensionalen Gitterstruktur. Daneben sind aber auch andere Ausführungsformen denkbar, und die Erfindung beschränkt sich nicht auf die Verwendung einer konkreten Ausführungsform eines pneumatischen Muskels.As described above, a pneumatic muscle usually consists of one Contraction hose and the associated connectors. The contraction tube is for example made up of a pressure-tight rubber hose and a wrapping with high-strength fibers. For example, the fibers form a diamond pattern in the form of a three-dimensional pattern dimensional lattice structure. In addition, other embodiments are also conceivable, and the invention is not limited to the use of a specific embodiment of a pneumatic muscle.

Durch Anlegen eines Innendrucks dehnt sich der Schlauch in Umfangsrichtung aus. Damit entsteht eine Kontraktionsbewegung und eine Zugkraft in Längsrichtung des Muskels. Die Zugkraft hat ihr Maximum gleich zu Beginn der Kontraktion. Bei einem Bremszylinder mit pneumatischem Muskel liegt somit in vorteilhafter Weise sofort die maximal verfügbare Bremskraft beim Beginn des Bremsens an. The hose expands in the circumferential direction by applying an internal pressure. This creates a contraction movement and a tensile force in the longitudinal direction of the muscle. The tractive force has its maximum right at the beginning of the contraction. With a brake cylinder with a pneumatic muscle, the maximum available is thus immediately advantageous Braking force at the beginning of braking.

Ein pneumatischer Muskel bietet einen 40% geringeren Energieverbrauch bei gleicher Kraft gegenüber einer herkömmlichen Krafterzeugung mittels einer Druckmembrane oder eines Druckzylinders. Folglich zeichnet sich auch ein Bremszylinder mit einem pneumati schen Muskel durch einen reduzierten Energieverbrauch in vorteilhafter Weise aus.A pneumatic muscle offers 40% less energy consumption for the same Force compared to conventional force generation using a pressure diaphragm or of a printing cylinder. As a result, a brake cylinder with a pneumati is also featured muscle due to reduced energy consumption in an advantageous manner.

Des weiteren sind erfindungsgemäße Bremsbetätigungsvorrichtungen bzw. Bremszylin der aufgrund der Verwendung eines pneumatischen Muskels nicht mehr anfällig gegenüber Verunreinigungen, wie Sand, Staub oder dergleichen, so daß deren Gehäuse gegebenenfalls zur Gewichtsreduzierung und/oder zur weiteren Vereinfachung der Herstellung teilweise of fen bzw. flächenreduziert ausgebildet werden können. Auf diese Weise wird beispielsweise eine offene, lediglich mit einem Bügel vorgespannte Bauweise ermöglicht. Alternativ könnte das Gehäuse auch auf eine Gitterstruktur reduziert werden.Furthermore, brake actuation devices or Bremszylin invention which is no longer susceptible to use due to the use of a pneumatic muscle Contaminants, such as sand, dust or the like, so that their housing if necessary partially to reduce weight and / or to further simplify production fen or reduced area can be trained. This way, for example an open, only pre-tensioned construction allows. Alternatively, could the housing can also be reduced to a lattice structure.

Zudem tritt bei einem pneumatischen Muskel kein Stick-Slip-Effekt und auch keine Haftreibung auf, so daß eine absolut ruckfreie Bewegung bei einer Betätigung der Bremse er folgt.In addition, there is no stick-slip effect with a pneumatic muscle and neither Stiction on, so that he absolutely smooth movement when the brake follows.

Weiterhin entfällt bei einer Bremsbetätigungsvorrichtung bzw. einem Bremszylinder mit pneumatischem Muskel die bei herkömmlichen Bremszylindern auftretende und dort häu fig nur unzufriedenstellend zu lösende Entlüftungsproblematik.Furthermore, there is no need for a brake actuation device or a brake cylinder with pneumatic muscle that occurs in conventional brake cylinders and there fig ventilation problem to be solved unsatisfactorily.

Ferner eröffnet der pneumatische Muskel die Möglichkeit der Luftzuführung von jedem seiner beiden Enden her, so daß sich in weiter vorteilhafter Weise eine bauliche Vereinfachung bzw. eine Erhöhung der konstruktiven Freiheiten ergibt.Furthermore, the pneumatic muscle opens up the possibility of air supply to everyone its two ends ago, so that there is a further constructional simplification or an increase in constructive freedom.

Darüber hinaus eröffnet eine serielle Hintereinanderschaltung mehrerer, extrem kurzer, pneumatischer Muskeln in axialer Richtung die Realisierung eines Tandem- bzw. Kombi muskels mit einem deutlich verbesserten Verhältnis der Baulänge zur erzielbaren Hublänge. Aufgrund des sich aus einer Mehrzahl von Teilhüben ergebenden Gesamthubes kann somit - trotz der über dem Hubweg abnehmenden Kraft eines einzelnen, pneumatischen Muskels wegen dessen gezielt nur über den Anfangshub genutzten kurzen Teilhubs - eine über den Gesamthub nahezu gleichbleibende Kraft nahe der maximal erreichbaren Kraft realisiert wer den. Das Kraft-Weg-Diagramm eines solchen Tandem- bzw. Kombimuskels zeigt dann einen nahezu lineraren Verlauf mit einer auf ein Minimum reduzierten Kraftabnahme über dem Weg.In addition, a series connection of several, extremely short, pneumatic muscles in the axial direction the realization of a tandem or station wagon muscle with a significantly improved ratio of the overall length to the achievable stroke length. Because of the total stroke resulting from a plurality of partial strokes, it is therefore possible - despite the force of a single pneumatic muscle that decreases over the stroke because of this, it only uses the short partial strokes specifically over the initial stroke - one over the Total stroke almost constant force near the maximum achievable force realized the. The force-displacement diagram of such a tandem or combination muscle then shows one almost linear course with a reduced power consumption above the Path.

Zudem bietet ein pneumatischer Muskel eine optimale Luftausnutzung der verfügbaren Luft. Damit kann das zu bevorratende Luftvolumen kleiner als bei herkömmlichen Betäti gungseinrichtungen gehalten werden. Dies verringert die Volumina allgemein im Bremssys tem. Daraus resultiert wiederum in vorteilhafter Weise eine Kostenreduktion.In addition, a pneumatic muscle offers optimal use of the available air Air. This means that the air volume to be stored can be smaller than with conventional actuators supply facilities are kept. This generally reduces the volume in the Bremssys tem. This in turn advantageously results in a cost reduction.

Vorteilhafte Aspekte und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Merk malen der Unteransprüche.Advantageous aspects and developments of the invention result from the note paint the subclaims.

So kann der Bremszylinder als Federspeicherbremszylinder ausgebildet sein. In dessen Federspeicherbremszylindergehäuse kann wenigstens ein pneumatischer Muskel vorgesehen werden. Mit diesem kann die gegen die Federkraft der Feder zur Erzeugung der bei einer Feststell- oder Notbremsung erforderlichen Betätigungskraft wirkende Rückhaltekraft oder auch die bei einer Feststell- oder Notbremsung erforderliche Betätigungskraft erzeugt werden.So the brake cylinder can be designed as a spring brake cylinder. In its Spring brake cylinder housing can provide at least one pneumatic muscle become. With this, the against the spring force of the spring to generate the at a Parking or emergency braking required actuation force acting restraint or also the actuation force required for parking or emergency braking are generated.

Weiter hat es sich als vorteilhaft erwiesen, den Bremszylinder als Betriebs bremszylinder auszubilden und innerhalb dessen Betriebsbremszylindergehäuses wenigstens einen pneumatischen Muskel vorzusehen. Dieser kann dann zur Bereitstellung der bei einer Bremsung erforderlichen Betätigungskraft dienen oder zur Erzeugung der nach einer Brem sung zur Lösung der Bremse erforderlichen Lösekraft vorgesehen werden.It has also proven advantageous to operate the brake cylinder Train brake cylinder and at least within the service brake cylinder housing to provide a pneumatic muscle. This can then be used to provide the at a Braking required actuation force or to generate the after a brake solution to release the brake required release force are provided.

In einer weiter vorteilhaften Variante kann der Bremszylinder als kombinierter Betriebsbrems- und Federspeicherbremszylinder, insbesondere für Nutzfahrzeuge, ausgebildet sein, der ein Betriebsbremszylindergehäuse, ein Federspeicherbremszylindergehäuse und ein dazwischen angeordnetes Zwischenstück aufweist, welches die Gehäuseteile und/oder Druck kammern der beiden Bremszylinder voneinander trennt, wobei die beiden benachbarten Ge häuseteile des Betriebsbremszylinders und des Federspeicherbremszylinders beim Kombizy linder mittels dem Zwischenstück miteinander verbunden und von diesem gehalten sind. Hierbei sind des weiteren Varianten denkbar, bei denen aufgrund der sich durch den erstmali gen Einsatz des pneumatischen Muskels ergebenden, vorstehend diskutierten Vorteile ein mehrteiliges Gehäuse entfallen kann. Der Betriebsbremsteil und der Federspeicherbremsteil eines solchen Kombizylinders können dann in vorteilhafter Weise in einem konstruktiv vereinfachten, preiswerter herzustellenden, gemeinsamen Gehäuse untergebracht werden. Hier bei kann eine Kombination von Membran- und/oder Kolben-Bremszylinder kombiniert mit wenigstens einem pneumatischen Muskel realisiert werden. Es ist ebenso denkbar, im Kombi zylinder ausschließlich pneumatische Muskeln vorzusehen. Dabei kann innerhalb des Feder speicherbremszylindergehäuses wenigstens ein pneumatischer Muskel vorgesehen werden. Ebenso könnte im Betriebsbremszylindergehäuse wenigstens ein pneumatischer Muskel an geordnet sein. Mit dem pneumatischen Muskel kann dann, je nach Anwendungsfall, die erfor derliche Betätigungs-, Löse- oder Rückhaltekraft erzeugt werden.In a further advantageous variant, the brake cylinder can be used as a combined one Service brake and spring brake cylinders, especially for commercial vehicles be a service brake cylinder housing, a spring brake cylinder housing and a interposed intermediate piece which has the housing parts and / or pressure separate chambers of the two brake cylinders, the two adjacent Ge housing parts of the service brake cylinder and the spring brake cylinder on the Kombizy linder are connected to and held by the intermediate piece. In this case, further variants are conceivable in which, due to the fact that the first time advantages resulting from the use of the pneumatic muscle, discussed above multi-part housing can be omitted. The service brake part and the spring brake part of such a combination cylinder can then advantageously in a structurally simplified, less expensive to manufacture, common housing. here at can be a combination of membrane and / or piston brake cylinder combined with at least one pneumatic muscle can be realized. It is also conceivable in a station wagon cylinders only pneumatic muscles. It can be inside the spring memory brake cylinder housing at least one pneumatic muscle can be provided. Likewise, at least one pneumatic muscle could be in the service brake cylinder housing be ordered. With the pneumatic muscle, depending on the application, the expl such actuating, releasing or retaining force are generated.

In einer weiter vorteilhaften Variante kann eine Mehrzahl von pneumatischen Muskeln vorgesehen sein, die weitestgehend parallel zueinander ausgerichtet und ringförmig, vorzugs weise konzentrisch, um die Hauptachse des Bremszylinders herum angeordnet sind. Damit sind besonders hohe Kräfte erzeugbar, so daß auch die bei Schwerlastkraftwagen oder ande ren schweren Nutzfahrzeugen bzw. Sonderfahrzeugen erforderlichen Bremskräfte betriebs sicher realisiert werden können.In a further advantageous variant, a plurality of pneumatic muscles be provided, which are aligned largely parallel to one another and annular, preferred are arranged concentrically around the main axis of the brake cylinder. In order to particularly high forces can be generated, so that even heavy-duty vehicles or others heavy commercial vehicles or special vehicles required braking forces can be realized safely.

Als weitere, vorteilhafte Alternative kann ein pneumatischer Muskel vorgesehen werden, dessen einen ringzylindrischen Druckraum begrenzende, innere als auch äußere Wandung ringförmig um die Hauptachse des Bremszylinders herum angeordnet und weitestgehend pa rallel zueinander ausgerichtet sind. Damit ist eine besonders platzsparende Variante eines pneumatischen Muskels realisierbar, mittels der beispielsweise beim Betriebsbremszylinder die erforderliche Betätigungskraft als Zugkraft erzeugt werden kann, indem diese in das betä tigungsrichtungsabgewandte Ende des Betätigungsstabs eingeleitet wird, wobei selbiger sich in axialer Richtung innerhalb des, im ringzylindrischen, pneumatischen Muskel verbleibenden, freien Hohlraums ungestört bewegen kann.As a further, advantageous alternative, a pneumatic muscle can be provided, its inner and outer wall delimiting an annular cylindrical pressure chamber arranged in a ring around the main axis of the brake cylinder and largely pa are aligned parallel to each other. This is a particularly space-saving variant of one pneumatic muscle realizable by means of, for example, the service brake cylinder the required actuation force can be generated as a tensile force by pushing it into the End of the operating rod facing away from the direction of initiation, the same itself in the axial direction within the remaining, in the cylindrical cylindrical, pneumatic muscle, free space can move undisturbed.

Die vorstehend als doppelwandige Ausführungform mit ringzylindrischem Hohlraum diskutierte Variante eines ringzylindrischen, pneumatischem Muskels könnte in einer weiter vereinfachten Ausführungsform auch als einwandiger, ringzylindrischer, pneumatischer Mus kel ausgestaltet werden.The above as a double-walled design with an annular cylindrical cavity discussed variant of a cylindrical cylindrical, pneumatic muscle could go further in one simplified embodiment as a single-walled, cylindrical cylindrical, pneumatic mus be designed.

Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der Figuren der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt: The invention is described below in exemplary embodiments with reference to the figures in FIG Drawings explained in more detail. It shows:

Fig. 1 im Vollschnitt einen erfindungsgemäßen Bremszylinder in der beispielhaften Aus führung als Betriebsbrems- und Federspeicherbremszylinder mit pneumatischen Muskeln in beiden Gehäuseabschnitten, Fig. 1 in full section of a brake cylinder according to the invention in the exemplary From management as service brake and spring brake cylinder with pneumatic muscles in both housing sections,

Fig. 2 in einem weiteren Vollschnitt eine andere Variante eines Kombizylinders mit pneu matischen Muskeln im Federspeicherbremsteil. Fig. 2 in a further full section another variant of a combination cylinder with pneumatic muscles in the spring brake part.

Fig. 3 eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Bremszylinders in der Vari ante als Federspeicherbremszylinder im Vollschnitt. Fig. 3 shows a further embodiment of a brake cylinder according to the invention in the variant as a spring brake cylinder in full section.

Fig. 4 wiederum im Vollschnitt eine weitere Ausführungsform eines Kombizylinders mit im gemeinsamen Gehäuse angeordnetem Betriebsbrems- und Federspeicherbremsab schnitt, wobei beide Abschnitte mit pneumatischen Muskeln ausgestattet sind, Fig. 4, in turn, in full section of a further embodiment of a combined cylinder with cut arranged in the common housing service brake and Federspeicherbremsab, both sections are equipped with pneumatic muscles,

Fig. 5 eine weitere Variante eines Kombizylinders, wobei lediglich im Betriebsbremsteil ein pneumatischer Muskel vorgesehen ist, Fig. 5 shows a further variant of the combination cylinder, wherein a pneumatic muscle is provided only in the service brake portion,

Fig. 6 in einem weiteren Vollschnitt einen als Betriebsbremszylinder ausgebildeten, erfin dungsgemäßen Bremszylinder mit pneumatischem Muskel, Fig. 6 is a formed as a service brake cylinder, in a further full section, to the invention OF INVENTION brake cylinder with pneumatic muscle,

Fig. 7 die in Fig. 4 gezeigte Variante eines erfindungsgemäßen Bremszylinders in schema tisch vereinfachter Weise mit fast vollständig entspannter Speicherfeder kurz vor der Feststellbremsposition, Fig. 7 shows the variation shown in FIG. 4 of a brake cylinder according to the invention in a schematically simplified manner with almost completely relaxed loaded spring just before the parking brake position,

Fig. 8 die in Fig. 4 und Fig. 7 gezeigte Variante in schematisch vereinfachter Weise wie derum ohne nähere Ausführung des Betriebsbremsteils mit in Ruhelage befindlicher, vorgespannter Speicherfeder, Fig. 8 in Fig. 4 variant shown 7 and Fig. In a schematically simplified manner as derum without further execution of the operating braking part with in-rest position, spring-biased memory,

Fig. 9 eine weitere Variante einer erfindungsgemäßen Bremsbetätigungsvorrichtung in ei ner schematischen, dreidimensionalen Darstellung schräg von vorne und Fig. 9 shows a further variant of a brake actuation device according to the invention in egg ner schematic, three-dimensional representation obliquely from the front and

Fig. 10 eine zur in Fig. 9 gezeigten Variante alternative Variante mit einer anders aus gebildeten Anlenkung des pneumatischen Muskels in einer schematischen, drei dimensionalen Darstellung schräg von der Seite. Fig. 10 shows an alternative to the variant shown in Fig. 9 with a differently designed articulation of the pneumatic muscle in a schematic, three-dimensional representation obliquely from the side.

Der in Fig. 1 in einem Vollschnitt dargestellte, erfindungsgemäße Bremszylinder ist in einer ersten, beispielhaften Ausführungsform als Kombizylinder veranschaulicht. Der Brems zylinder 1 verfügt über einen Betriebsbremsteil 2 und einen Federspeicherbremsteil 4, die beide mittels dem Zwischenstück 6 räumlich voneinander abgegrenzt und mechanisch mit einander verbunden sind. Im Betriebsbremsteil 2 ist ein pneumatischer Muskel 12 angeordnet. Der pneumatische Muskel 12 ist als ringzylindrischer, längsgestreckter Hohlkörper ausgebil det und erstreckt sich in Längsrichtung koaxial zur Hauptachse X des Bremszylinders 1. In nerhalb des pneumatischen Muskels 12 erstreckt sich koaxial zur Hauptachse X der Betäti gungsstab 14. Dessen Hauptwirkungsrichtung beim Betätigen der Bremse ist mit dem Pfeil F angegeben. Befestigungsmittel 16 sind am Boden 18 des Betriebsbremsteils 2 am Betriebs bremsgehäuse 20 befestigt. Die Zufuhr der zur Druckerzeugung notwendigen Druckluft zum pneumatischen Muskel 12 erfolgt in dessen dem Boden 18 zugewandten Endbereich über das dort befindliche Anschlußstück 22. Die Ableitung der Zugkraft des pneumatischen Muskels 12 in den Betätigungsstab 14 erfolgt über einen tellerartigen Flansch 24 am anderen Ende des pneumatischen Muskels 12. Ferner ist eine Feder 26 vorgesehen, die sich in der Darstellung gemäß Fig. 1 linker Hand gegen das Anschlußstück 22 bzw. gegen den Boden 18 des Be triebsbremsgehäuses 20 und rechter Hand gegen den tellerartigen Flansch bzw. Betriebs bremsteller 24 abstützt. Die Feder 26 dient zur Rückführung des Betätigungsstabs 14 in die Ruheposition vor einem Betriebsbremsvorgang.The brake cylinder according to the invention shown in full section in FIG. 1 is illustrated in a first exemplary embodiment as a combination cylinder. The brake cylinder 1 has a service brake part 2 and a spring brake part 4 , both of which are spatially delimited from one another by means of the intermediate piece 6 and are mechanically connected to one another. A pneumatic muscle 12 is arranged in the service brake part 2 . The pneumatic muscle 12 is configured as an annular cylindrical, elongated hollow body and extends in the longitudinal direction coaxially to the main axis X of the brake cylinder 1 . In the pneumatic muscle 12 extends coaxially to the main axis X of the actuation rod 14th Its main direction of action when the brake is actuated is indicated by the arrow F. Fasteners 16 are attached to the bottom 18 of the service brake part 2 on the service brake housing 20 . The supply of the compressed air required for generating pressure to the pneumatic muscle 12 takes place in its end region facing the floor 18 via the connection piece 22 located there . The tensile force of the pneumatic muscle 12 is derived in the actuating rod 14 via a plate-like flange 24 at the other end of the pneumatic muscle 12 . Furthermore, a spring 26 is provided, which is shown in FIG. 1 left hand against the connector 22 or against the bottom 18 of the loading brake housing 20 Be and right hand against the plate-like flange or brake actuator 24 supports. The spring 26 serves to return the actuating rod 14 to the rest position before a service braking operation.

Im Federspeicherbremsteil 4 befindet sich eine Feder 30, die beispielsweise bei einem Feststell- oder Notbremsvorgang zur Erzeugung der notwendigen Bremskraft vorgesehen und im normalen Betriebszustand vorgespannt ist. Die Vorspannung erfolgt hierbei durch die im Federspeicherbremsteil 4 ebenfalls angeordneten, pneumatischen Muskeln 32. Bei dieser Aus führungsform sind eine Mehrzahl von pneumatischen Muskeln 32 zur Erzeugung einer aus reichend hohen Gegenkraft ringförmig, koaxial um die Hauptachse X herum angeordnet. Die pneumatischen Muskeln 32 stützen sich dabei in der Darstellung nach Fig. 1 rechter Hand am Deckelabschnitt 34 des Federspeicherbremsgehäuses 36 ab. Linker Hand sind die pneumati schen Muskeln 32 mit einem Federspeicherteller 38 verbunden bzw. stützen sich an diesem ab, der seinerseits das in dieser Ausführungsform zylindrisch ausgebildete Druckstück 40 trägt. Mit dem Druckstück 40 wird im Falle einer Feststell- oder Notbremsung die Kraft der mittels der pneumatischen Muskeln 32 vorgespannten Feder 30 über den Federspeicherteller 38 durch das Zwischenstück 6 hindurch auf den Betriebsbremsteller 24 übertragen, der die eingeleitete Kraft auf den Betätigungsstab 14 ableitet und über diesen dem Bremsgerät zu führt.In the spring brake part 4 there is a spring 30 , which is provided, for example in the event of a parking or emergency braking operation, to generate the necessary braking force and is preloaded in the normal operating state. The pretensioning takes place here by means of the pneumatic muscles 32 likewise arranged in the spring brake part 4 . In this embodiment, a plurality of pneumatic muscles 32 are arranged annularly, coaxially around the main axis X to generate a sufficiently high counterforce. The pneumatic muscles 32 are supported in the illustration according to FIG. 1 on the right hand on the cover section 34 of the spring brake brake housing 36 . On the left hand, the pneumatic muscles 32 are connected to a spring-loaded plate 38 or are supported on the latter, which in turn carries the pressure piece 40, which is cylindrical in this embodiment. With the pressure piece 40 , in the event of a parking or emergency braking, the force of the spring 30 biased by means of the pneumatic muscles 32 is transmitted via the spring storage plate 38 through the intermediate piece 6 to the service brake actuator 24 , which derives the force introduced onto the actuating rod 14 and via the latter leads to the braking device.

Eine weitere Variante des vorstehend diskutierten Kombizylinders ist in Fig. 2 im Voll schnitt dargestellt. Auch hier weist der Bremszylinder 1 einen Betriebsbremsteil 2 und einen Federspeicherbremsteil 4 auf. Beide sind mittels eines Zwischenstücks 6 verbunden. Der Be triebsbremsteil 2 ist in herkömmlicher Weise als Membranbremszylinder aufgebaut, was die dort dargestellte Membrane 50 verdeutlichen soll. Ein pneumatischer Muskel ist in dieser Va riante im Betriebsbremsteil 2 nicht vorgesehen. Demgegenüber weist der Federspeicher bremsteil 4 wiederum pneumatische Muskeln 32 auf. Zur Vermeidung von Wiederholungen kann zur näheren Erläuterung deren Wirkungsweise auf die entsprechende, vorstehende Dis kussion zu Fig. 1 verwiesen werden.Another variant of the combination cylinder discussed above is shown in full section in Fig. 2. Here, too, the brake cylinder 1 has a service brake part 2 and a spring brake part 4 . Both are connected by means of an intermediate piece 6 . Be the operating brake part 2 is constructed in a conventional manner as a diaphragm brake cylinder, which is intended to illustrate the diaphragm 50 shown there. A pneumatic muscle is not provided in this variant in service brake part 2 . In contrast, the spring brake part 4 again has pneumatic muscles 32 . To avoid repetition, their mode of action can be referred to the corresponding discussion above for Fig. 1 for a more detailed explanation.

In Fig. 3 ist ein erfindungsgemäßer Bremszylinder 1 im Vollschnitt in der Variante als reiner Federspeicherbremszylinder 4 dargestellt. Dessen Federspeicherbremsteil 4 verfügt wiederum über pneumatische Muskeln 32, mittels denen die Feder 30 vorgespannt wird. Be züglich der weiteren Funktionsbeschreibung darf auf den diesbezüglichen Teil der Diskussion zue Fig. 1 verwiesen werden. Bei einer Feststell- oder Notbremsung werden die pneumati schen Muskeln 32 schlagartig entlüftet, strecken sich in axialer Richtung und geben die Kraft der vorgespannten Feder 30 in Bruchteilen von Sekunden frei. Deren Kraft wird über den Fe derspeicherteller 38 in das zylindrische Betätigungselement 40 eingeleitet, welches seinerseits in mit dem Pfeil F gekennzeichneter Richtung gemäß Fig. 3 nach links bewegt wird und die Bremse betätigt.In Fig. 3, a brake cylinder 1 according to the invention is shown in full section in the variant as a pure spring brake cylinder 4 . Its spring-loaded brake part 4 in turn has pneumatic muscles 32 , by means of which the spring 30 is preloaded. With regard to the further functional description, reference may be made to the relevant part of the discussion relating to FIG. 1. In the case of parking or emergency braking, the pneumatic muscles 32 are suddenly vented, stretch in the axial direction and release the force of the prestressed spring 30 in fractions of a second. Their force is introduced via the spring derspeicherteller 38 into the cylindrical actuating element 40 , which in turn is moved to the left in the direction indicated by the arrow F according to FIG. 3 and actuates the brake.

In Fig. 4 ist erneut eine weitere Variante eines Kombizylinders dargestellt. Der dort im Vollschnitt gezeigte Bremszylinder 1 enthält einen in einem gemeinsamen Gehäuse 8 befind lichen Betriebsbremsteil 2' und einen Federspeicherbremsteil 4'. Der Betriebsbremsteil 2' weist eine Mehrzahl von pneumatischen Muskeln 60 auf, die ringförmig um die Hauptachse X herum angeordnet sind. Die pneumatischen Muskeln 60 sind in dieser Darstellung linker Hand am Boden 18' befestigt, der fernerhin Befestigungsmittel 16' aufweist. Rechter Hand sind die pneumatischen Muskeln 60 mit einem Betriebsbremsteller 24' verbunden, der in die ser speziellen Ausführungsform in einen zylindrischen Abschnitt 62 übergeht, der seinerseits in einem stabartigen Endabschnitt 64 mündet. Die Wirkungsweise des Betriebsbremsteils ist hier analog zur Wirkungsweise der in Fig. 1 beschriebenen Variante zu verstehen. Bei einem Betriebsbremsvorgang werden die pneumatischen Muskeln 60 mit Druckluft gefüllt. Diese kontrahieren sich aufgrund des sich darin aufbauenden Drucks. Folglich verkürzen sich die pneumatischen Muskeln 60 und ziehen am Betriebsbremsteller 24' all, der die in ihn eingelei tete Kraft in dieser Darstellung nach links zum stabförmigen Ende 64 weiterleitet, welches wiederum in Wirkverbindung mit der zu betätigenden Bremse steht, welche nicht näher dar gestellt ist. Folglich wird die Betriebsbremskraft in Richtung des mit F gekennzeichneten Pfeils abgegeben.In FIG. 4, a further variant is shown of a combination cylinder again. The brake cylinder 1 shown there in full section contains a service brake part 2 'located in a common housing 8 ' and a spring brake part 4 '. The service brake part 2 'has a plurality of pneumatic muscles 60 which are arranged in a ring around the main axis X. The pneumatic muscles 60 are fastened on the left hand in this illustration to the floor 18 ', which furthermore has fastening means 16 '. On the right-hand side, the pneumatic muscles 60 are connected to a service brake actuator 24 ', which in this particular embodiment merges into a cylindrical section 62 , which in turn opens into a rod-like end section 64 . The mode of operation of the service brake part is to be understood here analogously to the mode of operation of the variant described in FIG. 1. During a service braking operation, the pneumatic muscles 60 are filled with compressed air. These contract due to the pressure building up in them. Consequently, the pneumatic muscles 60 shorten and pull on the service brake actuator 24 ', which in this illustration forwards the force introduced into it to the rod-shaped end 64 , which in turn is operatively connected to the actuating brake is, which is not shown. As a result, the service braking force is released in the direction of the arrow labeled F.

Im Federspeicherbremsteil 4 ist bei dieser Variante ein ringzylindrischer, pneumatischer Muskel 66 vorgesehen. Dieser erstreckt sich in Richtung der Hauptachse X und ist zu dieser koaxial angeordnet. Er stützt sich mit einem Anschlußstück 68 rechter Hand am Deckelab schnitt 34' des Gehäuses 8 ab. Die Druckluftzufuhr erfolgt beispielsweise über den Flansch 70. Die Druckluftzufuhr kann aber auch mit anderen, geeigneten Mitteln realisiert werden. Linker Hand stützt sich der ringzylindrische, pneumatische Muskel 66 über dessen Abschlußstück 72 gegen den Federspeicherteller 38' ab. Der Federspeicherteller 38' umfaßt in dieser Variante ein zylindrisch ausgebildetes Druckstück 40', welches sich seinerseits in axi aler Richtung in den zylindrischen Abschnitt 62 des Betriebsbremstellers hinein erstreckt und mit diesem in Wirkzusammenhang steht. Folglich wird die Spitze des Stabes 64 bei einem Feststell- oder Notbremsvorgang in Richtung des mit F markierten Pfeils auf das zu betäti gende Bremsaggregat hin bewegt.In this variant, an annular cylindrical, pneumatic muscle 66 is provided in the spring brake part 4 . This extends in the direction of the main axis X and is arranged coaxially with this. He is supported with a connector 68 right hand on the Deckelab section 34 'of the housing 8 . The compressed air is supplied, for example, via the flange 70 . The compressed air supply can also be realized with other suitable means. On the left hand, the ring-cylindrical, pneumatic muscle 66 is supported by the end piece 72 against the spring-loaded plate 38 '. In this variant, the spring-loaded plate 38 'comprises a cylindrically shaped pressure piece 40 ', which in turn extends in the axial direction into the cylindrical section 62 of the service brake actuator and is in operative connection therewith. Consequently, the tip of the rod 64 is moved during a parking or emergency braking operation in the direction of the arrow marked F on the brake unit to be actuated.

In Fig. 5 ist eine weitere Variante eines erfindungsgemäßen Bremszylinders 1 im Voll schnitt dargestellt. Der Bremszylinder 1 weist hier, wie beispielsweise der in Fig. 1 darge stellte Bremszylinder, einen Betriebsbremsteil 2 und einen Federspeicherbremsteil 4 auf, die mittels eines Zwischenstücks 6 miteinander verbunden sind. Im Betriebsbremsteil 2 sind in dessen Gehäuse 20 ein in dieser Ausführungsform ringzylindrisch ausgestalteter, pneumati scher Muskel 12 integriert. Hinsichtlich dessen Wirkungsweise darf auf die diesbezügliche Diskussion in Fig. 1 verwiesen werden, wobei analoge bzw. gleichwirkende Bauteile der Ein fachheit halber mit analogen Bezugszeichen gekennzeichnet sind.In Fig. 5 a further variant of a brake cylinder 1 according to the invention is shown in full section. The brake cylinder 1 has here, such as the brake cylinder shown in Fig. 1 Darge, a service brake part 2 and a spring brake part 4 , which are connected to each other by means of an intermediate piece 6 . In the service brake part 2 , a ring-cylindrical, pneumatic muscle 12 is integrated in the housing 20 in this embodiment. With regard to its mode of operation, reference may be made to the relevant discussion in FIG. 1, analog or equivalent components being identified for the sake of simplicity with analog reference numerals.

Der Federspeicherbremsteil 4 ist in dieser Variante als herkömmlicher Federspei cherkolben ausgestaltet. Demnach stützt sich eine Feder 80 in aus dem Stand der Technik bekannter Weise in dieser Darstellung linker Hand gegen den Boden eines Feder speicherkolbens 82 ab, der seinerseits ein in dieser Ausführungsform zylindrisch ausgeführtes Druckstück 84 aufweist. Letzteres steht bei einer Feststell- oder Notbremsung über den Be triebsbremsteller 24 und den Betätigungsstab 14 mit einer zu betätigenden Bremse in Wirk verbindung. Rechter Hand ist die Feder 80 vom Deckelabschnitt 34 des Gehäuses 36 des Fe derspeicherabschnitts 4 abgestützt. Im Gehäuse 36 ist der Federkolben 82 mit dessen sich parallel dazu erstreckender Flanke 86 über eine entsprechend ausgestalteten Dichtung 88 ge genüber dem Gehäuse 36 abgedichtet und darin gleitend gelagert.The spring brake part 4 is designed in this variant as a conventional spring-loaded piston. Accordingly, a spring 80 is supported in a manner known from the prior art in this illustration on the left hand against the bottom of a spring accumulator piston 82 , which in turn has a pressure piece 84 which is cylindrical in this embodiment. The latter is in a parking or emergency braking on the service brake actuator 24 Be and the actuating rod 14 with an actuated brake in operative connection. On the right hand, the spring 80 is supported by the cover section 34 of the housing 36 of the storage section 4 . In the housing 36 , the spring piston 82 is sealed with its flank 86 extending parallel thereto via a correspondingly configured seal 88 compared to the housing 36 and slidably mounted therein.

Eine als Betriebsbremszylinder ausgebildete Variante des erfindungsgemäßen Brems zylinders 1 mit einem Betriebsbremsabschnitt 2 ist in Fig. 6 wiederum im Vollschnitt darge stellt. Insoweit darf hinsichtlich der Wirkung bzw. Funktionsweise dieser Variante eines Be triebsbremszylinders auf die in analoger Weise übertragbare Diskussion zur Fig. 1 verwiesen werden, wobei ähnliche oder analoge bzw. wirkungsgleiche Baugruppen mit denselben Be zugszeichen jedoch zur besseren Unterscheidung teilweise zusätzlich mit " versehen sind. In mit einem Deckel 90 abgeschlossenen Gehäuse 20" des Betriebsbremsteils 2 ist eine auch in dieser Variante ringzylindrisch ausgebildeter, pneumatischer Muskel 12" integriert. Dieser stützt sich in der in Fig. 6 dargestellten Ausführung linker Hand mit dem Anschlußstück 22" gegen den Boden 18" ab. Letzterer trägt auch hier die Befestigungsmittel 16" zur Befestigung des Bremszylinders 1 beispielsweise am Bremsengehäuse oder an einer anderen geeigneten, tragenden Struktur. Bei einer Betriebsbremsung wird Druckluft in den hier zylinderringförmi gen Hohlraum 28" des pneumatischen Muskels 12" über das Anschlußstück 22" eingeführt. Der damit verbundene Druckaufbau führt zu einer Verkürzung des pneumatischen Muskels 12" in Richtung der Hauptachse X. Die dabei erzeugte Kraft wird demzufolge als Zugkraft dem Betriebsbremsteller 24" eingeprägt, welche dieser in axialer Richtung an den Betäti gungsstab 14" weitergibt. Letzterer bewegt sich somit in axialer Richtung entsprechend dem mit F gekennzeichneten Pfeil und sorgt für eine Betätigung der Bremse. Im Ruhezustand wird der Betriebsbremsteller 24" mittels der Feder 26" in entgegengesetzter Richtung gegen den Deckel 90 bewegt bzw. in den in Fig. 1 oder 5 dargestellten Ausführungsformen in das Zwi schenstück 6 gedrückt.A trained as a service brake cylinder variant of the brake cylinder 1 according to the invention with a service brake section 2 is in Fig. 6 again in full section Darge provides. In this respect, with regard to the effect or mode of operation of this variant of a service brake cylinder, reference may be made to the discussion of FIG. 1 which can be transferred in an analogous manner, similar or analogous or equivalent modules having the same reference numerals, however, being additionally provided with "for better differentiation. in closed with a cover 90 housing 20 "of the operating braking part 2 is an annularly cylindrically formed also in this variant, pneumatic muscle 12" integrated. this is based on the in Fig. 6 embodiment shown on the left hand with the fitting 22 'against the bottom 18 " The latter also carries the fastening means 16 ″ for fastening the brake cylinder 1, for example on the brake housing or on another suitable, supporting structure. During service braking, compressed air is introduced into the cylindrical ring-shaped cavity 28 "of the pneumatic muscle 12 " via the connecting piece 22 ". The pressure build-up associated therewith leads to a shortening of the pneumatic muscle 12 " in the direction of the main axis X. The force generated thereby becomes consequent as a tensile force the service brake actuator 24 ", which this in the axial direction to the actuation rod 14 " passes. The latter thus moves in the axial direction according to the arrow marked F and ensures that the brake is actuated. In the idle state, the service brake actuator 24 "is moved by means of the spring 26 " in the opposite direction against the cover 90 or, in the embodiments shown in FIG. 1 or 5, pressed into the intermediate piece 6 .

In Fig. 7 und 8 ist erneut die bereits in Fig. 4 veranschaulichte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Bremszylinders 1 mit einem Betriebsbremsteil 2' und einem Federspei cherbremsteil 4', die beide in einem gemeinsamen Gehäuse 8 angeordnet sind, in schematisch vereinfachter Weise noch einmal dargestellt. Hierbei ist das Betriebsbremsteil 2' ohne die in Fig. 4 im Vollschnitt gezeigten Einbauten zur Vereinfachung gezeigt. Fig. 7 und 8 dienen hier lediglich zur Verdeutlichung der Kontraktion der pneumatischen Muskeln 92, die in der hier skizzierten Variante als eine Mehrzahl ringförmig um die Hauptachse X angeordneter, pneu matischer Muskeln dargestellt sind. Fig. 8 zeigt hierbei den mit Druckluft gefüllten Zustand der pneumatischen Muskeln 92, der den normalen Betriebszustand des Federspeicherbrems teils 4' wiedergibt, bei dem die Feder 30' vollständig vorgespannt ist. Fig. 7 zeigt demgegen über einen Zustand Sekundenbruchteile nach der Auslösung einer Feststell- oder Notbrem sung. Die pneumatischen Muskeln 92 sind fast vollständig vom Druck entlastet und damit fast vollständig gestreckt. Dementsprechend ist das Druckstück 40' fast vollständig in den Hohl raum des zylindrischen Abschnitts 62' eingedrungen und würde in diesem Betriebszustand innerhalb der nächsten Sekundenbruchteile zu einer Verschiebung des Betätigungsstabs 64 führen, der dann in Wechselwirkung mit der nicht näher dargestellten Bremse tritt und die Feststell- oder Notbremsung eintreten läßt.In Fig. 7 and 8, the illustrated already in FIG. 4, a brake cylinder 1 of the invention with a service brake portion 2 'and a Federspei cherbremsteil 4', both of which are arranged in a common casing 8, shown again in a schematically simplified manner again. Here, the service brake part 2 'is shown without the internals shown in Fig. 4 in full section for simplification. FIGS. 7 and 8 intended only to illustrate the contraction of the pneumatic muscle 92, the ring around the major axis X arranged in the variant outlined here as a plurality, pneu matic muscles are shown. Fig. 8 shows the case filled with compressed air state of the pneumatic muscle 92, the part 'represents, in which the spring 30' to normal operation of the spring brake 4 is completely biased. Fig. 7, on the other hand, shows a fraction of a second solution after the triggering of a parking or emergency braking solution. The pneumatic muscles 92 are almost completely relieved of pressure and thus almost completely stretched. Accordingly, the pressure piece 40 'has almost completely penetrated into the hollow space of the cylindrical section 62 ' and in this operating state would lead to a displacement of the actuating rod 64 within the next fraction of a second, which then interacts with the brake (not shown in more detail) and the locking or emergency braking occurs.

In Fig. 9 ist eine weitere Variante einer erfindungsgemäßen Bremsbetätigungsvor richtung in einer schematischen, dreidimensionalen Darstellung in Fahrtrichtung schräg von vorne gezeigt. Ein pneumatischer Muskel 70 stützt sich mit dem einen Ende an einem geeig net ausgebildeten, am Bremssattel 72 einer Scheibenbremse 74 befindlichen, Lager ab und wirkt mit dem anderen Ende über einen angelenkten Hebel 76 auf daran angelenkte Brems beläge 78' bzw. 78", die ihrerseits auf eine Bremsscheibe 80 einwirken, so daß eine Brems kraft erzeugt werden kann. FIG. 9 shows a further variant of a brake actuation device according to the invention in a schematic, three-dimensional representation obliquely from the front in the direction of travel. A pneumatic muscle 70 is supported with one end on a suitably designed, located on the brake caliper 72 of a disc brake 74 , bearing and acts with the other end via a hinged lever 76 on brake pads 78 'or 78 "hinged to it in turn act on a brake disc 80 so that a braking force can be generated.

Eine zur in Fig. 9 gezeigten Variante alternative Ausgestaltung ist in Fig. 10 zur besse ren Veranschaulichung wiederum in einer schematischen, dreidimensionalen Darstellung diesmal schräg von der Seite gezeigt. Ein pneumatischer Muskel 70 stützt sich mit dessen einem Ende über eine entsprechend geeignet ausgebildete, schwenkgelenkige Lagerung an einem Bremssattel 72 einer Scheibenbremse 74 ab. Der pneumatische Muskel 70 wirkt mit dem anderen Ende wiederum hier über einen verschwenkbar am Bremssattel 72 gelagerten Hebel 76 auf Bremsbeläge 78' bzw. 78". Diese wirken ihrerseits auf eine Bremsscheibe 80 ein, so daß die gewünschte Bremskraft erzeugt werden kann.An alternative embodiment to that shown in FIG. 9 is again shown in FIG. 10 for better illustration in a schematic, three-dimensional representation, this time obliquely from the side. A pneumatic muscle 70 is supported at one end by a suitably designed, swivel joint bearing on a brake caliper 72 of a disc brake 74 . The pneumatic muscle 70 in turn acts here on brake pads 78 'or 78 "via a lever 76 which is pivotably mounted on the brake caliper 72. These in turn act on a brake disk 80 so that the desired braking force can be generated.

Die erfindungsgemäße Verwendung des pneumatischen Muskels ist jedoch nicht nur auf Bremsbetätigungsvorrichtungen beschränkt. Derartige pneumatische Muskeln können auch allgemeiner in Betätigungszylindern aller Art, wie z. B. Betätigungszylinder für die Öff nung von Türen, Verwendung finden. However, the use of the pneumatic muscle according to the invention is not only limited to brake actuators. Such pneumatic muscles can also more generally in actuating cylinders of all kinds, such as. B. Actuating cylinder for the public door, find use.

Die vorliegende Erfindung schafft damit erstmals eine Bremsbetätigungseinrichtung bzw. einen Bremszylinder, insbesondere für Nutzfahrzeuge, mit wenigstens einem, im Bremszylinder angeordneten, pneumatischen Muskel, zur Erzeugung der erforderlichen Betä tigungs-, Löse- oder Rückhaltekraft. Der Bremszylinder kann als Federspeicherbremszylinder, als Betriebsbremszylinder oder als kombinierter Betriebsbrems- und Federspeicherbremszy linder, kurz auch Kombizylinder genannt, ausgebildet sein. Der Bremszylinder kann in wenig stens einem der Gehäuseteile und/oder Druckräume wenigstens einen pneumatischen Muskel aufweisen. Ein solcher pneumatischer Muskel kann als herkömmlicher oder als ringzylin derförmiger Muskel ausgebildet sein, wobei eine Mehrzahl der ersteren ringförmig um die Hauptachse des Bremszylinders herum angeordnet sein können. Ferner schlägt die vorliegen de Erfindung erstmals die Verwendung eines pneumatischen Muskels in einem Bremszylin der, insbesondere für Nutzfahrzeuge, zur Krafterzeugung beim Bremsen vor.The present invention thus creates a brake actuation device for the first time or a brake cylinder, in particular for commercial vehicles, with at least one, in Brake cylinder arranged, pneumatic muscle, to generate the required Betä force, release or retention force. The brake cylinder can be used as a spring brake cylinder, as a service brake cylinder or as a combined service brake and spring brake linder, also called combination cylinder for short. The brake cylinder can do little least one of the housing parts and / or pressure chambers at least one pneumatic muscle exhibit. Such a pneumatic muscle can be used as a conventional or as a ring cylinder deriform muscle can be formed, wherein a plurality of the former in a ring around the Main axis of the brake cylinder can be arranged around. Furthermore, the present suggests de Invention for the first time the use of a pneumatic muscle in a brake cylinder the, especially for commercial vehicles, for generating power when braking.

Claims

1. Brake actuating device, in particular brake cylinder ( 1 ), preferably for commercial vehicles, for actuating brakes, in particular disc brakes ( 74 ), with at least one, in a brake, preferably in an actuating device of a disc brake ( 74 ) or in the brake cylinder ( 1 ) arranged, pneumatic muscle ( 12 , 12 ", 32 , 60 , 66 , 70 , 92 ) to generate the required actuation, release or retention force.

2. Brake actuating device according to claim 1, characterized in that it is designed as a brake cylinder ( 1 ), preferably as a spring brake cylinder ( 4 ), and that within its spring brake cylinder housing at least one pneumatic muscle ( 32 , 92 ) is provided to provide against the Spring force of a spring ( 30 , 30 ') for the generation of the force required for emergency braking actuation force acting retention force.

3. Brake actuating device according to claim 1 or 2, characterized in that the brake cylinder ( 1 ) is designed as a spring brake cylinder ( 4 ) and that within its spring brake cylinder housing at least one pneumatic muscle is provided to provide the required actuation force in an emergency braking.

4. Brake actuating device according to claim 1, characterized in that the brake cylinder ( 1 ) is designed as a service brake cylinder ( 2 , 2 ') and that within its service brake cylinder housing at least one pneumatic muscle is provided to provide the required after braking to release the brake dissolving power.

5. Brake actuating device according to claim 1 or 2, characterized in that the brake cylinder ( 1 ) is designed as a service brake cylinder ( 2 , 2 ') and that within the service brake cylinder housing at least one pneumatic muscle ( 12 , 12 ", 60 ) is provided for providing the required actuation force during braking.

6. Brake actuating device according to claim 1, characterized in that the brake cylinder ( 1 ) is designed as a combined service brake and spring brake cylinder for commercial vehicles, preferably with a common housing ( 8 ) arranged service brake chamber ( 2 ') and spring brake chamber ( 4 ') or with egg nem service brake cylinder housing ( 2 ), a spring-loaded brake cylinder housing ( 4 ) and an intermediate piece ( 6 ) arranged between them, which separates the housing parts and / or pressure chambers of the two brake cylinders ( 1 ), the two adjacent housing parts of the service brake cylinder and the spring-loaded brake cylinder by means of the intermediate piece ( 6 ) connected and held by means of the sem.

7. Brake actuating device according to claim 6, characterized in that within the spring brake cylinder housing ( 4 , 4 ') at least one pneumatic muscle ( 32 , 66 , 92 ) is provided to provide the force acting against the spring force of a spring for generating the actuating force required for emergency braking Retention force.

8. Brake actuating device according to claim 6 or 7, characterized in that within the spring brake cylinder housing ( 4 , 4 ') at least one pneumatic shear muscle is provided to provide the necessary in an emergency braking actuation force.

9. Brake actuating device according to claim 6, characterized in that within the service brake cylinder housing ( 2 , 2 ') see at least one pneumatic muscle is provided to provide the release force required after braking.

10. Brake actuating device according to claim 6 or 9, characterized in that within the service brake cylinder housing ( 2 , 2 ') at least one pneumatic muscle is provided ( 12 , 12 ", 60 ) to provide the actuating force required during braking.

11. Brake actuating device according to at least one of claims 1 to 10, characterized in that a plurality of pneumatic muscles ( 32 , 60 , 92 ) is provided, which are aligned largely parallel to one another and arranged in a ring around the main axis of the brake cylinder ( 1 ) to generate the required actuation, release or retention force.

12. Brake actuating device according to at least one of claims 1 to 10, characterized in that a pneumatic muscle ( 12 , 12 ", 66 ) is provided, the egg NEN ring cylindrical pressure chamber delimiting inner and outer wall ring-shaped around the main axis of the brake cylinder ( 1 ) arranged around and largely aligned parallel to each other to generate the required actuation, release or retention force.

13. Use of a pneumatic muscle ( 12 , 12 ", 32 , 60 , 66 , 70 , 92 ) in a brake actuation device, preferably in a brake cylinder ( 1 ), in particular for commercial vehicles, for generating the actuation of a brake, in particular a disc brake ( 74 ), required actuation, release or retention force.