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Druckmittelbetätigte Sicherheitsbremsvorrichtung für Fahrzeuge Die
Erfindung betrifft eine druckmittelbetätigte Sicherheitsbremsvorrichtung, welche
in das Bremssystem vorhandener Kraftfahrzeuge einbaubar ist, bestehend aus einem
Gehäuse mit einer Membrankammer und einem Zylinder; einer elastischen, mit ihrem
Umfang an der Membrankamrnerwand befestigten Membrane und einem gleitend im Zylinder
angeordneten Kolben, einer Bremsbetätigungsstange, die sich von einer Seite der
Membrane in axialer Richtung durch die Membrankammer und den Zylinder erstreckt
und mit dem Bremsmechanismus verbunden ist, einer Druckfederanordnung, die bei Druckausfall
oder einer vorbestimmten Druckminderung den Kolben und die Bremsbetätigungsstange
zur Anlegung der Bremse verschiebt, und einer Rückholfederanordnung, welche bei
mit Druck beaufschlagtem Kolben und zusammengedrückter Druckfederanordnung die Bremsbetätigungsstange
zum Lösen der Bremse zurückzieht.
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Bei bekannten Sicherheitsbremsvorrichtungen dieser Art liegt die Membrankammer
zumeist auf der dem Bremsmechanismus benachbarten Seite der Vorrichtung. Die Rückholfedern
der Bremsbetätigungsstange und die auf den Kolben wirkenden Druckfederanordnungen
befinden sich dabei in zwei durch eine Gehäusewand getrennten, axial fluchtenden
Räumen. Diese Anordnung der Federn bedingt eine relativ große Baulänge, die den
Einbau dieser bekannten Vorrichtung in Fahrzeuge beträchtlich erschwert.
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Es sind ferner druckmittelbetätigte Sicherheitsbremsvorrichtungen
bekannt, bei denen die Membrankammer auf der dem Bremsmechanismus abgewandten Seite
angeordnet ist. Bei diesen Vorrichtungen sind die Membrankammer und der Zylinder
in zwei unabhängigen Gehäusen untergebracht, wobei nur den Kolben beaufschlagende
Druckfedern, aber keine Rückholfedern vorgesehen sind, so daß in Abweichung von
der eingangs erwähnten Bauart innerhalb der Sicherheitsbremsvorrichtung keine Mittel
zum Zurückziehen der Bremsbetätigungsstange zur Lösung der Bremse vorhanden sind.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Mittel zum Lösen der
Bremse aufweisende Sicherheitsbremsvorrichtung zu schaffen, die eine geringere Baulänge
als bisher bekannte Vorrichtungen der eingangs erwähnten Bauart hat und daher zum
nachträglichen Einbau in vorhandene Fahrzeuge geeignet ist, bei denen der Einbauraum
oft so beschränkt ist, daß die Sicherheitsbremsvorrichtung nachträglich entweder
nicht mehr eingebaut werden kann oder ihr Einbau umfangreiche Änderungen des Fahrgestells
erforderlich macht. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Kolben
eine ringförmige Ausnehmung mit einem mittleren Federsitz für die andererseits an
der Membrane abgestützte Rückholfederanordnung aufweist und daß die Druckfederanordnung
zwischen dem Kolben und einem zwischen der Membrankammer und dem Zylinder vorgesehenen
ringförmigen Widerlager angeordnet ist und sich in der Ausnehmung des Kolbens abstützt.
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Bei einer in dieser Weise sehr gedrängt und kompakt ausgebildeten
Sicherheitsbremsvorrichtung kann das Gehäuse in einfacher, kostensparender Weise
aus Blechmaterial durch Tiefziehen hergestellt werden. Der Zusammenbau der Teile
ist gegenüber vergleichbaren Vorrichtungen ebenfalls vereinfacht, da alle Teile
nur von einer Seite her in das Gehäuse eingeführt werden.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden Teil der Beschreibung
an Hand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigt F i g. 1 einen Längsschnitt der Sicherheitsbremsvorrichtung
für ein Fahrzeug, welches mit einem Bremsbetätigungshebel verbunden ist, wobei in
vollen Linien die Stellung der Teile bei gelöster Bremse gezeigt ist,
F
i g. 2 einen Teilschnitt der Sicherheitsbremsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß
F i g. 1, wobei gezeigt ist, wie die Federanordnung automatisch die Bremse anlegt.
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Das dargestellte Ausführungsbeispiel der Erfindung weist ein längliches,
becherförmiges, zylindrisches Gehäuse 10 aus Blech mit einer Bodenendwand 11 und
einem sich nach außen erweiternden oberen Endabschnitt 12 auf. Am freien Ende des
sich erweiternden Abschnittes 12 ist ein Flansch 13 vorgesehen, welcher gekrümmt
oder nach abwärts geneigt ausgebildet ist. Die Öffnung des Gehäuses 10 ist durch
ein umgekehrt napfförmig ausgebildetes Teil verschlossen, welches im ganzen mit
14 bezeichnet und ebenfalls aus Blech hergestellt ist. Der Verschluß 14 hat eine
flache Endwand 15 und eine kegelstumpfförmige, sich nach unten erweiternde Wand
16, an deren Öffnung ein Flansch 17 vorgesehen ist, welcher nach aufwärts gekrümmt
oder geneigt ist. Zwischen den Flanschen 13 und 17 ist der Randabschnitt einer im
wesentlichen scheibenförmigen, elastischen Membrane 18 eingeklemmt. Um den napfförmigen
Verschluß 14 am Gehäuse 10 zu befestigen und die Membrane 18 einzuklemmen, ist die
Verbindungsstelle dieser Teile von einem Blechband 19 umgriffen, welches über die
Flansche 13 und 17 gebördelt ist.
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An der Unterseite der Membrane 18 liegt eine runde Platte 20 an, an
welcher in der Mitte eine sich in Längsrichtung des Gehäuses 10 erstreckende Betätigungsstange
21 befestigt ist, welche die Endwand 11 des Gehäuses durchsetzt und einen Gabelkopf
22 trägt, welcher gelenkig mit einem Hebel 23 verbunden ist. Die Bremse wird
durch eine geringfügige Schwenkbewegung des Hebels 23 angelegt. Durch Einführung
von Druckluft an der Oberseite der Membrane 18 wird die Stange 21 in Längsrichtung
verschoben, um eine derartige Bremsbetätigung unter normalen Betriebsbedingungen
zu bewirken.
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Innerhalb des Gehäuses 10 und nahe der Verbindungsstelle mit dem sich
kegelstumpfförmig erweiternden Teil 12 ist ein Blechring 24 angeordnet, welcher
an seinem Innenumfang einen sich abwärts erstreckenden Flansch 25 aufweist. Der
Hauptkörper des Ringes 24 weist eine flache Wand 26 auf, an deren äußerem Umfang
ein sich nach unten erstreckender Flansch 27 vorgesehen ist, welcher etwas länger
als der Flansch 25 ist und an der inneren Wand des Gehäuses 10 anliegt. Im Flansch
27 sind eine Anzahl in gleicher Teilung angeordneter Löcher vorgesehen, welche mit
in der Wand des Gehäuses 10 vorgesehenen Löchern fluchten, wobei der Ring
24
und das Gehäuse 10 durch die Löcher durchsetzende Schrauben und darauf
geschraubte Muttern 28 fest miteinander verbunden sind. An der Unterseite der flachen
Wand 26 des Ringes 24 stützen sich konzentrisch ineinander angeordnete Schraubendruckfedern
29 und 30 ab, wobei die Feder 29 wesentlich stärker als die. Feder 30 ist. Der nach
unten gebogene Flansch 25 verhindert eine Verschiebung der Federn auf dem Ring.
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Die gegenüberliegenden Enden der Schraubendruckfedern 29 und 30 greifen
an einem Kolben 31 an, der einen sich aufwärts erstreckenden Wandabschnitt 32 aufweist,
in welchem zwei Ringnuten vorgesehen sind, in welchen O-Ringe 34 angeordnet t sind,
um eine gute gleitende Abdichtung zwischen dem Kolben und der Innenwand des Gehäuses
10 zu schaffen, Die Enden der Schraubendruckfedern 29 und 30 greifen in eine ringförmige
Ausnehmung 35 des Kolbens ein, wobei neben der Ausnehmung 35 am inneren Abschnitt
des Kolbens eine flache Stützfläche 36 vorgesehen ist, welche eine sich aufwärts
erstreckende ringförmige Schulter 37 an ihrer äußeren Kante aufweist. Auf der ebenen
Fläche 36 stützt sich eine Schraubendruckfeder 38 ab, deren gegenüberliegendes Ende
an dem nach unten gebogenen Umfangsflansch einer Anschlagplatte 39 angreift, welche
auf die Stange 21 geschoben ist und an der Unterseite der an der Membrane angreifenden
Platte 20 anliegt. Konzentrisch zu und mit Abstand nach innen von der Feder 38 ist
eine Schraubendruckfeder 40 angeordnet, welche wesentlich schwächer als die Feder
38 ist. Die Feder 40 stützt sich auf dem flachen, erhöhten Abschnitt der Anschlagplatte
39 mit einem Ende ab, während das gegenüberliegende Ende an einem sich seitlich
erstreckenden ringförmigen Flansch 42 angreift, welcher einen Teil einer Führungsvorrichtung
42 a bildet, die die Betätigungsstange 21 umgibt. Die Vorrichtung 42 a liegt an
der Fläche 36 an und ist mit Filzscheiben 42 b od. dg1. versehen, welche an der
Stange angreifen und als Staubdichtung dienen.
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Eine einteilig mit dem Kolben 31 ausgebildete und konzentrisch dazu
angeordnete kräftige, hülsenförmige Verlängerung 43 wird von der Stange 21 durchsetzt,
wobei das freie Ende der Hülse etwas aus dem Gehäuse 10 vorsteht, Das freie Ende
der Hülse 43 greift an einer Scheibe 44 an, die auf der Betätigungsstange 21 angeordnet
ist, wobei die Scheibe 44 an einer Verstelimutter 45 anliegt, die
auf das mit Gewinde versehene Ende der Stange 21 ge= schraubt ist.
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Die Hülse 43 hat einen Gleitsitz in einem Dichtungsringkäfig 46, in
dem zwei in vertikalem Abstand angeordnete ringförmige Nuten vorgesehen sind, welche
O-Ringe 47 aufnehmen, die an der äußeren Fläche der Hülse 43 anliegen und eine dichte
Verbindung bilden. Der Käfig 46 erstreckt sich in das Innere des Gehäuses 10 und
ruht auf einem einwärtsgedrückten Abschnitt 48 der. Bodenendwand 11, wobei der Abschnitt
48 gelocht ist, um einen mit einer Schulter versehenen Abschnitt des Käfigs 46 aufzunehmen,
welcher von innen in das Gehäuse eingesetzt ist.
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Druckluft wird in das Innere des Gehäuses 10
durch ein Rohr
49, welches nahe der Bodenendwand 11 angeordnet ist, und durch ein Rohr 50, welches
an den Endverschluß 14 angeschlossen ist, eingeführt. Es wird vorausgesetzt, daß
der Luftdruck in denRohren 49 und 50 gleichund genügend hochist, um den Kolben in
die in F i g. 1 gezeigte Stellung aufwärts und die Federn 29 und 30 zusammenzudrücken.
Solange der Druck aufrechterhalten wird, bleiben diese Federn zusammengedrückt.
Wenn jedoch der Druck der Luft reduziert oder abgeschaltet wird, werden die Federn
28 und 30 plötzlich wirksam und bewegen den Kolben 31 automatisch im Gehäuse 10
abwärts, so daß das Ende der Hülse 43 auf die Scheibe 44 einwirkt und die Betätigungsstange
21, den Gabelkopf 22 und den Hebel 23 bewegt, um die Fahrzeugbremse anzulegen. In
diesem Augenblick liegt die Platte 20 an der Oberseite des Ringes 24, wie dies in
F i g. 2 gezeigt ist, an. Die Bremse bleibt angelegt, bis. genügend Druckluft durch
das Rohr 49 eingeführt wird, um den Kolben 31 zu verschieben
und
dabei die Federn 29 und 30 wieder zusammenzupressen.
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Unter normalen Betriebsbedingungen wird Luft durch das Rohr 50 eingeführt,
um die Membrane 18 durchzubiegen und dabei die Betätigungsstange 21 zu verschieben,
um die Fahrzeugbremse anzulegen. Die Luft unterhalb der Membrane wird durch Lüftungsöffnungen
51 in dem sich erweiternden Endabschnitt 12 des Gehäuses nach außen geleitet, so
daß sich die Membrane frei bewegen kann. Wenn die Druckluft im Rohr 50 abgestellt
wird, bewegt sich die Membrane 18 in ihre normale Stellung zurück, wobei die Betätigungsstange
durch die Federn 38
und 40 zurückgezogen wird. Während dieser Zeit
wird Luft unter ausreichendem Druck durch das Rohr 49 eingeführt, um den Kolben
in seiner eingefahrenen Stellung und die Federn 29 und 30 zusammengedrückt zu halten.
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Die Sicherheitsbremsvorrichtung wird durch mehrere an der Gehäuseendwand
11 befestigte Stiftschrauben 52 in Stellung gehalten.
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Die vorstehend beschriebene Vorrichtung ist nicht nur kräftig und
verläßlich im Betrieb, sondern außerordentlich kompakt und weist eine minimale Länge
auf, so daß sie ohne weiteres in die meisten Lastkraftwagen eingebaut werden kann,
ohne Änderungen der ursprünglichen Befestigungskonsole für den einfachen Druckluftbremszylinder
erforderlich zu machen. Der Zusammenbau der Teile ist einfach. Der Ring 24, welcher
der Sitz für das eine Ende der beiden Federn 29 und 30 bildet, kann bequem im Gehäuse
angebracht werden, nachdem der Kolben 31 im Gehäuse 10 eingebaut ist.