DE1817470C - Druckluftbremszylinder mit durch eine Feder bewirkter Notbremseinrichtung, insbesondere für Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Druckluft- Notkolben mittels einer zusätzlichen, gegenüber dem bremszylinder mit durch eine Feder bewirkter Not- Zylinder abgedichteten und konzentrisch zur Kolbenbremseinrichtung im Falle eines kritischen Abfalls stange angeordneten Hülse gegenüber dieser geführt oder eines gänzlichen Verlustes der Druckluft im und abgedichtet ist. Diese Ausgestaltung ist im Be-Bremssystem, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mn 5 trieb nicht sehr zuverlässig und weist außerdem Kamim Druckluftbremszylinder axial angeordneter Be- rnern auf, deren Volumenverhältnisse nicht günstig triebskammer, die an eine Druckluftquelle mit dosier- aufeinander abgestimmt sind.

barem Luftdruck anschließbar und mit einem Be- Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile zu

triebskolben versehen ist, der an der von der Be- beseitigen und einen Druckluftbremszyiinder zu

triebskammer abgewendeten Seite mit einer Rück- io schaffen, der eine einfache und sichere Montage und

stellfeder belastet und durch eine Kolbenstange mit Instandhaltung ermöglicht. Außerdem soll auf ein-

dem Bremsgestänge verbunden ist, und mit einer fache Weise eine Steuerung des Druckiuftbremszylin-

topfförmigen Federkammer, in der mindestens eine ders durch einen zusätzlichen Steuerkreis ermöglicht

Feder angeordnet ist, die sich gegen einen gleitend werden.

in der Federkammer gelagerten Hilfskolben stützt, 15 Diese Aufgabe wird bei einem Druckluftbremsder zur OberUagung des Federdruckes auf den Be- zylinder der eingangs erläuterten Art erfindungstriebskolben ausgebildet ist, mit dem er gemeinsam gemäß dadurch gelöst, daß der in der Federkammer dem in der Betriebskammer herrschenden Luftdruck dichtend geführte Hilfskolben mittels einer Kolbenausgesetzt ist, der gegen die Federkraft in der Feder- stange, die durch eine Öffnung im Boden der Federkammer wirkt, sowie mit einem Notkolben, der sich ao kammer dichtend geführt ist, mit dem Notkolben verin einer Notkammer befindet, die an einen Nolbrems- bunden ist und daß durch den Notkolben und den kreis der Druckluftquelle angeschlossen ist, die eben- Boden des die Federkammer aufnehmenden Zylinfalls gegen die Federkraft in der Federkammer wirkt. der;, ein Raum abgegrenzt ist, der an einen zusätz-

Es ist bereits ein Luftdruckbremszylinder mit zwei liehen Steuerkreis, z. B. für die Handbremse, anKolben bekannt, die gleichachsig auf eine Kolben- 25 schließbar ist.

stange einwirken, wobei gleichachsig mit diesem KoI- Der Vorteil dieser Anordnung besteht in einer ben eine Federkammer mit einem Kolben angeordnet kompakten Konstruktion des Druckluftbremszylinist, der mit einer die Kolbenstange umspannenden ders, der Betriebsbremsung r. B. durch das Ilaupt-Hülse versehen it Die Hülse und die Kolbenstange bremsventil, zusätzliche Steuerung z. B. durch die sind kinematisch durch einen Ansatz an der Kolben- 30 Handbremse und Notsteuemng selbsttätig beim Sinstange verbunden. Die Hülse rwfini'.-'t sich im Ein- ken des Druckes unter eine kritische Grenze durch griff mit dem Ansatz und nimmt ihn in der Brems- eine Feder oder Federn in der Federkammer ermögrichtung mit. Ein durch Druckluit gesteuerter KoI- licht. Der Luftdruckbremszylinder wahrt dabei eine ben wird durch eine Membran gebildet, die durch bewegliche Lagerung der Kolbenstange in einem Leiteinen topfförmigen Körper versteift ist, in dem sich 35 rohr, das nicht abgedichtet werden muß. Alle Druckder zweite der erwähnten Kolben bewegt. Die Zufuhr luftzuführungen sind fest, was die Beschädigungsvon Druckluft unter diesen zweiten Kolben in den gefahr auf ein Minimum herabsetzt.
Raum im topfförmigen Körper erfolgt durch eine Die Erfindung soll nun mit Hilfe der ein Aus-Bohrung in der Kolbenstange. führungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher er-

Der Nachteil dieser Anordnung besteht darin, düß 40 klärt werden. Die Zeichnung zeigt schematisch einen eine bewegliche Zuführung von Druckluft in den zu- Luftdruckbremszylinder mit Notsteuerung durch zwei sätzlichen Raum des Bremszylinders notwendig ist, gleichachsig gelagerte Federn im Längsschnitt,
was oft beim Einbau in das Kraftfahrzeug Schwierig- Der erfindungsgemäße Druckluftbremszylinder mit keiten verursacht. Außerdem sind solche ZufUhrun- durch eine Feder bewirkter Notsteuemng besitzt im gen stets durch Beschädigung gefährdet. Der Hülse 43 dargestellten Ausführungsbeispiel einen Körper 1, der der Notsteuerung der Bremse muß ein genügender aus zwei topfförmigen Zylindern 2 und 3 zusammen-Hub gesichert sein und sie wird deshalb durch die gestellt ist, die mit ihren offenen Enden einander zuDichtung des Zylinderdeckels geführt. Das erschwert gewendet sind Dsr Zylinder 2 besitzt einen durch aber eine schwenkbare Anordnung der Kolbenstange einen verstärk η Rand gebildeten Flansch 4 und der in einem für die Steuerung des Bremsmechanismus 50 Zylinder 3 einen durch Ausbiegung des Randes genotwendigen Bereich. Außer dem Luftdruck ist die bildeten Flansch 5.

Dichtung im Deckel des Zylinders auch Defcrma- Zwischen den Flanschen 4 und 5 ist der Flansch 6 tionen durch die Kolbenstange bzw. durch die Hülse einer festen topfförmigen Zwischenwand ei η geausgesetzt, was sich auf die Lebensdauer der ganzen klemmt, deren Boden 7 in den Zylinder 2 hinein-· Einrichtung und deren Betriebssicherheit nachteilig 5;} gelegt ist. Die Verbindung der Zylinder 2 und 3 mii; auswirkt. der festen topfförmigen Zwischenwand kann durch

Weiterhin sind Druckluftbremszylinder bekannt, nicht dargestellte Schrauben oder ein Umfangs-·

bei denen gegenüber dem bereits erläuterten Brems- spange durchgeführt werden. Im Zylinii r 3 ist der

zylinder ein zusätzlicher Notkolben vorgesehen ist, Betriebskolben 10 mit Dichtung UO gleitend gelagert,

der sich in einer Notkammer befindet, die an einen 60 Mit dem Betriebskolben 10 ist das Leitrohr 12 fest

Notkreis einer Druckluftquelle angeschlossen ist, die verbunden. Dieses Leitrohr 12 ist in einer öffnung

gegen die Kraft der Feder in der Federkammer wirkt. 13 eines Deckels 14 geführt, der im Boden des Zy-

Hierdurch wirkt eine solche Bremseinrichtung nicht tinders 3 befestigt ist. Zwischen dem Deckel 14 und

nur iils Parkbremse, sondern auch als Sicherung bei dem Betriebskolben 10 liegt eine Rückstellfeder IS.

unvorhergesehenem Druckausfall. Dieser bekannte ij Durch das Leitrohr 12 ist eine Kolbenstange 16 ge·

Druckluftbremszylinder besitzt jedoch einen ver· führt, deren inneres Ende mit dem Betriebskolben im

wickelten Aufbau, da der Hilfskolben und der Eingriff steht und deren äußeres Ende mit einer nicht

Hnuotkolben dichtend ineinandergeführt sind und der dargestellten HebelUbersetzung zur Steuerung einer

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Reibungsbremse verbunden ist, Zwischen dem üuße- Hilfskolbens 44 und an der inneren Flüche des Boren Ende der Kolbenstange 16 und dem Deckel 14 dens 7 der festen topfförmigen Zwischenwand abist eine elastische Manschette 17, z. B. aus Gummi, stützen. Der eingebaute Druckluftbremszylinder mit als Staubschutz befestigt. Im Zylinder 2 ist ein Not- durch eine Feder bewirkter Notbremseinruhtung ist kolben 18, der mit einer Dichtung Ϊ90 versehen ist, 5 an die Druckluftbremsanlage des Kraftfahrzeuges angleitend gelagert. Der Notkolben 18 ist mit einer zen- geschlossen. Der Zuführungsstutzen 48 ist an den tralen öffnung 20 versehen, in der eine Dichtung 22 Betriebsbremskreis angeschlossen, in dem die Druckin einer Umfangsnlle 21 gelagert ist. Diese Dichtung zufuhr gewöhnlich durch das Hauptbremsventil ge-22 schließt sicli dicht an eine Kolbenstange 250 an, steuert wird. Während einer Fahrt ohne Bremsung welche durch den Notkolben 18 geführt und an bei- io herrscht also im Betriebsraum 49 atmosphärischer den Seiten des Notkolbens 18 mit einer Rille 230 Druck. Der Anschlußstutzen 32 verbindet die Notbzw. 231 versehen ist. In jede der Rillen 230 und kammer 33 mit einem Zweig der Luftdruckbrems- 231 ist ein Sicherungsring 240 eingelegt, der die KoI- anlage, in der Betriebsdruck herrscht, so daß vor benstange 250 mit dem Notkolben 18 verbindet. Im Ausfahrt des Wagens, solange die Druckluftbrems-Boden des Zylinders 2 ist eine Gewindeöffnung 26 15 anlage nicht mit Druckluft versorgt ist, in der Notfür die Zuführung von Druckluft aus einem zusatz- kammer 33 wieder atmosphärischer Druck herrscht, liehen Steuerkreis in den Raum 56 zwischen dem Der Notkolben 18 übt also keinen Widerstand auf die Notkolben 18 und dem Boden des Zylinders 2 vor- Federn 51 und 52 aus, welche den Hilfskolben 44 gesehen. und mit ihm auch den Betriebskolben 10 heraus-

Die feste topfförmige Zwischenwand besitzt einen ao drängen und somit den Wa^en abgebremst halten,
zylindrischen Teil 31, dessen äußerer Durchmesser Die Stirnfläche des Notkolbens 18 befindet sich in

kleiner ist als der innere Durchmesser des Zylinders 2, der Nähe der äußeren Fläche des Bodens 7 der festen in dessen Wand ein Anschlußstutzen 32 vorgesehen topfförmigen Zwischenwand. Beim Füllen der Luftist. Durch diesen Stutzen wird Druckluft aus einer druckbremsanlage wird gleichzeitig durch den An-Quelle in eine Notkammer 33 geführt, die durch den 35 schlußstutzen 32 Druckluft in die Notkammer 33 ge-Notkolben 18 und der festen topfförmigen Zwischen- liefert. Der anwachsende Luftdruck wirkt auf den wand begrenzt ist. Der zylindrische Teil 31 der festen Notkolben 18 so lange ein, bis sein Wert die kritische topfförmigen Zwischenwand geht in einen verstärkten Grenze erreicht, bei welchtr der auf den Notkulben Rand 34 über, an dem der Flansch 6 ausgebildet ist. 18 einwirkende Druck den Widerstand der Federn 51 Im offenen Rand des Zylinders 2 ist eine Uuifangs- 30 und 52 in der Federkammer 50 überwindet,
rille 350 vorgesehen, in der ein Dichtungsring 36 ge- In diesem Augenblick beginnt sich der Notkolben

lagert ist, der zur Abdichtung der festen topfförmigen 18 in Richtung zum Boden des Zylinders 2 zu beZwischenwand gegen den Zylinder 2 dient. Zwischen wegen, bis er bei Erreichung des Betriebsdruckes an dem äußeren Rand der festen topfförmigen Zwischen- ihm anliegt. Da der Notkolben 18 den mit ihm durch wand, der zwischen den gegenüberliegenden Zylin- 35 die Kolbenstange 250 verbundenen topfförmigen der 3 und die Wand dieses Zylinders 3 fällt, ist eine Hilfskolben 44 mitnimmt, werden die Federn 51 und Dichtung 370 geklemmt, die im wesentlichen S-förmig 52 in der Federkammer 50 zusammengedrückt. Bei mit flachen Armen ausgebildet ist, von denen einer dieser Bewegung wird der Betriebskolben 10 durch die Verbindung der festen topfförmigen Zwischen- die Rückstellfeder 15 dem topfförmigen Hilfskolben wand mit dem Zylinder 3 abdichtet. In einem ver- 40 44 nachgeschoben, so daß die Reibungsbremse gelöst stärkten Teil 38 des Bodens 7 der festen topfförmigen wird. Die Funktion der Federhammer 50 in Verbin-Zwischenwand ist eine öffnung 39 vorgesehen, in dung mit dem Notkolben 18 und dem topfförmigen deren Wand in einer Umfengsrille 400 eine Dichtung Hilfskolben 44 kann zum Abbremsen des Wagens

410 und in einer Umfangsrille 401 ein Abstreifring beim Parken dadurch vorteilhaft angewendet werden,

411 zur Abdichtung der Kolbenstange 250 gelagert 45 daß durch einen, in der zum Anschlußstutzen 32 der sind, die durch die öffnung 39 geführt ist. Im Inne- Notkammer 33 führenden Rohrleitung angeordneten ren der festen «opfförmigen Zwischenwand, welche Hahn die Druckluft aus der Notkammer 33 ausgeeine Federkammer 50 bildet, ist das offene Ende lassen wird. Geeignete Hähne oder Ventile sind alleint-s topfförmigen Hilfskolbens 44 gelagert. Der zy- gemein bekannt. Der gleiche Zustand tritt ein, falls lindrische Teil dieses Hilfskolbens 44 ist von dem 50 die Rohrleitung der Druckluftbremse beschädigt wird, zweiten flachen Arm der Dichtung 370 abdichtend so daß der Luftdruck unter die kritische Grenze abumfaßt. Der Boden des topfförmigen Hilfskolbens 44 fällt, bei der der auf den Notkolben einwirkende Luftbesitzt eine zentrale öffnung 45, in der die Kolben- druck in der Notkammer 33 die Kraft der Federn 51 stange 250 z. B. durch Schweißen befestigt ist. Der und 52 nicht überwinden kann.

Boden des topfförmigen Hilf?kolbens 44 stützt sich 55 Beim Betriebsbremsen unter normalen Betriebsiri seiner Ruhelage durch Druck der Rückstellfeder bedingungen wird bloß der Betriebskolben 10 ange-IS an radiale Rippen 47 uea Betriebskolbens 10. Ein wendet, sofern in der Notkammer 33 Betriebsdruck Betriebsraum 49 zwischen dem Betriebskolben 10 zur Verfügung steht. Durch den Zuführungsstutzen und dem Boden des topfförmigen Hilfskolbens 44 ist 48 wird vom Hauptbremsvetttil oder einem anderen durch einen ZufUhrungsstutzen 48 an eine Quelle von βο Ventil zur Steuerung der Luftdruckbremse dotierte dosierbarer Druckluft angeschlossen. Der Zufüh- Druckluft in den Betriebsraum 49 eingeführt. Diese rungsstutzen 48 mündet in den Betriebsraum 49 vor Druckluft drängt den Betriebskolben 10 und mit ihm der Dichtung 3Ti. Zwischen dem Boden 7 der festen auch die Kolbenstange 16 heraus, welche die Rcitopfförmigen Zwischenwand und dem inneren des bungsbremse in Tätigkeit setzt. Der Luftdruck wirkt topfförmigen Hilfskolbens 44 entsteht die Federkam- es dabei im Betriebsraum 49 auch auf die äußere Seite mer50, die zw«i gleichachsig gelagerte Schrauben- des Bodens des topfförmigen Hilfskolbens 44 und federn Sl und 52 enthalt, deren innere Enden sich trägt dazu bei, daß die Federn Sl und 52 in der an der inneren Fläche des Bodens des topfförmigen Federkammer 50 im zusammengedrückten Zustand

verbleiben, falls der Druck in der Notkammer 33 nicht dazu ausreicht, den Notkolben 18 in die Ruhe' lage zu drlicken, drücken die Federn 51 und 52 den .topfförmigen Hilfskolben 44 heraus, und durch die Kolbenstange 250 wird auch der Notkolben 18 mitgenommen. Dieser Bewegung widersetzt sich einer* seits der in der Notkammer 33 anwesende Luftdruck, der auf den Notkolben 18 einwirkt, anderseits auch der beim ßetfiebsbremsen im Betriebsraum 49 anwesende Druck, der auf den äußeren Teil des topfförmigen Hilfskolbens 44 einwirkt. Auf den Betriebskolben 10 kann also nur der Unterschied zwischen der Summe der erwähnten Drücke und der gemeinsam durch die beiden Federn 51 und 52 hervorgerufenen Kraft übertragen werden. Durch diese resultierende Kraft verstärkt sich die Wirkung des Betriebskolbens 10, falls er einem verminderten Luftdruck ausgesetzt ist. Der verminderte Luftdruck herrscht dann auch in der Notkammer 33. Die Federn drücken den topfförmigen Hilfskolben 44 heraus und wirken also auch stets auf den Betriebskolben, wenn der Luftdruck in der Notkammer 33 nicht dazu ausreicht, den Widerstand der Federn 51 und 52 zu überwinden. Diese Grenze wird derart gewählt, daß alle Drücke oberhalb dieser Grenze bis zum Maximum des Betriebsdruckes zum sicheren Abbremsen des Wagens ausreichen.

Wie bereits erwähnt wurde, wird durch die Gewindeöffnung 26 und eine dazugehörige Schraubverbindung oder einen Stutzen der Raum 56 für den zusätzlichen Bremskreis an einen selbständigen Steuerkreis der Luftdruckbremsanlage angeschlossen. In den meisten Fällen ist dieser Kreis eine zusätzliche, durch ein Handventil gesteuerte Bremse. Im Raum 56 herrscht atmosphärischer Druck. Falls Druckluft in diesen Raum geführt wird, kompensiert der auf den Notkolben 18 einwirkende Druck den in der Notkammer 33 wirkenden Druck, und der Notkolben 18 verschiebt sich um den Unterschied dieser Drücke durch den Druck der Federn 51 und 52, der auf den topfförmigen Hilfskolben 44 einwirkt. Gleichzeitig wird auch der Betriebskolben 10 herausgedrückt, durch dessen Kolbenstange 16 die Reibungsbremse in Tätigkeit gesetzt wird. Beim Erreichen des maximalen Hubes befindet sich der Notkolben 18 wie in den vorangehenden Fällen in der Nähe des Bodens 7 der festen topfförmigen Zwischenwand. Die Rückführung des Notkolbens 18 in die Ruhelage und so mit auch das Lösen der Bremse durch den Betriebskolben 10 erreicht mail durch Ablassen der Luft aus dem Raum 56 über das Hand-Steuerventil. ' Hier wurde zwar ein Anwendungsbeispiel eines

S Druckluftbremszylinders mit Notbremseinrichtung mittels Federn in der Bremsanlage eines Kraftfahrzeuges beschrieben, es ist aber klar, daß der Erfindungsgedanke auch in anderen Fällen angewendet werden kann, t. B. für das Bremsen von Maschinen

ίο für Bodenarbeiten, Winden u. dgl.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Druckluftbremszylinder mit durch eine Feder

   is bewirkter Notbremseinrichtung im Falle eines kritischen Abfalls oder eines gänzlichen Verlustes der Druckluft im Bremssystem, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit im Druckluftbremszylinder axial angeordneter Betriebskammer, die an eine

   so Druckluftquelle mit dosierbarem Luftdruck an-' schließbar und mit einem Betriebskolben versehen ist, der an der von der Betriebskammer abgewendeten Seite mit einer Rückstellfeder belastet und durch eine Kolbenstange mit dem

   as Bremsgestänge verbunden ist, und mit einer topf- ^örmigen Federkammer, in der mindestens eine Feder angeordnet ist, die sich gegen einen gleitend in der Federkammer gelagerten Hilfskolben stützt, der zur übertragung des Federdruckes auf

   ao den Betriebskolben ausgebildet ist, mit dem er gemeinsam dem in der Betriebskammer herrschenden Luftdruck ausgesetzt ist, der gegen die Federkraft in der Federkammer wirkt, sowie mit einem Notkolben, der sich in einer Notkammer befindet, die an einen Notbremskreis der Druckluftquelle angeschlossen ist, die ebenfalls gegen die Federkraft in der Federkammer wirkt, dadurch gekennzeichnet, daß der in der Federkammer (5t) dichtend (Dichtung 370) ge-

   führte Hilfskolben (44) mittels einer Kolbenstange (250), die durch eine Öffnung (39) im Boden (7) der Federkammer dichtend (Dichtung 410) geführt ist, mit dem Notkolben (18) verbunden ist und daß durch den Notkolben (18) und den Bo-

   den des die Federkammer aufnehmenden Zylinders (2) ein Raum (56) abgegrenzt ist, der an einen zusätzlichen Steuerkreis, z. B. fi⁵*· die Handbremse, anschließbar ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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