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Doppelbremszylinder für eine Druckluftbremsvor= richteng, insbesondere
von Straßenfahrzeugen Die vorliegende Erfindung betrifft einen Doppelbremszylinder
für eine ]Druekluftbremsvorxzehtung, insbesondere von Straßenfahrzeugen, bei dem
der Haupt und der Hilfsbremszylinder koaxial zueinander angeordnet sind, der Kolben
des äußeren Brems zylindera das Gehäuse für den Kolben des inneren Bremszylinders
bildet, dem einen der Kolben eine in Bremslöserichtung wirkende Rückstellfeder zugeordnet
ist, und beide Kolben auf eine gemeinaame, an die Bremsbacken angelenkte Kolbenetange
wirken und an zwei voneinander unabhängige Druekluftsteuerkreise angeschlossen sind
derart, daß bei Ausfall des Iiauptbremszylinders die Bremse mittels des Hilfsbremszylinders°betätigbar
ist.
Dieser Doppelbremszylinder kann nicht als Standbremse verwendet
werden. Es müssen daher für die Hilfsbremse Gestänge vorgesehen werden, die unmittelbar
das .Anlegen der Bremsbacken währenddes Parkens ermöglichen.
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Es wurde auch schon vorgeschlagen, der druckluftgesteuerten Hilfsbremse
eine ebenfalls druckluftgesteuerte Verriegelungseinrichtung-zuzuordnen derart, daß
nach Anlegen und mechanischer Verriegelung der Hilfsbremse diese als Standbrerlse
benutzt werden kann. Durch diese Einrichtung kann man den Steuerkreis der Hilfsbremse
zur Atmosphäre entlüften, ohne daß die Standbremse gelöst wird.
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Die bekannten Doppelbremszylinder haben den Nachteil, daß zum Anlegen
der Hilfsbremse ein Druckmittel benötigt wird, ebenso wie zum Verriegeln der Hilfsbremse.
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Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, einen.Doppelbremszylinder
zu schaffen, der als Haupt- bzw. Betriebsbremse und als Hilfs- und Standbremse verwendet
werden kann und gleichzeitig die vorhin genannten Nachteile vermeidet.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe beim Doppelbremszylinder der eingangs
erwähnten Art dadurch gelöst, daß der Kolben des als Hilfa- und Standbremszylinder
wirkenden Bremszylinders auf der einen Seite mindestens eine in Bremsrichtung wirkende,
starke Rückstellfeder aufweist und auf der anderen Seite in Bremalöserichtung
mit Druckluft beaufsohlagbar ist, während der Kolben des Hauptbremaaylinders in
bekannter Weise in Bremsrichtung mit Druckluft beaufeahlagbar ist und in entgegengesetzter
Richtung unter der Wirkung einer Rückstellfeder steht, und daß die gemeinsame Kolbenstange
die vom Ililfsbremskolben begrenzte und druekluftbeaufsehlagbare Kammer dichtend
durchsetzt.
Durch die erfindungsgemäße Anordnung der einzelnen Organe
im Döppelbremszylinder ergibt sich der Vorteil, daß die Haupt- bzw. Betriebsbremse
in normaler Weise gesteuert werden kann, während die Hilfs- bzw. Standbremse bei
Druckminderung des Druckmittels bzw. bei Fehlen des Druckmittels zur Anlage gebracht
wird:, wodurch eine große Sicherheit in der Betriebsweise des Doppelbremszylinders
gewährleistet ist.
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In Bremslösestellung des Hilfsbremszylinders wird der Kolben des Hilfsbremszylinders
durch den Druck im Hilfssteuerkreis in seiner rückwärtigen Ruhestellung gehalten,
wobei die diesem Kolben zugeordnete Rückstellfeder angespannt ist: 1n Bremsstellung
des Hilfsbremszylinders wird der Druck des Druckmzttels'im Hilfssteuerkreis zumindest
vermindert so däß sich die Rückstellfeder entspannt, und das Anlegen der Bremse
gewährleistet ist. Um das Anlegen der Standbremse zu bewirken, genügt es' den Hilfssteuerkreis
zu entlüften, wodurch sich die auf den Hilfskolben wirkende Rückstellfeder entspannt
und die Standbi--mse anlegt und in dieser Stellung hält: Durch-den Hauptbremszylinder
wird das Anlegen der Bremse durch Beau@fschlaguntdes Hauptkolbens gewährleistet.
Die #diesem-Kolben zugeordnete Rückutellfeder hat nur die Aufgabe, diesen Kolben
in die Bremslösestellung zurückzuführen, wenn der Kolben nicht von Druckluft beaufschlagt
wird.
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Der vorliegende Erfindungsgegenstand wird nachstehend anhand eines
Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die Zeichnung beschrieben. 1n dieser Zeichnung
zeiht: Die P_i.nz.ge Figur einen :L,;!:ngsschni,tt durch den erfindungsgemäßen Dr@ppeli)remc-3zyl-indero
Beim
erfindungsgemäßen Doppelbremszylinder bildet vorzugsweise die äußere Umhüllung das
Gehäuse 1 des Hilfsbreniszy-@linders, in dem der Hilfskolben 2 mittels eines Dichtungsringes
3 dichtend gleitbar geführt ist. Am Hilfskolben 2 ist auf der ,einen Seite eine
Hohlstange 4 befestigt, die in einer auf der einen Stirnseite 1b des Zylindergehäuses
1 angeordneten, und in dieses vorspringende Hülse 1a-geführt ist. Am freien Ende
der Hohlstange 4 ist ein Anschlußstück 5 angebracht, über welches Druckmittel in
eine Kammer.A eingespeist werden kann, die nachstehend noch genau beschrieben wird.
Am Hilfskolben 2 ist außerdem ein Topf 6 angeordnet, der sich nach der der Hohlstange
4 entgegengesetzten Seite erstreckt. Der Topf 6 ist am Hilfskolben 2 mittels eines
Verbindungsringes 7 befestigt, der gleichzeitig den Dichtungsring 3 trägt, und bildet
das Gehäuse des Hauptbremszylinders. Eine Ringdichtung 11 ist zwischen der Innenwand
des Topfes 6 und.dem.Kolben 2 vorgesehen. Der in diesem Gehäuse 6 dichtend gleitbar
angeordnete Kolben 8, der-im vorliegenden Fall den Betriebs- bzw. Hauptkolben bildet,
trägt auf der der Hohlstange 4 abgewendeten Seite eine wir@;un;smäl37_`@ beiden
riolben 2, 8 gemeinsame Kolbenstange, die@den Boden 6 des Topfes bzw. inneren Zylinder
6 durchsetzt und an ihrem freien Ende eine Kugelgelenkverbindung trägt, die sie
mit den eigentlichen I3reitisorganen verbindet..
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Der Hilfskolben 8 trägt eine v.ehtung 1o, die die Kammer A abdichtet,
welche durch die Innenwand des Topfes 6 und den beiden einander-gegenüberliegenden
Seiten 2a und 8a der beiden Kolben 2 und 8 begrenzt ist.
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Eine zweite Kammer B, in welche ebenfalls ein Druckmittel eingespeist
werden kann, wird du.r-ch die Außenwand 6a de: Topfes 6, die diesem zumindest teilweise
gegenüberliegende Innenwand und Stirnseite 1c des äußeren Zylinders 1 und den entsprechenden
Dichtungen 3, 12 und 1 i be;ren@,1@, vori denen die erste
am
Kolben 2, die zweite an der Durchgangsöffnung im Topfboden 6b und die dritte- an
der Durchgangsöffnung in der Stirnseite 1c für die Kolbenstange 9 vorgesehen sind.
Zwischen dem Topfboden 6b und dem Hauptkolben 8 ist eine schwache Rückstellfeder
14 vorge-' (sehen,. die die Kolbenstange 9 umgibt -und den Kolben 8 in seine Ruhestellung
drückt, in der letzterer am Hilfskolben 2 anliegt. Die Druckluftkammer B ist über
die Bohrung 15 an den.
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Hilfsbremssteuerkreis angeschlossen. Auf der dieser Kammer B i gegenüberliegenden
Seite des Kolbens 2 ist mindestens eine starke Rückstellfeder 16a, 16b vorgesehen,
die die umgibt,-sch auf' der von dieser Stange durchsetzten Stirnseite 1b des Außenzylinders
1 abstützt, und in der in der Figur gezeigten IStellung starkgespannt ist. Das freie
Ende der Hülse 5 dient den Rippen des Kolbens: 2 als Anschlag bzw, als linke Hubbegren-zung
Ein
Teil des freien Endes. der Hohlstange 4 trägt ein Außengewinde, das mit einer Anschlagmutter
17 zusammenwirkt, Bei Anlage der Mutter 17 an der Stirnwand 1b ist ein Verschieben
des Kolbens 2-in Bremsrichtung durch die Rückstellfeder 16a, 16b unmöglich. Ein
Faltenbalg 18 ist mit Hilfe von Dichtungsringen 19a und 19b am Zylinder 1 und an
der Mutter 17 befestigt und verhindert eine Verschmutzung des Außengewindes an der
Hohlstange 4 und der Kammer, in der die Rückstellfeder 16a, 16b gelagert ist.
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Die Betriebsweise des Doppelbrernuzylinders 1o (; die folgendes _
In der Bremslösestellung bei Verwendung der Betrieb-bzw® IIaiAptbremse ist die Kammer
B mit Drueklüft vom Druck PS
beaufschlaAt. Die Kammer A ist zur Atmosphäre
entlüftet.und die einzelnen Teile des Doppelzylinders haben die in der Zeichnung
gezeigte -.tellung. -
Zum Anlegen der Hauptbremse wird Druckluft
vom Wert Pd über das Anschlußstück 5 und die Iiohlstan;e 4 in die Kammer A eingespeist.
Der dadurch beaufschlagte Kolben 8 verschiebt die Kolbenstange 9 nach rechts, während
der Kolben 2, 6 seine Stellung beibehält. Nach Abbau des Druckes Pd bringt die Feder
14 den Kolben 8 wieder zum Anliegen an die entsprechende Seite 2a des Kolbens 2.
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Bei Ausfall der Hauptbremse, z.B. durch Bruch der zur Kammer A führenden
Speiseleitung, wird das Anlegen der Bremse durch die Hilfsbremse gewährleistet:
-Zu diesem Zweck genügt es, den in der Kammer B herrschenden Druck zu senken. Dadurch
kann sich die starke hückstell feder 16a, 16b entsprechend entspannen und den Hilfskolben
nach rechts in Bremsrichtung verschieben. Da der Kolben 8 am Hilfskolben 2 anliegt,
wird ersterer mit der Kolbenstange 9 in Bremsrichtung mitgenommen.
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Aus der Zeichnung ist ersichtlich, daß beim dargestellten und bevorzugten
Auüführungsbeispiel des Doppelbrei?iszylinders der liauptbremszylinder 6 innerhalb
des HilfsbreinszylinderL3 1 angeordnet ist. Dadurch ,ist der Wirkquerschnitt S1
des llilfskolbens 2, 3, 6 größer. als der Wirkquerschnitt des hauptkolbens 8, l
o. Der maximale zur 'Verftztuii@; stehende Dl@ue lc des Druckmittels für die Haupt-
b#.;w. Detriebsbremse ist so V;ew.ililt, da. (3 er stets größer ist als der Druck,
den inan in der Kaiiiiner I3 auf die Seite 6a des Hilfskolbens 2, 3, () aufbringen
muß, iiiai (1_e t,ellfeder 16a, 16b vollständig zusammenzudrücken, so (1a13 die
Versti kungsrippen des Kolbens 2? und der Stange 4 am freien Ende der Hülse 1a anliegen.
Da
der in der Kammer A wirkende Druck auch auf die Seite 2a des Kolbens 2 entgegen
der Entspannung der Rückstellfeder 16a, 16b wirkt, können die Betriebs- und die
Hilfsbremse nie gleichzeitig zur Wirkung kommen.
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Vorzugsweise ist die Rückstellfeder 16a, 16b so ausgelegt, däß sie
bei einem Druck von etwa 7ö 7o des maximalen Betriebsbremsdruckes in der Kammer
A bzw. B vollständig zusammengedrückt ist.
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Soll die Hilfsbremse als Standbremse wirken e so geinügt es, die Kammer
B zu entlüften. Die Kolbenstange 9 wird dann unter der Wirkung der sich entspannenden
Rückstellfeder in :Brems ;richtung verschoben und in dieser Stellung behalten.
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Eine Beschädigung. des Druckmitteleteuerkreises der Hilfsbremse wird
ebenfalls durch Anlegen der Bremse angezeigt. Es ist vorteilhaft, eine Signallampe
am Steuerbord des Wagenlenkers vorzusehen, um in den.Stromkreis dieser Kampe einen
vom Druckmittelsteuerkreis der Hilfsbrense betätigbären Druckmittelschälter vorzusehen,
der den Stromkreis der Kampe '°Bremse anlegt" unterbricht, wenn der Druck in der
Kammer B °7o des maximalen Betrieb ebremsdrucke-s erreicht hat. Auf diese Weise
kann man sich leicht vergewissern, ob die Hilfs- und Standbremse gelöst ist.
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Um bei Ausfall der. Hilfsbremse dennoch die Betriebsbremse verwenden
zu können, genü££;t eä, die Anschlagmutter 17 bis auf den Grund des Außengewindes
der Hohlstange 4-zu schrauben: Die Anschla-;mutter 17 ;stützt eich auf der Stirnseite
1b des Gehäuses 1 ab und hält :-@o die Stange 1: 9 den Kolben und die Rückstellfeder
16a, 16b in der linken Endstellung, bei der, letztere zusammengedrückt ist.
In dieser Stellung des Kolbens 2 erfo7.@@t
die Betätigung der Betriebsbremse
in der üblichen Weise durch Druckaufbau in der Kammer A.
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_ Der erfindungsgemäße Doppelbremszylinder ist nicht auf das beschriebene
Ausführungsbeispiel beschränkt. So könnte auch der Hilfsbremszylinder innerhalb
des Hauptbremszylinders angeordnet werden. Der mit der Kolbenstange festverbundene
Kolben würde in diesem Fall den Hilfskolben bilden, der in Bremsrichtung der Wirkung
einer starken Rückstellfeder ausgesetzt und in Bremslöserichtung mit Druckluft aus
dem Hilfssteuerkreis beaufschlagbar ist und außerdem über einen Anschlag vom Hauptkolben
in Bremsrichtung mitgenommen werden kann.
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Auch ist das Anwendungsgebiet des erfindungsgemäßen Doppelbremszylinders
nicht auf Straßenfahrzeuge beschränkt. Der Bremszylinder kann vielmehr auch in vorteilhafter
Weise auch bei Eisenbahnfahrzeugen verwendet werden. Die Kammer A der Betriebsbremse
ist dabei über das Dreidrucksteuerventil an den Hilfsluftbehälter anschließbar.
Bekanntlich wird das Dreidrucksteuerventil bei Druckminderung in der Hauptluftleitung
einer direkt wirkenden Bremseinrichtung so gesteuert, däß es aus dem Hilfsluftbehälter
Druckluft mit einem der Druckminderung entsprechenden Druck in die Kammer A des
Betriebsbremszylinders einspeist. Die Kammer B ist vorzugsweise direkt an die Hauptluftleitung
angeschlossen: Eine Druckminderung in der Kammer B@ und in der Häuptluftleitung
wird gleichzeitig von einem Druckaufbau in der Kammer A begleitet.
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Der Hilfskolben 2, 3, 6 bleibt trotzdem in seiner linken Endstellung,
weil die Verringerung des in der Kammer B entgegen der Feder 16a, 16b wirkenden
Druckes durch den Druck in der Kammer A kompensiert-wird, der auf der Seite La des
Kolbens 2 auch der Entspannung-der Feder 16a, 16b entgegenwirkt. Bei
Ausfall
des Steuerkreises für die Betriebsbremse (ab dem Dreidrucksteuerventil) kann die
Hilfsbremse direkt durch die Druckänderungen in der Hauptluftleitung gesteuert werden.