DE19630795B4

DE19630795B4 - Federspeicherzylinder, insbesondere für pneumatische Nutzfahrzeug-Bremsanlagen

Info

Publication number: DE19630795B4
Application number: DE1996130795
Authority: DE
Inventors: Klaus Roennefarth; Heiner Gassmann
Original assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Current assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Priority date: 1996-07-31
Filing date: 1996-07-31
Publication date: 2014-03-13
Anticipated expiration: 2016-08-01
Also published as: DE19630795A1

Abstract

Federspeicherzylinder (10) mit einer mechanischen Löseeinrichtung (20), bestehend aus einer drehbar, jedoch unverschiebbar an einem Boden (16) des Zylinders (10) gelagerten Schraubspindel (21), welche den Boden (16) mit einem Spindelkopf (24) für den Angriff eines Drehwerkzeuges durchgreift, und einer auf der Schraubspindel (21) geführten, für den Angriff an einem federbelasteten Kolben (11) bestimmten Mutter (22), welche in einem mit dem Kolben (11) verbundenen Rohr (17) längsverschiebbar, jedoch unverdrehbar geführt ist, wobei am Federspeicherzylinder (10) eine Anzeigeeinrichtung (32) für den Betätigungszustand der Löseeinrichtung (20) vorgesehen ist, wobei die Schraubspindel (21) eine durchgehende Längsbohrung (33) aufweist, in der Längsbohrung (33) ein Stößel (34) längsverschiebbar aufgenommen ist, spindelkopfseitig der Stößel (34) mit einem Signalkörper (36) versehen ist, spindelkopfabgewandt der Stößel (34) einen Anschlag (37) für den Angriff an der Mutter (22) oder am Ende der Schraubspindel (21) aufweist, der Stößel (34) unter der Wirkung einer Federkraft steht aufgrund der er in Richtung auf den Spindelkopf (24) verschiebbar ist, in der spindelkopffernen Endstellung der Mutter (22) der Signalkörper (36) des Stößels (34) in dem Spindelkopf (24) aufgenommen ist und bei aus der spindelkopffernen Endstellung längsverschobener Mutter (22) der Signalkörper (36) des Stößels (34) durch Federkraft aus dem Spindelkopf (24) hervorgetreten ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Mutter (22) in ihrer spindelkopffernen Endstellung über das Ende der Schraubspindel (21) hinausgreift.

Description

Die Erfindung geht aus von einem Federspeicherzylinder nach der Gattung des Patentanspruchs 1.
Aus DE 24 58 404 B2 ist ein Federspeicherzylinder mit einer mechanischen Löseeinrichtung zur Anwendung in einer pneumatischen Nutzfahrzeugbremsanlage bekannt. Die Löseeinrichtung hat den Zweck, bei fehlender Druckluft in der Bremsanlage oder bei Ausfall der Druckluft durch Undichtheit eine vom Federspeicherzylinder betätigte Feststellbremse des Nutzfahrzeugs zu lösen. Dabei wird durch Drehen der Schraubspindel der federbelastete Kolben des Federspeicherzylinders in eine Stellung zurückgezogen, die er in ordnungsgemäß funktionierendem Zustand durch Druckluftbeaufschlagung im Fahrbetrieb einnimmt. Da bei der bekannten Ausführungsform die Schraubspindel unabhängig vom Betätigungszustand der Löseeinrichtung ihre axiale Stellung im Federspeicherzylinder beibehält, ist nicht erkennbar, ob der Kolben zurückgezogen oder die Löseeinrichtung in ihre den Kolben freigebende Ausgangsstellung gebracht worden ist.
Die gattungsgemäße WO 97/20153 A1 offenbart eine Anzeigeeinrichtung für den Betätigungszustand der Löseeinrichtung. In DE 24 58 404 B2 ist eine mechanische Lösevorrichtung für einen Federspeicherbremszylinder einer Fahrzeugbremse offenbart. US 3298466 A offenbart einen Federspeicherbremszylinder mit einer Anzeigevorrichtung für den Betätigungszustand des Kolbens. US 3109347 A wie auch US 3152521 A offenbaren jeweils eine Löseeinrichtung für einen Federspeicherbremszylinder
Der erfindungsgemäße Federspeicherzylinder mit dem kennzeichnenden Merkmal des Patentanspruchs 1 hat den Vorteil, dass auf einfache Weise angezeigt wird, ob die Löseeinrichtung betätigt ist oder sich in ihrer Ausgangsstellung befindet. Hiermit wird die Funktionssicherheit der Bremsanlage verbessert, da auf einen Blick erkennbar ist, ob die Feststellbremse funktionsfähig oder durch Zurückziehen des Kolbens unwirksam gemacht ist. Insbesondere wird eine aus wenigen Bauteilen bestehende, funktionssichere Anzeigeeinrichtung geschaffen, welche ohne zusätzlichen Bauraum im Federspeicherzylinder auskommt und dessen Gewicht nicht nennenswert beeinflusst.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Patentanspruch 1 angegebenen Federspeicherzylinders möglich.
Die am Anspruch 2 gekennzeichnete Weiterbildung der Erfindung ist von Vorteil, weil sie sowohl bei guten als auch bei schlechten Sichtverhältnissen bzw. bei Unmöglichkeit. einer optischen Kontrolle den Betätigungszustand der Löseeinrichtung erkennbar macht.
Mit der Maßnahme nach Anspruch 3 ist eine Fehlanzeige ausgeschlossen, denn die mit der Anzeigeeinrichtung wirkungsmäßig verbundene Mutter greift unmittelbar am Kolben an, um diesen zurückzuziehen.
Die in den weiteren Unteransprüchen gekennzeichneten Maßnahmen betreffen zweckmäßige und vorteilhafte Formgebungen der Einzelteile der Anzeigeeinrichtung, welche sich durch einfache Gestaltung, kostengünstige Herstellbarkeit und leichte Montierbarkeit auszeichnen.
Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen 1 einen Längsschnitt durch einen Federspeicherzylinder mit einer mechanischen Löseeinrichtung sowie eine Anzeigeeinrichtung für den Betätigungszustand der Löseeinrichtung und 2 die Löse- und Anzeigeeinrichtung im Schnitt in gegenüber 1 vergrößertem Maßstab.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
Ein in 1 dargestellter Federspeicherzylinder 10 ist Teil eines pneumatischen Kombizylinders für Druck-Bremsanlagen von Nutzfahrzeugen. Der Federspeicherzylinder 10 ist Bestandteil einer Feststellbremsanlage und dient der Betätigung einer an der Hinterachse des Nutzfahrzeugs angeordneten Reibungsbremse.
Der Federspeicherzylinder 10 hat einen Kolben 11, welcher in einem Zylindergehäuse 12 einen Arbeitsraum 13 von einer Federkammer 14 trennt. In der Federkammer befindet sich eine Druckfeder 15, die einerseits am Kolben 11 und andererseits an einem Boden 16 des Zylindergehäuses 12 abgestützt ist. Mit dem Kolben 11 ist ein Rohr 17 gleichachsig verbunden. Durch Druckeinsteuerung in den Arbeitsraum 13 ist der Kolben 11 mit dem Rohr 17 in die gezeichnete Stellung verschiebbar. In dieser Stellung ist die Druckfeder 15 gespannt und das Rohr 17 des Kolbens 11 ist in das Zylindergehäuse 12 zurückgezogen. Durch Minderung des Druckes im Arbeitsraum 13 vermag die Druckfeder 15 den Kolben 11 zu verschieben, so daß das Rohr 17 aus dem Zylindergehäuse 12 hervortritt und in bekannter Weise die Reibungsbremse betätigt.
Bei fehlender Druckluft ist es unter gewissen Umständen erforderlich, die Reibungsbremse zu lösen. Zu diesem Zweck besitzt der Federspeicherzylinder 10 eine mechanische Löseeinrichtung 20, mit welcher der Kolben 11 und das Rohr 17 unter Spannung der Druckfeder 15 in die gezeichnete Stellung zurückgezogen werden kann. Wesentliche Elemente der Löseeinrichtung 20 sind eine Schraubspindel 21 und eine auf diese geführte Mutter 22 (2). Die Schraubspindel 21 ist gleichachsig zum Kolben 11 angeordnet. Sie ist drehbar jedoch unverschiebbar in einer fest mit dem Boden 16 verbundenen Lagerbuchse 23 gelagert. Die Schraubspindel 21 durchgreift den Boden 16 des Zylindergehäuses 12 mit einem Spindelkopf 24, welcher zum Angriff eines nicht dargestellten Drehwerkzeugs ausgebildet ist. Der außerhalb des Zylindergehäuses 12 gelegene Spindelkopf 24 ist mit einer abnehmbaren Schutzkappe 25 abgedeckt.
Die Schraubspindel 21 ragt gleichachsig in das Rohr 17 des Kolbens 11 hinein. Wie erwähnt steht die Schraubspindel 21 mit der Mutter 22 in Eingriff. Diese wiederum ist auf nicht sichtbare Weise unrund ausgebildet. Entsprechend dieser Formgebung der Mutter 22 ist der Innenquerschnitt des Rohres 17 korrespondierend gestaltet. Es besteht also ein Formschluß zwischen der Mutter 22 und dem Rohr 17 dahingehend, daß durch Drehen der Schraubspindel 21 die Mutter 22 im Rohr längsverschiebbar, jedoch unverdrehbar geführt ist.
Wie gezeichnet nimmt die Mutter 22 ihre spindelkopfferne Endstellung ein, in welcher sie an einem Anschlag 28 der Schraubspindel 21 abgestützt ist. In dieser Endstellung ist der volle Hub des Kolbens 11 gegeben. Für das Lösen der Feststellbremse ist die Mutter 22 durch Drehen der Schraubspindel 21 in Richtung auf den Spindelkopf 24 bewegbar. Die Mutter greift während dieser Bewegung an einer Anschlagfläche 29 des Kolbens 11 an und zieht diesen unter gleichzeitigem Spannen der Druckfeder 15 in die in 1 gezeichnete Stellung zurück. Die dem Federspeicherzylinder 10 zugeordnete Reibungsbremse wird hierdurch freigegeben.
Für die Erkennung des Betätigungszustandes der Löseeinrichtung 20 ist der Federspeicherzylinder 10 mit einer Anzeigeeinrichtung 32 ausgestattet. Diese wird in Abhängigkeit von der Stellung der Mutter 22 betätigt. Die Anzeigeeinrichtung 32 hat folgenden Aufbau:
Die Schraubspindel 21 weist eine durchgehende Längsbohrung 33 auf, welche im Bereich der Lagerbuchse 23 und des Spindelkopfes 24 einen größeren Durchmesser hat als im übrigen Teil der Schraubspindel. In der Längsbohrung 33 sind ein als Rundstab ausgebildeter Stößel 34, eine Druckfeder 35 und ein Signalkörper 36 aufgenommen. Der Signalkörper 36 befindet sich innerhalb des Spindelkopfes 24, die Druckfeder 35 im Bereich der Lagerbuchse 23, während sich der Stößel 34 von dem Signalkörper ausgehend über die Schraubspindel 21 um ein gewisses Maß hinaus erstreckt. Spindelkopfabgewandt weist der Stößel 34 einen mit der Mutter 22 oder mit dem spindelkopffernen Ende der Schraubspindel 21 zusammenwirkenden Anschlag 37 in Form einer Scheibe auf. Diese ist gegen das freie Ende des Stößels 34 hin durch ein Sicherungselement 38 gehalten, welches in einem Einstich 39 im Stößel 34 aufgenommen ist. Für den Angriff am Anschlag 37 ist die Mutter 22 mit einem in ihrer spindelkopffernen Endstellung über die Schraubspindel 21 hinausgreifenden Bund 40 versehen.
Der spindelkopfseitig passend in der Längsbohrung 33 aufgenommene Signalkörper 36 ist ein in einer Signalfarbe eingefärbter Kunststoffbolzen, welcher umfangsseitig einen Dichtungsring 43 trägt, um das Eindringen von Schmutz in die Längsbohrung 33 zu verhindern. Der Signalkörper 36 ist formschlüssig mit dem Stößel 34 verbunden. Die Formschlußverbindung hat einen durch einen Einstich 44 begrenzten Bund 45 des Stößels 34, mit dem dieser in eine passend ausgebildete Ausnehmung 46 des Signalkörpers 36 eingreift. Dieser besitzt einen größeren Querschnitt als der Stößel 34 und weist daher eine Angriffsfläche 47 für die Druckfeder 35 auf, welche auf den Stößel 34 aufgesteckt und signalkörperabgewandt an einer Stufe 48 der Längsbohrung 33 in der Schraubspindel 21 mit Vorspannung abgestützt ist. Der Stößel 34 steht also unter der Wirkung einer Federkraft, welche ihn in Richtung auf den Spindelkopf 24 zu verschieben sucht. Die Federkraft der Druckfeder 35 bewirkt daher, wie gezeichnet, den Angriff des Anschlages 37 an der Mutter 22.
In der gezeichneten Stellung der Löseeinrichtung 20, in welcher diese nicht betätigt ist, befindet sich der Signalkörper 36 innerhalb des Spindelkopfs 24. Wird dagegen die Löseeinrichtung 20 nach Abnehmen der Schutzkappe 25 betätigt, um den Kolben 11 durch Längsverschieben der Mutter 22 in Richtung auf den Spindelkopf 24 zurückzuziehen, bewirkt die Federkraft der Druckfeder 35, daß der Anschlag 37 bis zum Angriff an der Schraubspindel 21 folgt. Die damit einhergehende Längsbewegung des Stößels 34 führt zum Hervortreten des Signalkörpers 36 aus dem Spindelkopf 24, und zwar um das gleiche Maß, um das der Anschlag 37 gegen die Schraubspindel 21 bewegt wird. Durch das Heraustreten des Signalkörpers 36 aus dem Spindelkopf 24 wird also deutlich erkennbar, daß sich die Mutter 22 nicht in ihrer spindelkopffernen Endstellung befindet, die Löseeinrichtung 20 daher betätigt ist. Darüberhinaus stellt das Hervortreten des Signalkörpers 36 bei schlechten oder fehlenden Sichtverhältnissen auch sicher, daß der Betätigungszustand der Löseeinrichtung 20 fühlbar ist. Ferner verhindert der hervorgetretene Signalkörper 36 bei nicht in ihre spindelkopfferne Endstellung zurückgeführter Mutter 22 ein Aufstecken der Schutzkappe 25 auf die Lagerbuchse 23.

Claims

Federspeicherzylinder (10) mit einer mechanischen Löseeinrichtung (20), bestehend aus einer drehbar, jedoch unverschiebbar an einem Boden (16) des Zylinders (10) gelagerten Schraubspindel (21), welche den Boden (16) mit einem Spindelkopf (24) für den Angriff eines Drehwerkzeuges durchgreift, und einer auf der Schraubspindel (21) geführten, für den Angriff an einem federbelasteten Kolben (11) bestimmten Mutter (22), welche in einem mit dem Kolben (11) verbundenen Rohr (17) längsverschiebbar, jedoch unverdrehbar geführt ist, wobei am Federspeicherzylinder (10) eine Anzeigeeinrichtung (32) für den Betätigungszustand der Löseeinrichtung (20) vorgesehen ist, wobei die Schraubspindel (21) eine durchgehende Längsbohrung (33) aufweist, in der Längsbohrung (33) ein Stößel (34) längsverschiebbar aufgenommen ist, spindelkopfseitig der Stößel (34) mit einem Signalkörper (36) versehen ist, spindelkopfabgewandt der Stößel (34) einen Anschlag (37) für den Angriff an der Mutter (22) oder am Ende der Schraubspindel (21) aufweist, der Stößel (34) unter der Wirkung einer Federkraft steht aufgrund der er in Richtung auf den Spindelkopf (24) verschiebbar ist, in der spindelkopffernen Endstellung der Mutter (22) der Signalkörper (36) des Stößels (34) in dem Spindelkopf (24) aufgenommen ist und bei aus der spindelkopffernen Endstellung längsverschobener Mutter (22) der Signalkörper (36) des Stößels (34) durch Federkraft aus dem Spindelkopf (24) hervorgetreten ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Mutter (22) in ihrer spindelkopffernen Endstellung über das Ende der Schraubspindel (21) hinausgreift.
Federspeicherzylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigeeinrichtung (32) sowohl optisch als auch taktil wirksam ist.
Federspeicherzylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigeeinrichtung (32) in Abhängigkeit von der Stellung der Mutter (22) betätigt ist.
Federspeicherzylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Signalkörper (36) ein signalfarben eingefärbter Kunststoffbolzen ist, welcher gleichachsig zum Stößel (34) in der Längsbohrung (33) der Schraubspindel (21) aufgenommen ist.
Federspeicherzylinder nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Signalkörper (36) umfangsseitig gegen die Schraubspindel (21) abgedichtet ist.
Federspeicherzylinder nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Signalkörper (36) formschlüssig mit dem Stößel (34) verbunden ist.
Federspeicherzylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Signalkörper (36) einen größeren Querschnitt als der Stößel (34) hat und eine Angriffsfläche (47) für eine Druckfeder (35) aufweist, welche auf den Stößel (34) aufgesteckt und signalkörperabgewandt an einer Stufe (48) der Längsbohrung (33) in der Schraubspindel (21) mit Vorspannung abgestützt ist.
Federspeicherzylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag (37) eine auf den Stößel (34) aufgesteckte, axial wenigstens einseitig gesicherte Scheibe ist.
Federspeicherzylinder nach Anspruch 6 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Stößel (34) als Rundstab mit Einstichen (39, 44) für die Aufnahme eines den Anschlag (37) sichernden Sicherungselements (38) und für die Verbindung mit dem Signalkörper (36) ausgebildet ist.
Pneumatische Nutzfahrzeug-Bremsanlage beinhaltend einen Federspeicherzylinder nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche.