DE102022122146A1 - Braking system with a parking brake - Google Patents
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Abstract
Ein Bremssystem mit einer Feststellbremse, die einen mit einem Druckmedium beaufschlagbaren, mit einem Bremsbelag (2), insbesondere einem Bremsklotz, in Wirkverbindung stehenden, axial bewegbaren Kolben (10) aufweist, ist so ausgebildet, dass der Kolben (10) an ein Federsystem (4) angreift, das an den Bremsbelag (2) angeschlossen ist.A brake system with a parking brake, which has an axially movable piston (10) which can be acted upon by a pressure medium and is operatively connected to a brake lining (2), in particular a brake block, is designed in such a way that the piston (10) is connected to a spring system ( 4), which is connected to the brake pad (2).
Description
Die Erfindung betrifft ein Bremssystem mit einer Feststellbremse nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a braking system with a parking brake according to the preamble of claim 1.
Ein derartiges Bremssystem, das insbesondere bei einem Schienenfahrzeug zum Einsatz kommt, ist in der
Die darin beschriebene Feststellbremse ist derart konzipiert, dass der Kolben die Betriebsbremse in Parkposition blockiert.The parking brake described therein is designed in such a way that the piston blocks the service brake in the parking position.
Gegenüber einer ebenfalls aus dem Stand der Technik bekannten Federspeicherbremse, bei der eine Feder die Parkbremskraft erzeugt, ist eine Blockade des Kolbens insoweit nachteilig, als das Bremssystem insgesamt nur in einem geringen Maße elastisch ist, was bei Hubverlusten, z.B. durch Abkühlung der Reibpartner, zu relativ großen Verlusten der Bremskraft führt.Compared to a spring-loaded brake, also known from the prior art, in which a spring generates the parking brake force, a blockage of the piston is disadvantageous in that the brake system as a whole is only elastic to a small extent, which results in stroke losses, e.g. due to cooling of the friction partners leads to relatively large losses of braking power.
Bei Bremssystemen mit Bremszangeneinheiten ergibt sich dieser Nachteil dadurch im Wesentlichen nicht, dass durch die Elastizität vor allem der Zangenhebel auch bei sozusagen normalen Hubverlusten der Kraftverlust klein bleibt, maximal 20 %.In brake systems with brake caliper units, this disadvantage essentially does not arise because, due to the elasticity of the caliper lever in particular, the loss of force remains small, a maximum of 20%, even with so to speak normal stroke losses.
Ein Kraftverlust in dieser Größenordnung ergibt sich auch bei den aus dem Stand der Technik bekannten Federspeicher-Feststellbremsen, die sich gegenüber einer aus der eingangs erwähnten
Dies vor allem deshalb, da die Federn einen Teil ihrer Kraft über die Zeit verlieren und/oder relativ große Toleranzen aufweisen, so dass bei Auslegung der Fedrn von Minimalwerten ausgegangen werden muss.This is mainly because the springs lose some of their strength over time and/or have relatively large tolerances, so that minimum values must be assumed when designing the springs.
Überdies haben Federn eine abnehmende Federkennlinie, d.h., mit zunehmendem Hub verkleinert sich die Kraft. Auch hierbei ist bei der Auslegung der Federn immer vom ungünstigsten Fall auszugehen.In addition, springs have a decreasing spring characteristic, i.e. the force decreases as the stroke increases. Here too, the worst case scenario must always be assumed when designing the springs.
Vor allem bei Bremssätteln oder Klotzbremsen ist die direkte Umsetzung des aus der
Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Bremssystem gemäß der Gattung weiterzuentwickeln, um mit konstruktiv einfachen Mitteln eine zuverlässige Feststellbremse zu realisieren.The object of the invention is therefore to further develop a brake system according to this type in order to implement a reliable parking brake using structurally simple means.
Diese Aufgabe wird durch ein Bremssystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This task is solved by a brake system with the features of claim 1.
Damit ist ein System geschaffen, das ausschließlich als Feststellbremse zum Einsatz kommt, ohne die Funktion der Betriebsbremse zu beeinflussen.This creates a system that is used exclusively as a parking brake without affecting the function of the service brake.
Wie erwähnt, ist die Steifigkeit der kraftübertragenden Bauteile bei bestimmten Typen von Aktuatoren, wie Bremssätteln oder Klotzbremseinheiten zu groß, um das aus der
Das Federsystem, an dem der axial bewegbare Kolben angeschlossen ist, kann aus einer vorgespannten Federgruppe gebildet sein, die mittels eines bei einer normalen Betriebsbremsbetätigung anstehenden Überdrucks vorgespannt wird, wodurch eine zusätzliche Elastizität im Kraftfluss erzeugt wird.The spring system to which the axially movable piston is connected can be formed from a prestressed spring group, which is prestressed by means of an excess pressure that occurs during normal service brake actuation, whereby additional elasticity is generated in the power flow.
Dabei ist das Federsystem so ausgelegt, dass es einen ausreichenden Hub zur Verfügung stellt und eine minimale Feststellbremskraft nicht unterschritten wird.The spring system is designed in such a way that it provides sufficient stroke and does not fall below a minimum parking brake force.
Konstruktiv kann das Federsystem so gestaltet sein, dass eine Druckfeder, bevorzugt eine Schraubenfeder, in einem teleskopartigen Gehäuse positioniert ist, wobei ein erster Gehäuseabschnitt, an dessen Grund sich die Druckfeder abstützt, mit einem Bremsbelag, insbesondere einem Bremsklotz verbunden ist, während ein anderer, zweiter Gehäuseabschnitt, an dessen Boden die Druckfeder mit ihrem anderen Ende anliegt, mittels des Kolbens relativ zum ersten Gehäuseabschnitt verschiebbar ist, wodurch die Druckfeder gespannt wird.Structurally, the spring system can be designed in such a way that a compression spring, preferably a helical spring, is positioned in a telescopic housing, with a first housing section, on the base of which the compression spring is supported, being connected to a brake pad, in particular a brake block, while another, second housing section, on the bottom of which the compression spring rests with its other end, can be displaced relative to the first housing section by means of the piston, whereby the compression spring is tensioned.
Der am zweiten Gehäuseabschnitt angreifende Kolben ist in einem Zylinder gelagert, wobei eine Kolbenfläche mit einem Druckmedium, insbesondere Druckluft, aber auch mit einem Druckfluid beaufschlagbar ist.The piston acting on the second housing section is mounted in a cylinder, with a piston surface being able to be acted upon with a pressure medium, in particular compressed air, but also with a pressure fluid.
Prinzipiell kann das Federsystem auch durch ein oder mehrere Federelemente gebildet sein, beispielsweise als Tellerfedern, die als Federpaket in Reihe oder parallel angeordnet sind.In principle, the spring system can also be formed by one or more spring elements, for example as disc springs, which are arranged in series or parallel as a spring package.
Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.Further advantageous embodiments of the invention are characterized in the subclaims.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnung beschrieben.An exemplary embodiment of the invention is described below with reference to the accompanying drawing.
Die einzige Figur zeigt in schematischer Seitenansicht eine Feststellbremse des Bremssystems gemäß der Erfindung.The only figure shows a schematic side view of a parking brake of the braking system according to the invention.
In der Figur ist zu erkennen, dass zur Abbremsung eines Rades 1, insbesondere eines Schienenfahrzeugrades, ein Bremsbelag 2 zugeordnet ist, der als Klotzbremse ausgebildet und mit einem Bremsklotz 3 im Fall einer Bremsung gegen das Rad 1 pressbar ist.In the figure it can be seen that for braking a wheel 1, in particular a rail vehicle wheel, a
An den Bremsbelag 2 greift eine Feststellbremse dann an, wenn das Rad 1 bzw. das Schienenfahrzeug eine Parkposition einnimmt.A parking brake acts on the
Diese Feststellbremse weist einen axial bewegbar in einem Zylinder 9 geführten Kolben 10 auf, mit einer Kolbenstange 11 und einer endseitigen, im Zylinder 9 an dessen Innenwandung dicht anliegenden Kolbenfläche 12.This parking brake has a
Über einen Anschluss 13 ist ein Druckmedium, vorzugsweise Druckluft oder ein Druckluid zuführbar, mit dem die Kolbenfläche 12 beaufschlagt wird.A pressure medium, preferably compressed air or a compressed fluid, with which the
Am der Kolbenfläche 12 gegenüberliegenden Ende greift die Kolbenstange 11 an ein Federsystem 4 an, das ein Gehäuse 5 aufweist, in dem eine Druckfeder 6 in Form einer Schraubenfeder angeordnet ist.At the end opposite the
Das Gehäuse 5 besteht aus einem ersten Gehäuseabschnitt 7 und einem relativ dazu axial verschiebbaren zweiten Gehäuseabschnitt 8, wobei beide Gehäuseabschnitte 7, 8 teleskopartig zueinander angeordnet sind.The housing 5 consists of a first housing section 7 and a
Der erste Gehäuseabschnitt 7 ist mit dem Bremsbelag 2 verbunden, während am zweiten Gehäuseabschnitt 8 die Kolbenstange 11 angreift.The first housing section 7 is connected to the
Die Druckfeder 6 stützt sich mit einem Ende am Grund des ersten Gehäuseabschnitts 7 und mit ihrem anderen Endbereich am Grund des zweiten Gehäuseabschnitts 8 ab.The
Im Funktionsfall wird auf die Kolbenfläche 12 durch ein Druckmedium Druck auf den Kolben 10 aufgebaut und durch Verschieben des zweiten Gehäuseabschnitts 8 die Feder gespannt, bei gleichzeitiger Anpressung des Bremsbelages 2 an die Lauffläche des Rades 1.In the functional case, pressure is built up on the
BEZUGSZEICHENLISTEREFERENCE SYMBOL LIST
- 11
- Radwheel
- 22
- Bremsbelagbrake pad
- 33
- BremsklotzBrake pad
- 44
- FedersystemSpring system
- 55
- GehäuseHousing
- 66
- DruckfederCompression spring
- 77
- GehäuseabschnittHousing section
- 88th
- GehäuseabschnittHousing section
- 99
- Zylindercylinder
- 1010
- KolbenPistons
- 1111
- KolbenstangePiston rod
- 1212
- KolbenflächePiston area
- 1313
- AnschlussConnection
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- US 9623855 B2 [0002, 0006, 0009, 0013]US 9623855 B2 [0002, 0006, 0009, 0013]
- EP 2826684 B1 [0006]EP 2826684 B1 [0006]
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