DE2328435B2 - Lösevorrichtung für die Federspeicherbremse eines kombinierten Betriebsbrems- und Federspeicherzylinders - Google Patents

Description

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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Lösevorrichtung für die Federspeicherbremse eines kombinierten Betriebsbrems- und Federspeicherzylinders gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs. Eine solche Lösevorrichtung ist aus der deutschen Offenlegungsschrift 15 55 116 bekannt.

Bei dieser bekannten Ausbildung ist der Verdrängerkörper in Form einer die Kolbenstange mit der Bremsbetätigungsstange von außen umfassenden Buchse ausgeführt, die mittels eines Gewindes großer Steigung auf der Kolbenstange hin- und herbewegt werden kann. Die Verriegelungselemente sind Kugeln, die in der freigebenden Stellung radial nach außen in eine in der Innenfläche des Verdrängungskörpers ausgeführte umlaufende Nut eintreten können und dadurch die Bremsbetätigungsstange freigeben. Das Verriegeln und Freigeben geschieht somit durch die Axialbewegung des Verdrängungskörpers zwischen so zwei Stellungen, in deren einer die umlaufende Nut mit den Verriegelungselementen zusammenfällt. Die Axialbewegung wiederum wird erzeugt durch die Drehung des Verdrängungskörpers.

Als Nachteil dieser Ausbildung ist anzusehen, daß die drehende Bewegung des Verdrängungskörpers nur mittelbar zur Freigabe der Verriegelungselemente führt, nämlich dadurch, daß die Drehbewegung erst mittels des Gewindes großer Steigung in eine axiale Verschiebebewegung umgesetzt werden muß. Angesichts der ω wirkenden Reibungskräfte ist dies eine ungünstige und kraftverzehrende Betriebsweise, wobei auch die Zuverlässigkeit beeinträchtigt ist und eine sehr schnelle Betätigung unmöglich ist.

Hinzu kommt, daß die bekannte Ausbildung wegen der massiven Ausbildung aller Teile und der die Kolbenstange noch umfassenden Verdrängerkörperhülse gewichtsmäßig und hinsichtlich des Platzbedarfs ungünstig wird.

Schließlich kann nicht ausgeschlossen werden, daß ein Fremdkörper zwischen die Betätigungsstange des Verdrängungskörpers und das Gehäuse des Federspeicherzylinders gerät und die Betätigung unmöglich macht

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist demgegenüber die Schaffung einer kompakten und weniger aufwendigen Lösevorrichtung, bei der ein besonders schnelles und sicheres Entriegeln des Federspeicherkolbens ermöglicht ist.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs genannten Merkmale.

An sich ist aus der US-Patentschrift 25 59 478 bekannt, wie eine Verriegelungsvorrichtung mittels eines Verdrängerkörpers im Inneren einer Hohlstange aufgebaut sein kann, wobei die kugelförmigen Verriegelungselemente sich in einer Hülse mit Nuten verschieben können. Diese Ausbildung betrifft jedoch ein hydraulisches Schlagwerkzeug und gehört somit von vornherein einem anderen Gebiet der Technik an. Darüber hinaus würde dieses bekannte Prinzip nicht zur vorliegend vorgeschlagenen Lösung führen, bei der der Verdrängungskörper durch Drehung betätigt wird.

Die erfindungsgemäße Ausbildung führt nicht nur zu einer kompakten, betriebszuverlässigen und besonders schnell betätigbaren Lösevorrichtung, sondern es erfolgt auch eine automatische Wiederherstellung der Betriebsbereitschaft, wenn der Kolben des Federspeicherzylinders wieder druckbeaufschlagt wird.

Die Erfindung wird nachfolgend durch die Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigt

F i g. 1 den Längsschnitt durch einen kombinierten Betriebsbrems- und Federspeicherzylinder bei freigegebener Bremsbetätigungsstange;

F i g. 2 den Schnitt nach Linie U-II aus F i g. 1;

F i g. 3 den Schnitt nach Linie IH-III aus F i g. 1;

F i g. 4 den Längsschnitt gemäß F i g. 1 in der normalen Betriebsstellung bei einsatzbereitem Federspeicherzylinder;

F i g. 5 den Schnitt nach Linie V-V aus F i g. 4;

F i g. 6 den Längsschnitt gemäß F i g. 1 in der Stellung nach Ansprechen des Federspeicherzylinders.

Der kombinierte Betriebsbrems- und Federspeicherzylinder besteht im wesentlichen aus einer Betriebsbremskammer 1 und dem Federspeicherzylinder 2. Die Konstruktion der Betriebsbremskammer 1 unterscheidet sich nicht von derjenigen einer bekannten Kammer.

Im Gehäuse 3 des Federspeicherzylinders 2 ist ein Kolben 5 untergebracht Auf dem Umfang des Kolbens 5 ist eine Nut für den Dichtungsring 6 vorhanden.

An der Außenseite der Stirnwand des Gehäuses 3 ist ein ringförmiger Vorsprung 7 ausgebildet, der zur Verbindung des Gehäuses 3 mit dem Gehäuse der Betriebsbremskammer 1 dient Dabei wird eine Membrane 8, die zum Bremswerk der Betriebsbremskammer 1 gehört, zwischen den beiden Gehäusen eingespannt. Das Gehäuse 3 ist mit dem Gehäuse der Betriebsbremskammer 1 durch einen Bügel 9 verbunden.

Das Gehäuse 3 hat einen Deckel 10 mit Bund 11. Die Befestigung des Deckels l'O am Gehäuse 3 geschieht durch einen Haltering 12, der in einer Ringnut sitzt, die in der Oberfläche der Zylinderbohrung 4 im Gehäuse 3 ausgedreht ist.

Der Kolben 5 teilt den Federspeicherzylinder 2 in

zwei Hohlräume.

Der eine Hohlraum A zwischen dem Boden des Gehäuses 3 und der zugewandten Stirnfläche des Kolbens 5 ist eingerichtet zur Druckbeaufschlagung durch ein flüssiges Druckmedium, welches durch eine Bohrung 13 zugeleitet wird.

Der andere Hohlraum B ist durch den Deckel 10 und die andere Stirnfläche des Kolbens 5 begrenzt. In diesem Hohlraum B ist die Speicherfeder 14 untergebracht, die mit dem einen Ende gegen diese andere Stirnfläche des Kolbens 5 drückt und sich mit dem anderen gegen den Deckel abstützt. Um das Eindringen von Staub in diesen Hohlraum zu verhindern, ist im Deckel 10 eine Bohrung zum Unterbringen eines Staubschutzfilters 15 ausgeführt, wobei diese Bohrung im übrigen zum Luftdruckausgleich bei den Hin- und Hergängen des Kolbens 5 dient.

Der Kolben 5 weist eine durchgehende axiale zylindrische Bohrung auf, in der eine Hohlstange 16 sitzt, wobei dieser Sitz mittels eines Dichtungsrings 18 abgedichtet ist Die Hohfstange 16 ragt außerdem durch eine öffnung, die im Boden des Gehäuses 3 vorgesehen ist. Dieser Sitz ist durch einen Dichtungsring 17 abgedichtet

Die Hohlstange 16 ist mit dem Kolben 5 durch eine Arretiervorrichtung verbindbar. Zu dieser Arretiervorrichtung gehören Verriegelungselemente 20 in Kugelform sowie ein Verdrängungskörper 29. Die Verriegelungselemente sitzen radial verschieblich in gleichmäßig über dem Umfang verteilten Ausnehmungen der Hohlstange 16.

Mit ihrer Außenseite können die Verriegelungselemente 20 in eine umlaufende Sperrnut eingreifen, die in der Bohrung des Kolbens 5 ausgeführt ist. Dieser Eingriff wird möglich, wenn der Kolben 5 durch Druckbeaufschlagung über eine an der Bohrung 13 angeschlossene Druckleitung entgegen der Wirkung der Speicherfeder 14 nach (in Fig. 1) rechts bewegt wird, bis seine Sperrnut den Verriegelungselementen 20 gegenüber zu stehen kommt. In dieser in F i g. 4 gezeigten Lage tritt dann der Verdrängungskörper 29 in Tätigkeit

Der Verdrängungskörper 29 stellt einen Zylinder dar, in dessen Mantelfläche profilierte Ausnehmungen 30 ausgearbeitet sind, und zwar für jedes Verriegelungselement 20 eine profilierte Ausnehmung 30. Die aus F i g. 2 ersichtliche Profilform der Ausnehmungen ist so gestaltet, daß durch eine Drehung des Verdrängungskörpers 29 die Verriegelungselemente 20 in Radialrichtung in den Ausnehmungen der Hohlstange 16 verschoben werden. In einer Drehstellung (gemäß Fig.2) befinden sich die Verriegelungselemente 20 radial innen, wobei der Kolben 5 frei von ihnen geht, und in der anderen Drehstellung (gemäß Fig.5) sind die Verriegelungselemente 20 nach außen in die Sperrnut des Kolbens 5 verspreizt.

Der Verdrängungskörper 29 hat einen mit ihm in einem Stück ausgeführten hohlen Schaft 31, in dem drehfest, aber längsverschieblich ein Stab 32 mit Kopf 33 sitzt Die Verbindung zwischen Schaft 31 und Stab 32 kann z. B. in der Art einer Keilwelle ausgeführt sein. Im vorliegenden Fall ist nur das Ende des Schafts 31 verjüngt um die drehfeste Verbindung mit dem Stab 32 herzustellen. Der Schaft 31 mit dem Stab 32 ist durch eine im Deckel 10 vorgesehene öffnung nach außen geführt

Der Kopf 33 des Stabes 32 greift dabei in den Hohlraum eines mittels eines Rings 34 auf dem Deckel 10 befestigten Sechskantes 35 ein. Zwischen Sechskant 35 und Deckel 10 sitzt ein Dichtungsring 36. Der Sechskant 35 und der Kopf 33 des Stabes 32 sind miteinander durch einen Stift 37 verbunden, der durch eine Bohrung im Kopf 33 und im Sechskant 35 ragt

Am Sechskant 35 kann ein Fernbedienungsgestänge od. dgl. angreifen, insbesondere, wenn mehrere Betriebsbrems- und Federspeicherzylinder vorhanden sind, die dann gemeinsam vom Fernbedienungsgestänge

ίο betätigt werden. Eine Fernbedienung ist in Fig.4 schematisch angedeutet.

Im Hohlraum der Stange 16 ist auch ein Federelement in Gestalt einer Torsionsfeder 38 angeordnet, deren eines Ende in eine Bohrung im Schaft 31 oder im Verdrängungskörper 29 greift und deren anderes Ende in einen Schlitz an der Stirnfläche des Endes der Stange 16 greift. Auf diese Weise wirkt ständig ein Drehmoment zwischen Verdrängungskörper 29 und Hohlstange 16, wobei die Torsionsfeder so gespannt ist, daß sie den Verdrängungskörper in die Verriegelungsstellung zu drehen sucht (bei Betrachtung von F i g. 2 im Gegenuhrzeigersinn).

Der Betrieb des beschriebenen Betriebsbrems- und Federspeicherzylinders verläuft wie folgt:

Im Normalbetrieb ist, wie in F i g. 4 dargestellt, der Druckflüssigkeitsraum A des Federspeicherzylinders 2 über die Anschlußbohrung 13 druckbeaufschlagt, so daß der Kolben 5 in der rechten Endstellung steht und die Speicherfeder 14 zusammendrückt. Dabei greifen die Verriegelungselemente 20 in die Sperrnut des Kolbens 5 ein, und der Verdrängungskörper 29 ist unter der Wirkung der Torsionsfeder 38 in die verriegelnde Drehstellung gedreht. Kolben 5 und Hohlstange 16 sind starr miteinander gekuppelt. Durch die Drirckbeaufschlagung des Kolbens bleibt die Hohlstange t6 aber in ihrer rechten Endstellung.

Im normalen Fahrbetrieb wird die Bremse durch die Betriebsbremskammer 1 betätigt, wobei eine Druckbeaufschlagung der rechten Seite der Membran 8 das Bremsen bewirkt.

Bei einem Druckabfall im Hohlraum A des Gehäuses 3, z. B. bei einer Störung des Hydrauliksystems, einer Undichtigkeit oder bei einer gewollten und gesteuerten Druckverringerung in diesem Hohlraum tritt der Federspeicherzylinder 2 in Tätigkeit. Dabei entspannt sich die Speicherfeder 14 und verschiebt den Kolben 5 zusammen mit der Stange 16 in Richtung zur Betriebsbremskammer 1. Bei dieser Verschiebung drückt die in der Zeichnung linke Stirnfläche der Hohlstange 16 auf die Membrane 8, so daß diese das Bremswerk betätigt. Diese Stellung ist in F i g. 6 gezeigt. Die gemeinsame Verschiebung des Kolbens 5 und der Hohlstange 16 erfolgt bis zum Augenblick der vollständigen Bremsung des Fahrzeugs.

Wenn die Bremse des Fahrzeugs gelöst werden soll, ohne daß Druck zur Beaufschlagung des Arbeitsraums A zur Verfügung steht, wird die starre Kopplung zwischen Kolben 5 und Hohlstange 16 aufgehoben. Dies geschieht durch Drehung des Sechskants 35 in dem Sinne, daß der Verdrängungskörper 29 im (gemäß Fig.5) Uhrzeigersinn gedreht wird, bis er in die in F i g. 2 gezeigte freigebende Drehstellung kommt. Bei dieser Drehung treten die Verriegelungselemente 20 aus der Sperrnut des Kolbens 5 aus und treten vollständig in die radialen Ausnehmungen der Hohlstange 16 ein. Dabei wird die Hohlstange 16 unter der Einwirkung der Kräfte des Bremswerks nach rechts bis zum Anschlag gegen den Deckel 10 verschoben.

Somit erfolgt das Lösen der Fahrzeugbremse. Die Lage der Teile ist in F i g. 1 gezeigt.

Die Wiederherstellung der Betriebsbereitschaft erfolgt, wenn wieder Druck zur Verfügung steht und der Arbeitsraum A druckbeaufschlagt wird. Der Kolben 5 bewegt sich nach rechts und beim Zusammenfallen der Sperrnut im Kolben 5 mit den Verriegelungselementen 20 kann die Torsionsfeder 38 den Verdrängungskörper 29 wieder in die verriegelnde Drehstellung drehen. Dabei werden die Verriegelungselemente 20 durch die profilierten Ausnehmungen 30 wieder radial nach außen verspreizt, wobei sie in die Sperrnut des Kolbens wieder eingreifen. Dadurch werden Kolben und Hohlstange wieder gekoppelt.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Lösevorrichtung für die Federspeicherbremse eines kombinierten Betriebsbrems- und Federspeicherzylinders, wobei ein von der Speicherfeder beaufschlagter, mit einer hohlen Kolbenstange ausgestatteter Federspeicherkolben über einen Verriegelungsmechanismus formschlüssig mit einer zentralen, die Kolbenstange durchdringenden Bremsbetätigungsstange koppelbar ist, die in Ausnehmungen radial verschiebbare Verriegelungselemente führt, die ihrerseits in Sperrnuten — in der Innenbohrung der hohlen Kolbenstange angebracht — eingreifen und durch eine Drehbewegung eines Verdrängerkörpers in eine die Verbindung zwischen Bremsbetätigungsstange und Kolbenstange lösende Stellung freigebbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsbetätigungsstange (16) hohl ausgebildet ist und in ihrem Inneren den Verdrängungskörper (29) aufnimmt, auf dessen Mantelfläche für jedes Verriegelungselement (20) eine in Umfangsrichtung verlaufende profilierte Ausnehmung (30) ausgebildet ist und der durch ein Federelement (38) im Drehsinne derart beaufschlagt ist, daß die Ausnehmungen (30) die Verriegelungselemente (20) durch Fenster der Hohlstange (16) radial nach außen in die umlaufende Sperrnut des Kolbens (5) drückt.