DE1655999A1

DE1655999A1 - Federspeicherbremsbetaetigungsvorrichtung mit mechanischer Abschaltvorrichtung

Info

Publication number: DE1655999A1
Application number: DE19681655999
Authority: DE
Inventors: Swander Jun Kenneth Donald
Original assignee: Certain Teed Products Corp
Current assignee: Certainteed LLC
Priority date: 1967-01-31
Filing date: 1968-01-25
Publication date: 1971-08-19
Also published as: FR1571360A; US3411417A; GB1158086A

Description

CERTAIN-TEED PRODUCTS CORPORATION, Ardiaore, Staat Pennsylvania(V.St.A.)

FederspeicherbremsbetätiG^ingsvorrichtung mit mechanischer Abschaltvorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Pederspeicherbremebetätigungsvorrichtung mit einem geschlossenen Genaue·, in dem eine am Gehäuseumfang befestigte flexible Membran und in dessen Gehäusewand oberhalb dieser Membran ein Druckmittelanschluß vorgesehen sind und mit einer axial und an der Unterseite der Membran angeordneten, an der Oberseite mit einer kreisförmigen Platt· versehenen Bremnbetätigungsstange.

Der Hauptzweck von FederspeicherbremBbetätigungBVorrichtungen dieser Art ist es, an einer oder mehreren

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Achsen eines Fahrzeugs eine Zusatzeinheit zur Verfügung zu haben, die die Hauptbetriebsbremse ersetzt, wenn in dieser der für ihre Bedienung notwendige Luftdruck ausfällt. Deshalb wird die Zusatzeinheit auch als Notbremseinricbtung bezeichnet. Wenn der Luftdruck nur dann aus der Federßpeicherkammer abgelassen wird, wenn das Fahrzeug mit den Betriebebremsen zum Halten gebracht werden ist, wird nie als Park- oder Feststellbremse bezeichnet.

Diese Zusatzeinheiten sind im allgemeinen Federspeicherkammern, die auf einen Bauteil der schon vorhandenen im Fahrzeug eingebauten Bet-rX&asbreiaee aufgesetzt werden. Die Federkraft wird durch eins dar Federspeichereinheit und der Betriebsbremse gemeinsame Innenwand hindurch auf die Druckseite der Membran der normalen Betriebsbremse übertragen und dann über die Bremsbetätigungsstange und das übrige Bremsgestänge zu den Bremsbacken weitergeleitet. Dabei ist es gleichgültig, ob es sich um eine durch Hocken oder durch Keil zugespannte Brem - ■ senbauart handelt.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine robuste, aber einfach aufgebaute Federspeioherzusataeinheit zu schaffen, die zuverlässig bei einem bestimmten Mindestdruck an-

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spricht, die aber auch mittel· mechanisch·* Einrichtungen abschaltbar ist* um ein Bewegen des fahrseugs unter bestimmten Bedingungen anon dann eu ermöglichen, wenn keine Druckluft «ur Verfügung steht* Au· Sicherheitsgründen soll eine Abschaltung dar Zusateeinheit dabei leicht erkennbar sein»

Diese Aufgabe wird erfindungegeaaß dadurch gelöst, daß das Gehäuse aue einem mit einer oberen, eine Mittlere öffnung aufweisenden abnehmbaren Dackel und einer unteren» eine mittlere Öffnung aufweisende Badwand versehenen Zylinder und einen iron dar unteren Endwand ausgehenden, nach außen offenen JBylinderansati besteht; daß im Zylinder «In Kolben gleitend angeordnet ist, zwischen dessen äußerem Sode und den Deckel eine Druck* feder vorgesehen ist ι und an dass·« unteren Statt· ein· hohle Kolbenstange befestigt ist* die durch dia mittlere Öffnung der unteren Endwand hindurchtrittt daß innerhalb der Kolbenstange eine an Ihr·« oberen Schaftteil mit Außengewinde versehene, aus dem oberen Ätde der Kolbenstange herausragende Druokstange vorgesehen ist, auf deren Schaftteil eine mit Innengewinde versehene Abschalthülse aufgeschraubt 1st und an deren unteren Ende eine kreisförmige, einen größeren Durobaeaier als

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die. Kolbenstange auf weißende Scheibe befestigt let, die an dtr an der Oberseite der am Zylinderansata befestigten Membran zur Anlage kommen kann} daß eine mit einem Mittelloch versehene, die Deckelöffnung τθγ-schließende Deckacheibe auf dem Deckel abnehmbar befestigt ist, wobei das Mittelloch einen geringeren Durchmesser als die Deckelöffnung hatι daß die Druck« stange und der untere XeIl der Abeohalthiilse einen geringeren Außen-durchmesser hiJoen, als das Mit teil och, während das obere -Ende der Abscha^thülse «inen größeren Durohmesser als das tiittelloch hat; und daß nahe der Endwand im Zylinder eine Einlaßöffnung für die Zufuhr eines den Kolben normalerweise in eine im Zylinder oben liegenden Stellung haltenden Druckmediums vorgesehen ist.

Die Erfindung ist in den Zeichnungen in swel Aufführungsbeispielen veranschaulicht und zwar zeigt;

Fig. 1 einen seitlichen Schnitt einer Not-

und Festetellbremsvorriohtung, welche die Zusatzeinheit enthält« die den Erfindungsgegenstand darstellt; und

Fig. 2 einen Teilschnitt des unteren Endes

der in der Mitte von Fig. 1 dargestellten Druckstange mit einer anderen durch eine Mutter erfolgenden Dichtungsbefestigung.

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Xn Fig· 1 let ein mit Gewindelöohern versehener Deckel 10 alt einem Zylinder 12 mittels in die Gewindelöcher 11 eingreifenden Kopfschrauben 13a verbunden* Am unteren Ende des Zylinders ist durch eine Schweißnaht ein Zylinderansatz 14 befestigt· Oer Zylinder 12 hat eine teilweise geschlossene Endwand 16 mit einer kreisförmigen Nabe 17, die zentrisch in einer öffnung 16a der Endwand 16 sitzt. Bin O-Ring 18 und eine Kylonblichee 19 sitzen in naoh innen weisenden Nuten der Habe 17.

Ein Abschlußteil 21, das zusammen mit dem Ansatz 14 die Kammer für die übliche Betriebsbremse bildet, ist mittels einer Klemmschelle 20 abnehmbar mit dem Ansatz 14 des Zylinders verbunden« Die Klemmachelle 20 ist zwei· teilig und durch zwei nicht gezeigte Bolzen gespannt. Wenn die Klemmschelle 20 gespannt ist, klemmt sie den Band 23 einer Gummimembran 22 awlsehen dem Ansäte 14 uzid dt» Abiohluflteil 21 ein, und bildet dadurch ein* gegen Qruokrtrlust der Druckluft wirkend· Dichtung, im Abiohluflteil 21 eitlen außerdem ewei Schrauben 24 unter deren Köpfen 24b Unterlegscheiben 24a vorgesehen sind, DIt Schrauben 24 sind mit im Unttrlageoheiben 24* und Wiedtr «it dt» Abacblußt·!! 21 verschweißt , to

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daß sie sich gegenüber diesem nicht drehen können.

Eine Druckfeder 25 drückt gegen die Innenfläche des Deckels 10 und gegen die Oberseite eines Kolbens 26· Der Kolben 26 ist mit einem nach oben weisenden Kolbenmantel 2? versehen, in dem umlaufende, nach außen weisende Nuten zur Aufnahme eines Q-Rlnga 27a und eines filaabatreifrings 27b vorgesehen sind. Außerdem hat 4er Kolben 26 eine ?41ttelnabe 2Θ in der eine nach unten weisende hohle Kolbenstange 29 eingelassen ist»

Eine kreisförmige-Scheibe 30 sitzt am unteren Ende der Kolbenstang· 29· Das tinted Ende einer Drucketange 31 ist an der Außenfläche der Scheibe 30 angeschweißt. Im Hingspalt zwischen Druckstange y\ und Innenseite des Druckrohrs 29 Bind Druckseheiben 32 und eine $ellen diohtung 33 angeordnet. Der obere Abschnitt der Drucket eng» 31 ist mit Außengewinde 31a versehen·

In der Betriebsbremskammer, die zwischen der Innenseite der Endwand 16 des Zylinders 12 und der Innenseite Endwemd 21« des Abachlußteils 21 liegt» ist eine förmige Platte 36 mit ihrer Unterseite an eines Bre**~ \ betätigungsstange 37 angeschweißt, Eine liembranrüokiugfeder 34 drückt mit ihrem äußeren Ende gegen öl« unter- !

w.Aü

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seite der Platte 36, während ihr anderes Ende an der Endwand 21a des Abschlußteils 21 liegt. In der Mitte dieser Endwand ist eine. Durchtrittsöffnung 39 für. die Bremsbetätigungsstange 37 vorgesehen·

Als Einlass für die Druckluft in die zwischen der Menbran 22 und der unteren Endwand 16 des Zylinder* 12 gebildete Kammer ist eine öffnung 35 vorgesehen. In die von der Unterseite des Kolbens 26 und der unteren Endwand 16 gebildete Kanmer führt eine Einlassöffnung 38 für den Druckluftanschluß. Die beiden letzteren Öffnungen sind innen mit Gewinde oder mit einem eingewalzten Gewinderohr versehen.

Eine im wesentlichen rohrförmige Absohalthülse 40 ist an ihrem oberen Ende mit einer Sechskantmutter 41 versehen und hat am unteren Ende ein Innengewinde 42, das auf das Außengewinde 31a der Druckstange 31 geschraubt

ist. Der über dem Innengewinde 42 liegende Abschnitt der Abschalthülee 40 hat einen Innendurchmesser der größer ist als der äußere Durchmesser des Außengewindes 31a der Druckstange 31. Zwischen dem oberen Ende der Druckstange 31 und dem oberen Ende der Abschalthülse 4Q. ist zwischen beiden Teilen eine Abdeckkappe 41a aus Kunststoff vorgesehen.

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Auf dem Deckel 10 ist eine als runde Scheibe mit Mittelloch 44a ausgebildete Deckscheibe 44 abnehmbar angeordnet. Ihre Befestigung erfolgt durch vier Schrauben 43, die durch Bohrungen in der Deckscheibe in fluchtende Gewindelöcher des Deckels 10 eingreifen. In das Mittelloch 44a ist ein abnehmbarer durch Reibung festgehaltener Verschlußstcpssl 45 eingesetzt. Bei 46 sind im Deckel 10 Luftausla3sbohrungen vorhanden. Die zwischen dem Kolben 26 und der unteren .Endwand 16 liegende über die Einlassöffnung 58 gespeiste Kammer ist mit 47 bezeichnet. Die zwischen der Membran 22 und der unteren Endwand 16 des Zylinders 12 liegende Kammer ist mit 48 bezeichnet.

Bei normaler Arbeitsweise des Bremss.rstems wird die Kammer 47 über die Einlassöffnung 38 mit Druckluft beaufschlagt. .Dadurch wird der Kolben 26 gegen die Kraft der i'eder 25 solange nach außen gedruckt, bis das obere Ende des Kolbenmantels 27 am unteren Ende des Deckels zur Anlage kommt. Diese Stellung ist in Fig. 1 gezeigt. Die 0~ßinge 27a und 18 dichten die Kammer 47 ab und verhindern Druckluftverlußto. Der Kolben 26 nimmt dabei die Kolbenstange 29_f ,die Druekstanee 31 und die auf dieser sitzerde Scheibe ^:'-0 in die ebopo 8·:ellung mit,

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Jetat kann die Betriebsbremse durch. Beaufschlagung der Kammer 48 über die Öffnung 35 mit Druckluft beaufschlagt werden. Dadurch »vird die Membran aus ihrer in 2?ig. 1 gezeigten Stellung nach unten gedrückt und bewegt infolgedessen die Platte 36 und die Bremsbetätigungsstange 37 nach unten«. Durch Ablassen von Druckluft über die öffnung 35 kann die Betriebsbremse gelüftet werden. Dabei kommt die Membranrückzugfeder 34 zur wirkung und drückt die Platts 36 nach oben. Gleichzeitig v/erden auch die Bremsbetätigungsstange. 57 und die Membran 22 nach oben mitgenommen.

Die Kammer 48 ist durch den O-Ring 18, die Wellendichtung 33 und den zwischen dem Ansatz 14 und dem Abschlußteil 21 mittels Klemmschelle festgeklemmten Rand 23 der Membran 22 gegen Druckluftverluste abgedichtet«

Wenn aus irgendeinem Grund der Druck der Druckluft unter einen gewissen Sicherheitßwert absinkt, vermindert sich auch der Druck in der Kammer 47 und die Schraubenfeder

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25 drückt den Kolben/nach unten in Richtung auf die untere Endwand 16. Die an ihrem oberen Ende mit dem Kolben verbundene höhle Kolbenstange 29 bewegt eich dabei mit nach unten und ninwit die Scheibe 30 und die Drucketange 31 mit* Buren diese Bewegung bewirkt die Scheibe über

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die Membran 22 und die Platte 36, dO'vie die mit dieser verbundenen Bremsbetätigungsstange 37 eine Betätigung der Bremse.

Im folgenden wird die Wirkungsweise der mechanischen Abschaltvorrichtung beim Spannen der Feder 25 beschrieben, wen» kein· Druckluft in der Kammer 47 vorhanden ist. Ein Absohaltvorgang ist dann erforderlich, wenn die Zueatzeinheit von der Betriebsbremse durch Losen der Klemmschelle 20 abgenommen werden noil· Ein Grund dafür kann zum Beispiel sein, daß durch irgendeine Störung in der Susatzeinheit die in diese Einlassöffnung 38 eingeführte Druckluft den FW-t «iaht zurückdrückt_t d.h. die Ftde^epa&mmg niunö aufmht. Dies kann beispielsweise bei einer Beschädigung des O-Hings 27a der Fall sein· Dadurch, daß die Zusatzeinheit abnehmbar ist, kann eine neue Einheit als Ganzes eingebaut werden, ohne die Bremseinstellung zu verändere. Außerdem kann dabei eine Reparatur oder ein Austausch der Membran 22 oder jedes anderen Bauteils der Zusatzeinheit oder der Betriebsbremse erfolgen· Weiter wird diese Art des Absehaltens bei der Eretmontage eine$ Fahrzeugs auf einer Montagestraße angewandt, um das Fahrzeug bewegen zu können·

Außerdem kann es nötig aein, das Fahrzeug su bewtgen«

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wenn keine Druckluft zur Verfügung steht. Das trifft besonders dann zu, wenn das Fahrzeug den Verkehr behindert, oder an einer gefährlichen Stelle , wie zum Beispiel auf einer Eisenbehnstrecke stehen geblieben ist. Durch den im folgenden beschriebenen Abschaltvorgang wird dies in federn Fall ermöglicht.

Die Schrauben 43 werden abgeschraubt und die Deckscheibe 44 wird abgenommen* Σ±η Sechskantschlüssel mit einem Bedienungsansatz (wirf er beispielsweise zum Auswechseln der Zündkerzen vorhanden ist) wird durch das Mittelloch in den Säckel 10 eingeführt und über den Sechskantteil am oberen Ende der Abschalthülse 40 geschoben. Die Hülse 40 v;ird dabei vollständig von dem mit Gewinde versehenen Abschnitt der Druckstange abgeschraubt. Es sei noch bemerkt, daß die Gesamtlänge der Hülse 40, wenn ihr oberes Ende 41 und das obere Ende des Außengewindes 31a der Druckstange 31, wie in Fig. 1 gezeigt, fluchten, se lang ist, daß ihr unteres Ende gegen die Druckscheiben 32 und die wellendichtung 33 drückt, sie anspannt und radial verspannt, so daß die Druckstange 31 mit der Kolbenstange 29 kraftschlüssig verbunden ist. Das untere Ende der Stange 31 ist bei 31b verbreitert und bildet .30 eine V/iderlage*f lache-λ

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Der "Verschlußstöpsel 45 wird dann vom Mittelloch 44a der Deckscheibe 44 abgenommen und diese wieder auf den Deckel -aufgesetzt« Der Außendurchmesser der Hülse 40 unterhalb ihres oberen mit dem Sechskant versehenen Endes paßt durch das Mittelloch 44a, während ihr oberes Ende gicht durch dieses Loch hindurch geht. Das untere Ende der Abschalthülse 40 wird durch das Mittelloch 44a eingeführt und wieder auf den oberen mit Außengewinde 31a versehenen Abschnitt der Druckstange 31 aufgeschraubt. Die Hülse 40 arbeitet jetat als Abziehschraube und zieht die Druckstt*nge nach oben· Dadurch werden die Scheibe 30, die Kolbenstange 29 und der daran befestigte Kolben 26 von der Druckstange 31 nach oben bewegt, wodurch die Feder 25'zusammengedrückt wird. Da die Scheibe 30 sich nach oben bewegt, dehnt sich die Membranrückzugfeder 34 und drückt dadurch die Platte 36, die an ihr befestigte Bremsbetätigungeetange und die Membran nach oben und löst so die Bremse.

Durch Umkehrung des Ab schal tvor gangs kann die Zusatzeinheit wieder auf Ho^alarbeitsbedigungen umgestellt werden. Die Abschalthülse 40 wird vom mit Außengewinde 31aversehenen Abschnitt der Druckstange 31 abgeschraubt und die Deckscheibe 44 wird vom Deckel 10 abgenommen. Die Hülse 40 wird wieder in die in Fig. 1 gezeigte Stellung

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auf die Druckstange aufgeschraubt. Der Verschlußstöpsel 45 wird in das Loch 44a eingedrückt, und die Deckscheibe 44 auf dem Deckel 10 befestigt, indem die Schrauben wieder eingeschraubt werden.

Es ist gefährlich, ein Fahrzeug mit auf diese fteise festgestellter mechanisch ausgeschalteter Feder 25 zu bewegen, da es unmöglich sein würde, das Fahrzeug anzuhalten, wenn der Luftdruck in der Kammer 48 ausfällt. Ein Hauptvorteil dieser Zusatzeinheit ist es, daß sie sich unter absolut sicheren Normalarbeitsbedingungen befindet, wenn die Hülse 40 nicht aus der Deckscheibe heraussteht. Dies ist aber für den Fahrer schon bei oberflächlicher Inspektion sehr einfach feststellbar, da das obere Ende der Not- und Fegtstellbremsvörrichtung, nämlich der Deckel der Sicht leicht zugänglich ist.

Der Filzabstreifring 27b wird vor der Montage mit öl getränkt und schmiert dadurch die Innenseite des Zylinders 12, wodurch der Verschleiß des O-Hings 27a auf ein Minimum beschränkt wird und die Abdichtung gegen Verlust von Druckluft erhalten bleibt. Der Innendurchmesser der Nylonbüchae 19 ist geringfügig kleiner als der Innendurchmesser der Nabe 17· Deshalb hat das Druckrohr 29 bei seiner Auf- und Abbewegung nur Berührung mit der

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ISylonbüchse 19 und berührt die metallische Oberfläche der Nabe 17 nicht. KyIon ist im Zusammenwirken mit Metall ein auageseicbneter Lagerwerkstoff, da es einen niedrigen Reibungskoeffizienten hat und nur geringem Verschleiß unterliegt. Dies wirkt sieb, besonders bei sohlechter Schmierung durch Öl oder Fett aus.

Falls die Abschalthülse 40 nicht in ihre in Fig. 1 gezeigte Stellung, nämlich in Fluchtstellung ihres äußeren Endes mit dem äußeren Ende der Drucketange 31, gebracht worden ist, wodurch die Dichtung 33 gegen die Innenwand der Kolbenstange 29 gepresß" wird, wird das '.Viedereintreten von Druckluft Λ-jroa die Öffnung 35 einen Druckluftverlust durch das Druckrohr 29 und die Luftauslassbohrungen 46 verursachen. Dies ist deutlich zu hören und stellt eine Warnvorrichtung dar, die den Fahrer zusätzlich zu dem sichtbaren Warnungszeichen der aus dem Deckel 10 herausstellenden Hülse warnt.

Fig. 2 zeigt eine Abwandlung der in Fig. 1 dargestellten

Bauform, bei der eine !futter 50 an die Stelle der in der Länge abgepaßten Abschalthülse tritt, wodurch eine ständige Dichtverbindung der Wellendichtung 33 ' mit der Innenseite der hohlen Solbenstange 29' geschaffen wird, gleichgültig ob die Abschalthülse 40 an richtiger Stelle

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sitzt oder nicht. Alle anderen Bauteile dieser abgewandelten Bauform gleichen den zuvor beschriebenen. Deshalb haben in Fig. 2 entsprechende Bauteile gleiche, aber mit einem Strich versehene Bezugszeichen.

Aus dem bis jetzt Gesagten ergibt sich, daß die Erfindung geeignet ist, alle im vorstehenden beschriebenen Zwecke voll zu erfüllen und außerdem andere, sich offensichtlich aus der Konstruktion ergebende Vorteile hat.

Es versteht sich, daß viele Abweichungen von derdarge» stellten Ausführungsform der Erfindung im Rahmen des Erfindungsgedankens möglich sind.

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Claims

Patentansprüche

1, Federspeicherbremsbetätigungsvorrichtung mit einem geschlossenen Gehäuse, in dem eine am Gohäus©umfang befestigte flexible Membran und in dessen Gehäusewand oberhalb dieser .Membran ein Druckmittelanschluß vorgesehen sind und mit einer axial und an der Unterseite der Membran angeordneten an der Oberseite mit einer kreisförmigen Platte versehenen Bremsbetätigungsstange, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse aus einem mit einer oberen, eine mittlere öffnung aufweisenden abnehmbaren Deckel (10) und einer unteren, eine mittlere öffnung (16a) aufweisende Endwand (16) versehenen Zylinder (12) und einen von der unteren Eadwand (16) ausgehenden, nach außen offenen Zylinderansatz (14) bestehti daß im Zylinder (12) ein Kolben (26) gleitend angeordnet ist, zwischen dessen äußerem Ende und dem Deckel (10) eine Druckfeder (25) vorgesehen ist, und an deseeai unteren Ende eine hohle Kolbenstange (29)

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befestigt ist, die durch die mittlere Öffnung (16a) der unteren Endwand (16) Mndurchtritt; daß innerhalb der Kolbenstange (29) eine an ihrem oberen Schaftteil mit Außengewinde (31a) versehene, aus dem oberen rinde der Kolbenstange herausragende Druckstange (31) vorgesehen ist, auf deren Schaftteil eine mit Innengewinde (4-2) versehene Abschalthülse (40) aufgeschraubt ist und an deren unterem Ende eine kreisförmige, einen größeren Durchmesser als die Kolbenstange aufweisende Scheibe (30) befestigt ist, die an der an der Oberseite der am Zylinderansatz (14) befestigten Membran (22) zur Anlage kommen kann; daß eine mit einem Mittelloch (44a) versehene, die Deckelöffnung verschließende Deckscheibe (44) auf dem Deckel (10) abnehmbar befestigt ist, wobei das Mittellooh (44a) einen geringeren Durchmesser als die Deckelöffnung hat; daß die Druckstange (31) und der untere Teil der Abschalthülse (40) einen geringeren Außendurchmesser haben, als das Mittelloch (44a), während das obere -tSnde (41) der Abschalthülse (40) einen größeren Durchmesser ale das Mittelloch (44a) hat; und daß nahe der Endwand (18) im Zylinder (12) eine Einlaßöffnung (33) für die Zufuhr eines den Kolben normalerweise in eine im Zylinder oben liegende Stellung haltenden Druckmediums vorgesehen ist.

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2ο Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der mit Außengewinde (31a) versehenen Druckstange (31) und der Innenfläche der hohlen Kolbenstange (29) eine Reibverbindung (32, 33) vorgesehen ist, die beim Aufschrauben der Abschalthülse (40) auf die Druckstange (31) einen Kraftschluß zwischen der Druckstange (31) und der Kolbenstange (29) herstellt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der mit Außengewinde (31a¹) versehenen Druckstange und der Innenfläche der hohlen Kolbenstange (29¹) eine Reibverbindung vorgesehen ist, die durch Verstellen einer auf dem Außengewinde (31a¹) der Druckstange aufgeschraubten Mutter (50*) einen Kraftschluß zwischen Druckstange und Kolbenstange herstellt.

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