DE2453497C3

DE2453497C3 - Handbremsbetätigung für Bremszylinder

Info

Publication number: DE2453497C3
Application number: DE2453497A
Authority: DE
Inventors: Georg Dipl.-Ing. Staeuble; Bernd Dipl.-Ing. Wosegien
Original assignee: Knorr Bremse AG
Current assignee: Knorr Bremse AG
Priority date: 1974-11-12
Filing date: 1974-11-12
Publication date: 1979-08-09
Also published as: US4019426A; DE2453497A1; FR2291067B1; SE405234B; DE2453497B2; FR2291067A1; IT1048043B; SE7512647L; CH600195A5

Description

Die Erfindung betrifft eine Handbremsbetätigung nach dem Gattungsbegriff des Patentanspruches 1. mi

Bei bekannten Handbremsbetätigungen dieser Gattung (DE-AS 12 34 548) ist dem Kolben ein Kolbenrohr und eine innerhalb des Kolbenrohres wirkende Nachstellvorrichtung zugeordnet. Das Kolbenrohr wird von außen durch einen manuell drehbaren Handbremsring „-, umgeben, wobei der Handbremsring durch Drehung eines Keilgetriebes in Axialrichtung verschoben wird.

Eine Addition der Kräfte der Handbremse und der Druckmittelbremse kann mit derartigen Konstruktionen nicht vermieden werden; wird die Handbremsbetätigung während gleichzeitiger Betriebsbremsung betätigt, dann kann dies zu Zerstörungen bzw. Verformungen der Bremsteile, insbesondere im Bereich des Bremsbelages, führen. Es besteht auch die Gefahr von zu starker Temperaturerhöhung infolge von sehr hohen Reibwiderstandes an dem abzubremsenden Rad. Eine Addition der Handbremskraft und der Druckmittel-Bremskraft kann bei den vorbekannten Konstruktionen allenfalls durch zusätzliche, aufwendige Steuermechanismen an den Bremsbetätigungseinrichtungen vermieden werden.

Es ist auch bereits bekannt (DE-OS 16 75 279), mit Hilfe eines mechanischen Bremshebels über eine Kolbenzahnstange und ein Keilgetriebe die Bremsbetätigung vorzunehmen. Dabei ist eine automatische Nachstellvorrichtung sowohl für die hydraulische als auch für die mechanische Betätigung wirksam. Eine Addition der Kräfte der Handbremsbetätigung und der hydraulischen Bremsbetätigung kann bei derartigen Anordnungen jedoch nicht vermieden werden, auch in diesem Fall sind zusätzliche und aufwendige Steuermechanismen erforderlich, um die Addition verhindern zu können.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht somit darin, eine Handbremsbetätigung gemäß der im Oberbegriff des Anspruches 1 aufgeführten Gattung so auszubilden, daß eine Addition der Kräfte bei Handbremsbetätigung und Druckmittelbetätigung mit einfachen baulichen Mitteln vermeidbar ist.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 aufgeführten Merkmale gelöst

Durch die Erfindung wird unter Verwendung baulich einfacher und wegen ihrer Funktion absolut zuverlässiger Bauteile erreicht, daß eine Addition der Kräfte der Handbremsbetätigung und der Druckmittelbetätigung nicht stattfinden kann. Von besonderem Vorteil ist der Umstand, daß die Sperrstangen im Inneren des Bremszylinders so angeordnet sind, daß sie den funktionellen Ablauf der übrigen Teile für die Nachstellvorrichtung und für die Betriebsbremse nicht beeinträchtigen. Die Wirkung der Sperrstangen ist infolge ihrer Abstützung am Stützring absolut sicher, es ist also sichergestellt, daß die Addition in keiner Phase der Handbremsbetätigung oder Druckmittelbetätigung auftreten kann.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen aufgeführt.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.

F i g. 1 ist eine Längsschnittansicht eines Bremszylinders unter Darstellung der eine Additionssperre aufweisenden Handbremsbetätigung;

F i g. 2 ist eine Schnittansicht von Linie H-II in F i g. 1; und

F i g. 3 ist eine Einzelschnittansicht von Linie HI-III in Fig.2 unter Darstellung eines zwischen dem Handbremsring und dem Stützring gehaltenen Rollkörpers der Handbremsbetätigung.

Der in F i g. 1 beispielhaft dargestellte, mit einer Handbremsbetätigung ausgestattete Bremszylinder ist mit einem Gehäuse 1 versehen, innerhalb welchem in bekannter Weise unter Abdichtung ein Kolben 3 verschiebbar geführt ist. Der Kolben ist durch ein Druckmittel, vorzugsweise durch Druckluft, beaufschlagbar, welche über einen Anschluß 5 in eine

Kammer 7 des Bremszylinders eingespeist wird.

An der gemäß Fig. 1 linken Seite des Kolbens 3 besteht, gelöst vom Kolben, ein Kolbenrohr 9, welches ein mit dem Kolben 3 verbundenes Mitnebmerrohr 43 und eine Druckstange 11 umgibt Die Druckstange 11 ist mit einem gegenüber der Innenwand des Kolbenrohres 9 verschiebbar geführten Kopf 12 versehen und dient in an sich bekannter Weise dazu, die Bremsen des Fahrzeuges über ein Bremsgestänge o. dgl. zu beaufschlagen. Das Kolbenrohr 9 erstreckt sich bis zu einer materialeinheitlich mit ihm bestehenden, von der Druckstange 11 verschiebbar durchsetzten Endwand 13, die mit einem rohrförmigen, größeren Durchmesser als das Kolbenrohr 9 aufweisenden Zwischenstück 15 verbunden ist Das Zwischenstück 15 erstreckt sich von der Endwand 13 in Richtung der nachfolgend beschriebenen Handbremseinrichtung und schließt auf diese Weise zwischen sich und dem Kolbenrohr 9 eine Feder 17 ein, welche sich an einem Bund 19 de S Kolbenrohres 9 als auch an einem Zwischenring 21 abstützt. Auf der entgegengesetzten Seite des Zwischenringes liegen Wälzkörper 23 an, welche zur drehboren Lagerung eines Handbremsringes 25 dienen. Die Wälzkörper 23 werden demnach durch den Zwischenring 21 und durch die Feder 17 in Richtung des Handbremsringes verspannt Als Wälzkörper können Rollen etc. verwendet werden. Der Handbremsring 25 ist durch eine geeignete Einrichtung drehbar, so durch eine Zahnstange 26, welche in Zähne am Außenumfang des Handbremsringes eingreift und diesen in Umdrehung versetzen kann. Dabei kann sich der Handbremsring .^;n nachfolgend beschriebener Weise relativ zur Zahnstange 26 bewegen, d. h. gemäß F i g. 1 nach rechts oder links verlagern. Anstelle der Zahnstange und der mit ihr kämmenden Zähne am Außenumfang des Handbremsringes können auch andere, eine Relativbewegung des Handbremsringes ermöglichende Antriebe benutzt werden.

An der bezüglich der Wälzkörper entgegengesetzten Seite des Handbremsringes 25 sind Rollkörper 27 gelagert, welche je in einer schrägen Laufrille 29 am Handbremsring (Fig.3) und in einer geraden oder ebenfalls schrägen Laufrille 31 eines Stützringes 33 geführt sind. Der Stützring 33 stützt sich an einer Zwischenwand 35 des Bremszylindergehäuses ab, so daß sich der Handbremsring bei Drehung gemäß F i g. 1 nach links bewegt, da die Rollkörper 27 und die ihnen zugeordneten schrägen Laufrillen 29 bei Relativbewegung eine Keilwirkung auslösen. Die Schnittansicht in F i g. 3 veranschaulicht, daß sich der Handbremsring bei nach links gerichteter Drehung vom Stützring entfernt, also gemäß F i g. 1 nach links gerichtet verschoben wird, wobei er über die Wälzkörper 23 auf den Zwischenring 21 einwirkt. Der Zwischenring 21 liegt an der Feder 17 an und drückt diese bei nach links gerichteter Bewegung zusammen, bis er nach einer kurzen Strecke am Zwischenstück 15 einwirkt und dieses gleichfalls nach links gerichtet verschiebt Entsprechend bewegen sich die Endwand 13 und das materialeinheitlich mit der Endwand vorgesehene Kolbenrohr 9. <·,(.

Die Druckstange 11 trägt auf einem nichtselbsthemmenden Gewinde eine durch eine Druckmutter 37 und eine Vorschubmutter 39 gebildete Nachstellvorrichtung von an sich bekannter Konstruktion. Der Druckmutter 37 ist ein Mitnehmer 41 an der Innenseite des < , Kolbenrohres 9 zugeordnet, d. h. sowohl die Druckmutter 37 als auch der Mitnehmer tragen je eine Kupplungsfläche für den gegenseitigen Eingriff.

Die Handbremseinrichtung ist ferner mit einer sog. Additionssperre versehen, welche verhindert, daß die Betriebsbremse bei betätigter Handbremse zur Wirkung kommt Der Kolben 3 ist, wie vorstehend erläutert wurde, getrennt vom Kolbenrohr 9 vorgesehen; dabei trägt das Kolbenrohr 9 an seinem dem Kolben 3 zugewandten Ende einen Bund 42, an welchem eine Feder 4 anliegt und bei druckentlasteter Kammer 7 das KLolbenrohr 9 in seine Ausgangslage zurückführt Das mit dem Kolben 3 verbundene Mitnehmerrohr 43 ist in Ausgangslage unter einem gewissen Abstand zum Mitnehmer 41 gehalten und drückt nach entsprechender Verschiebung des Kolbens 3 auf den Mitnehmer, welcher mittels seiner Kupplungsfläche in Eingriff mit der Druckmutter 37 gelangt, d.h. der Kolben 3, das Mitnehmerrohr 43 und das Kolbenrohr 9 bilden in Anschlagposition eine verschiebbare Einheit, um den Mitnehmer 41 an die Druckmutter 37 anzulegen und um über die in dieser Lage gegenüber Drehung gesicherte Druckmutter die Druckstange 11 zur Betätigung der Bremsen zu verschieben. Die Rückführung des Kolbens 3 bei druckentlasteter Kammer 7 geschieht in bekannter Weise selbsttätig mit Hilfe der Feder 4. Radial außerhalb der Feder 4 erstrecken sich gemäß F i g. 1 Sperrstangen 45, welche am Kolben angeschweißt oder auf sonstige Weise befestigt sind Die Sperrstangen 45 erstrecken sich vom Kolben 3 in zugeordnete Bohrungen 47, welche in der Zwischenwand 35 ausgebildet sind. Die Sperrstangen 45 können sich also bei axialer Bewegung des Kolbens 3 an den Zwischenring 21 anlegen.

Bei Betätigung der Handbremseinrichtung der in F i g. 1 dargestellten Ausführungsform wird der Handbremsring 25 in beschriebener Weise durch die Zahnstange 26 gedreht; bei Drehung des Handbremsringes 25 entfernt sich dieser vom Stützring 33 und verschiebt dabei das Zwischenstück 15 und das mit dem Zwischenstück verbundene Kolbenrohr 9, derart, daß der Mitnehmer 41 über die gegenüber Drehung arretierte Druckmutter 37 die Druckstange 11 axial gerichtet verschiebt Die sich bewegende Druckstange 11 betätigt über ein Bremsgestänge die Bremsen des Fahrzeuges. Bei der beschriebenen Vorwärts- und der Rückwärtsbewegung der Druckstange 11 wird die die Druckmutter und die Vorschubmutter 39 aufweisende Nachstellvorrichtung in an sich bekannter Weise wirksam. Die Sperrstangen 45 verhindern, daß der Kolben 3 in der vorbeschriebenen Position der Handbremseinrichtung durch Druckbeaufschlagung so nachgefahren werden kann, daß er über den Mitnehmer 41 unter Kraftaddition auf die Druckstange U einzuwirken vermag. Bei Einleiten von Druckluft in die Kammer 7 läßt sich der Kolben 3 geringfügig verschieben, so um daß Maß a, bis die Sperrstangen 45 an den Stützring 33 angelegt sind und eine weitere Axialverschiebung des Kolbens unmöglich geworden ist. Da der Mitnehmer 41 durch Betätigung der Handbremseinrichtung aus der in F i g. 1 veranschaulichten Lage bereits etwas nach links verschoben wurde, ist sichergestellt, daß sich das Mitnehmerrohr 43 nicht an den Mitnehmer 41 anlegen kann; die Sperrstangen 45 können sich also um die geringe Entfernung a frei bewcsen, ohne daß eine addierende Kraftübertragung stattfindet.

Übersteigt die von den Sperrstangen bei Druckbeaufschlagung des Kolbens 3 auf den Stützring 33 ausgeübte Axialkraft die von der Handbremseinrichtung über die Rollkörper 27 auf den Stauring ausgeübte Gegenkraft

und verbleibt die Drehlage des Handbremsringes 25 fixiert, dann kann die Kraft des Kolbens 3 als größere Kraft ohne Kraftaddition über die eine starre Einheit bildende Handbremseinrichtung übertragen werden. In diesem Fall verschiebt sich die gesamte Handbremseinrichtung einschließlich Stützring 33 gemäß Fig. 1 nach links gerichtet und wirkt in vorstehend beschriebener Weise über das Ko!be.'srohr9,den Mitnehmer 41 und die Druckmutter 37 auf die Druckstange 11 ein, so daß diese verschoben wird.

Ist der Handbremsring 25 dagegen nicht in seiner Drehlage fixiert, dann kann die Spreizung des Handbremsringes 25 und des Stützringes 33 bei Vorliegen einer die Gegenkraft der Handbremse übersteigenden größeren Kraft des Kolbens 3 ganz oder teilweise aufgehoben werden. Dabei wird die Wirkung der Handbremse durch unmittelbare Einwirkung des Kolbens 3 auf das Kolbenrohr 9 und die auf der Druckstange 11 befindliche Druckmutter 37 abgelöst,

s eine Addition der Kräfte von Handbremseinrichtung und Betriebsbremse kann also nicht stattfinden. Die Abstände der verschiedenen, den zeitlichen Eingriff von Handbremseinrichtung und Betriebsbremse bestimmenden Bauteile können in beliebiger Weise so aufeinander

ίο abgestimmt werden, daß bei Betätigung von Handbremse oder Betriebsbremse keine gegenseitige Beeinflussung erfolgt.

Anstelle des in der F i g. 1 dargestellten Bremszylinders kann beispielsweise auch ein Federspeicherzyiinder benutzt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Handbremsbetätigung für Bremszylinder, mit einem vom Kolben des Bremszylinders sich erstrekkenden Kolbenrohr, einer innerhalb des Kolbenrohres angeordneten Nachstelleinrichtung mit einer Druckmutter, welche mit dem Kolbenrohr mittels eines Mitnehmers kuppelbar und mit einer innerhalb des Kolbenrohres sich erstreckenden Druckstange verschraubt ist, und mit einem einen Gehäuseteil des Bremszylinders von außen umschließenden, manuell in Bremskraftrichtung verschwenkbaren Handbremsring, der über den Mitnehmer mit der Druckmutter kuppelbar ist, wobei ein den Handbremsring bei Drehung in Bremskraftrichtung verschiebendes Keilgetriebe zwischen dem Handbremsring und einem entgegen der Bremskraftrichtung an einer Zwischenwand des Bremszylindergehäuses abgestützten Stützring angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützring (33) auf dem Gehäuseteil axialverschieblich gelagert ist, daß an der Innenseite des Kolbens (3) Sperrstangen (45) befestigt sind, die sich durch Bohrungen (47) der Zwischenwand (35) in Sperrlage bis zur Rückseite des Stützringes (33) erstrecken, daß sich ein am Kolben (3) befestigtes, im Inneren des Kolbenrohres (9) verschieblich gelagertes Mitnehmerrohr (43) bis an die Rückseite des Mitnehmers (41) erstreckt, und daß das relativ zum Kolben bewegbare Kolbenrohr an dem dem Kolben (3) zugewandten Ende einen Bund (42) aufweist, welcher durch eine an der Zwischenwand (35) sich abstützende Feder (4) in Richtung zum Kolben (3) verspannt ist

2. Handbremsbetätigung nach Anspruch 1, bei der das zwischen dem Handbremsring und dem Stützring befindliche Keilgetriebe aus Rollkörpern besteht, welche sich in jeweils zugeordneten schrägen Laufrillen an der zugewandten Seite des Handbremsringes und in Vertiefungen an der zugewandten Seite des Stützringes abstützen, dadurch gekennzeichnet, daß auf der bezüglich der Laufrillen (29) entgegengesetzten Seite des Handbremsringes (25) Wälzkörper (23) zur drehbaren Lagerung des Handbremsringes an einem mit dem Kolbenrohr verbundenen Zwischenstück (15) vorgesehen sind.

3. Handbremsbetätigung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die Wälzkörper (23) und das Zwischenstück (15) ein durch eine Feder (17) in Andrückrichtung an die Wälzkörper belasteter Zwischenring (21) eingeordnet ist, und daß sich die Feder (17) an einem Bund (19) am Ende des vom Handbremsring umgebenen Gehäuseteils abstützt.

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