DE2837189A1 - PISTON BRAKE DEVICE IN A SPRING BRAKE CYLINDER - Google Patents
PISTON BRAKE DEVICE IN A SPRING BRAKE CYLINDERInfo
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Description
Kolbenbremsvorrichtung in einem Federspeicherbremszylinder Piston brake device in a spring-loaded brake cylinder
Die Erfindung betrifft eine Kolbenbremsvorrichtung in einem Federspeicherbremszylinder mit einer Einrichtung zur ünterbre~ chung und automatischen Wiederholung der Betriebsfähigkeit des Federspeicherbremszylinders, mit einem Zylinder, mit einem Kolben, mit einer den Kolben in Arbeitsrichtung betätigenden Feder zur Bremsbetätigung bei abfallendem Druckmitteldruck auf der gegenüberliegenden Seite des Kolbens, mit einer undrehbaren Kolbenstange, mit einem im Kraftübertragungsweg zwischen dem Kolben und der Kolbenstange gelegenen Steuerglied, das drehbar und axial unbeweglich gegenüber dem Zylinder angeordnet ist, und mit einer Mutter, die in nicht selbsthemmendem Gewindeeingriff mit der Kolbenstange steht und axial beweglich mit dem Steuerglied verbunden ist, das in seiner die Federkraft übertragenden Drehrichtung lösbar mit dem Zylinder verriegelt ist.The invention relates to a piston brake device in one Spring brake cylinder with a device for interruption and automatic repetition of the operability of the Spring brake cylinder, with a cylinder, with a piston, with a spring actuating the piston in the working direction for brake actuation when the pressure medium pressure drops on the opposite side of the piston, with a non-rotatable Piston rod, with a control member located in the power transmission path between the piston and the piston rod, which is rotatable and is axially immovable with respect to the cylinder, and with a nut which is in non-self-locking threaded engagement with the piston rod and axially movable with the Control member is connected, which is releasably locked in its direction of rotation transmitting the spring force with the cylinder.
Ein derartiger Federspeicherbremszylinder mit einer Einrichtung zur Unterbrechung und automatischen Wiederherstellung seiner Betriebsfähigkeit ist beispielsweise durch die SE-PS 7502325-9 bekannt. Ein ernster Nachteil dieser oder anderer bekannter Vorrichtungen besteht jedoch darin, daß beim von Hand erfolgenden Lösen des Steuerglieds mit resultierender Freigabe des Kolbens unter der Wirkung der kräftigen Arbeitsfeder der Kolben auf den Zylinderboden mit einer beträchtlichen Kraft aufschlägt, die sogar den Zylinder und/oder den Kolben oder andere Teile des Federspeicherbremszylinders beschädigt.Such a spring brake cylinder with a device for interrupting and automatically restoring it Operability is known, for example, from SE-PS 7502325-9. A serious disadvantage of this or other well-known Devices is, however, that when you release the control member by hand with the resulting release of the The piston hits the cylinder base with a considerable force under the action of the powerful working spring, which even damages the cylinder and / or the piston or other parts of the spring brake cylinder.
Hauptziel der Erfindung ist somit die Schaffung einer Vorrichtung zur Bremsung des Kolbens bei der Freigäbe des Steuerglieds, ohne daß die freie axiale Bewegung des Kolbens durch andere Umstände behindert wird.The main aim of the invention is thus to create a device to brake the piston when the control member is released, without the free axial movement of the piston by others Circumstances is hindered.
Dies wird bei einer Kolbenbremsvorriehtung der eingangs angege-In the case of a piston brake device, this is indicated at the beginning.
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benen Art erfindungsgemäß erreicht durch eine zwischen dem Steuerglied 10 und dem Zylinder 1 gelegene Bremseinrichtung 14 zur Bremsung der Drehbewegung des Steuerglieds 10 bei dessen Freigabe.benen type achieved according to the invention by a between the Control member 10 and the cylinder 1 located braking device 14 for braking the rotational movement of the control member 10 its release.
Dies wird gemäß einer bevorzugten und praktischen Ausführungsform dadurch erreicht, daß die Bremseinrichtung eine Bremsscheibe 14 ist j die am Steuerglied 10 befestigt und dicht an einem Teil des Zylinders 1 angeordnet ist, wobei die Bremsscheibe 14 bei Freigabe des Steuerglieds 10 auf das Teil gedruckt wird οAccording to a preferred and practical embodiment, this is achieved in that the braking device is a brake disc 14 is j which is attached to the control member 10 and arranged close to a part of the cylinder 1, the brake disc 14 printed on the part when the control member 10 is released will ο
Die Bremsscheibe ist etwas biegsam und wird durch eine bei der freien Bewegung des Kolbens auftretende Druckwelle auf das Teil des Zylinders gedrückt.The brake disc is somewhat flexible and is applied to the part by a pressure wave that occurs when the piston moves freely of the cylinder.
Die biegsame Bremsscheibe kann mit einem oder mehreren elastischen Betätigungsgliedern versehen sein, die zur Anlage der Bremsscheibe am Teil des Zylinders vom Kolben mechanisch be= tätigt werden. Diese letztere mechanische Betätigung kann eine Ergänzung zur Druckwellenwirkung seins kann aber auch davon unabhängig sein.The flexible brake disc can be provided with one or more elastic actuating members, which are mechanically actuated by the piston to rest the brake disc on the part of the cylinder. This latter mechanical actuation can be a complement to the pressure wave effect but s can also be independent of it.
Im Zylinder können elastische Dämpfer vorgesehen sein zur Dämp= fung des letzten-Teils der Kolbenbewegung«,Elastic dampers can be provided in the cylinder for damping = function of the last part of the piston movement «,
Innerhalb der allgemeinen Idee sind andere praktische Ausführungsformen möglich zur Bremsung der Kolbenbewegung durch Bremsung der Drehbewegung eines drehbaren Teils im Federspeicher= bremszylinder.Other practical embodiments are within the general idea possible to brake the piston movement by braking the rotary movement of a rotatable part in the spring accumulator = brake cylinder.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnung beschrieben« Die einzige Figur zeigt hauptsächlich im Querschnitt einen Federspeicher= bremszylinder mit einer Vorrichtung zur Unterbrechung und automatischen Wiederherstellung dessen Betriebsfähigkeit und zeigt auch eine Kolbenbremsvorrichtung nach der Erfindung.The invention will be described with reference to the drawing "The sole figure mainly shows in cross section a = spring brake cylinder with a device for interrupting and automatic recovery whose operability and also shows a piston braking device according to the invention.
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Ein Federspeicherbremszylinder 1 ist einteilig ausgelegt oder an einem Betriebsbremszylinder befestigt, der an einem geeigneten Teil eines Fahrzeugunterrahmens befestigt ist und dessen Kolben 2 in der Zeichnung nur angedeutet ist. Ein mit einer üblichen Dichtung versehener Federspeicherkolben 3 ist im Zylinder 1 axial bewegbar unter der Wirkung eines durch einen Druckmitteleinlaß 4 zugeführten Druckmitteldruck auf der einen Seite und durch eine oder mehrere sich am Zylinder 1 abstützende Arbeitsfedern 5 auf der anderen Seite. Eine Kolbenhülse 6 ist als Verlängerung des Kolbens 3 ausgebildet und wird von einer Zylinderhülse 1' im Boden des Zylinders 1 axial geführt.A spring brake cylinder 1 is designed in one piece or attached to a service brake cylinder which is attached to a suitable part of a vehicle subframe and its Piston 2 is only indicated in the drawing. A spring-loaded piston 3 provided with a conventional seal is in the Cylinder 1 axially movable under the action of a pressure medium pressure supplied through a pressure medium inlet 4 on the one hand Side and by one or more working springs 5 supported on the cylinder 1 on the other side. A piston sleeve 6 is designed as an extension of the piston 3 and is axially guided by a cylinder sleeve 1 'in the bottom of the cylinder 1.
Eine Kolbenstange 7 in Form einer Gewindespindel wird von der Kolbenhülse 6 im Boden des Zylinders 1 axial geführt und arbeitet mit dem Betriebsbremskolben 2 zusammen. Die Kolbenstange 7 wird auf übliche nicht gezeigte Weise an einer Drehung gehindert. Eine Mutter 8 steht in nicht selbsthemmendem Eingriff mit der Kolbenstange 7 . Die Mutter 8 ist über Drucklager 9 gegenüber der Kolbenhülse 6 drehbar gelagert.A piston rod 7 in the form of a threaded spindle is axially guided by the piston sleeve 6 in the bottom of the cylinder 1 and works together with the service brake piston 2. The piston rod 7 is prevented from rotating in a conventional manner, not shown. A nut 8 is in non-self-locking engagement with the piston rod 7. The nut 8 is rotatably mounted relative to the piston sleeve 6 via thrust bearings 9.
Ein kreisförmiges Steuerglied 10 umgibt die Mutter 8 teilweise und ist hiermit mittels axialer Rippen verbunden, die mit axialen Nuten in der. Mutter 8 so zusammenarbeiten, daß nur eine gegenseitige axiale Verschiebung zwischen diesen beiden Teilen zugelassen wird. Das Steuerglied 10 ist axial unbeweglich, jedoch drehbar im Boden des Zylinders 1 angeordnet. Es ist an seinem Umfang mit Klinkenzähnen versehen, die mit entsprechenden Zähnen an einem Stößel 11 zusammenarbeiten, der im Boden des Zylinders 1 angeordnet und.durch eine Feder 12 in Eingriff mit den Klinkenzähnen des Steuerglieds vorgespannt ist. An dem sich aus dem Zylinder 1 heraus erstreckenden Ende des Stößel 11 ist ein Zugring 13 angeordnet.A circular control member 10 partially surrounds the nut 8 and is connected to it by means of axial ribs which are connected to axial grooves in the. Mother 8 work together so that only mutual axial displacement between these two parts is allowed. The control member 10 is axially immobile, however, rotatably arranged in the bottom of the cylinder 1. It is provided on its circumference with ratchet teeth that work together with corresponding teeth on a plunger 11, which is in the The bottom of the cylinder 1 is arranged and is biased by a spring 12 into engagement with the ratchet teeth of the control member. A pull ring 13 is arranged on the end of the plunger 11 extending out of the cylinder 1.
Die bisher beschriebene Vorrichtung arbeitet in folgender Weise:The device described so far works in the following way:
Normalerweise hält der durch den Einlaß 4 zugeführte Druckmitteldruck die Federn 5 vollständig zusammengedrückt und den Normally the pressure medium pressure supplied through the inlet 4 keeps the springs 5 completely compressed and the
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Kolben 3 unwirksam in seiner obersten Stellung.Piston 3 ineffective in its uppermost position.
Wenn sich, die Federn 5 auf Grund des abfallenden Druckmitteldrucks ausdehnen, bewegt sich der Kolben 3 mit seiner Kolbenhülse 6 in der Zeichnung abwärts. Die Kraft der Federn 5 wird von der Kolbenhülse 6 über das obere Lager 9 , die Mutter 8 und die Kolbenstange 7 auf den Betriebsbremskolben 2 und ferner auf ein nicht gezeigtes beliebiges Bremsgestänge übertragen, vorausgesetzt, daß die Mutter 8 bei der Kraftübertragung an einer Drehung gehindert wird. Durch geeignete Wahl der Gewinderichtung der Kolbenstange 7 und der Mutter 8 und der Verriegelungsrichtung der Klinkenkupplung mit den Klinkenzähnen des Steuerglieds und dem Stößel 11 ist dies solange der Fall wie der Stößel 11 von der Feder 12 im Eingriff mit dem Steuerglied 10 gehalten wird. Bei der Rückkehr des Druckmitteldrucks für die Zusammendrückung der Federn 5 kehren die verschiedenen Teile in ihre Ausgangsstellungen zurück, wobei in diesem Fall die Kraft von der Kolbenhülse 6 über das untere Lager 9 auf die aus der Mutter 8 und der Kolbenstange 7 bestehende Anordnung übertragen wird.If the springs 5 due to the falling pressure medium pressure expand, the piston 3 moves with its piston sleeve 6 in the drawing downwards. The force of the springs 5 is moved from the piston sleeve 6 via the upper bearing 9, the nut 8 and the piston rod 7 onto the service brake piston 2 and also transmitted to any brake linkage, not shown, provided that the nut 8 in the power transmission is prevented from rotating. By suitable choice of the thread direction of the piston rod 7 and the nut 8 and the locking direction of the ratchet coupling with the ratchet teeth of the control member and the plunger 11 is so long the case in which the plunger 11 is held in engagement with the control member 10 by the spring 12. When the pressure medium pressure returns to compress the springs 5, the various parts return to their original positions, with in this case the force from the piston sleeve 6 via the lower bearing 9 to the one consisting of the nut 8 and the piston rod 7 Arrangement is transferred.
Wenn eine Entlastung des Betriebsbremskolbens 2 von der Federkraft gewünscht ist und kein Druckmitteldruck für die normale beschriebene Rückkehrbewegung zur Verfügung steht, muß nur der Zugring 13 gezogen werden. Nun ist das Steuerglied 10 und somit die Mutter 8 frei zur Drehung gegenüber der Kolbenstange 7 , sodaß sich der Kolben 3 unter der Wirkung der Federn 5 in seine unterste Stellung bewegen kann, während sich die Kolbenstange 7 unter der Wirkung der nicht gezeigten Rückstellfeder im Bremsgestänge in seine oberste Stellung gegen den Zylinder 1 bewegen kann mit der Folge, daß die Bremsen gelöst werden und daß das Fahrzeug, an dem die Anordnung montiert ist, trotz fehlenden Druckmitteldrucks zum Zusammendrücken der Federn 5 bewegt werden kann.When the service brake piston 2 is relieved of the spring force is desired and no pressure medium pressure is available for the normal return movement described, only the Pull ring 13 can be pulled. The control member 10 and thus the nut 8 are now free to rotate with respect to the piston rod 7, so that the piston 3 can move into its lowest position under the action of the springs 5, while the piston rod 7 under the action of the return spring, not shown, in the brake linkage in its uppermost position against the Cylinder 1 can move with the result that the brakes are released and that the vehicle on which the arrangement is mounted, can be moved to compress the springs 5 despite the lack of pressure medium.
Bei der Rückkehr des Druckmitteldrucks zum Zusammendrücken der Federn 5 kehren die verschiedenen Teile automatisch in ihreWhen the pressure medium pressure returns to compress the springs 5, the various parts automatically return to their own
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Ausgangsstellungen zurück, da in diesem Fall das Steuerglied 10 (und somit die Mutter 8 ) sich frei drehen kann, obwohl der Stößel 11 von der Feder 12 im Eingriff mit dem Steuerglied 10 gehalten wird. Dies ist bedingt durch den nicht verriegelnden Eingriff zwischen diesen Teilen in dieser Drehrichtung. Wenn die Teile ihre Ausgangsstellungen erreicht haben, ist der Federspeicherbremszylinder bereit für einen neuen normalen Betrieb, wie oben beschrieben.Starting positions back, since in this case the control member 10 (and thus the nut 8) can rotate freely, although the plunger 11 is in engagement with the control member 10 by the spring 12 is held. This is due to the non-locking Engagement between these parts in this direction of rotation. When the parts have reached their starting positions, the spring brake cylinder is ready for a new normal operation, as described above.
Gemäß der Erfindung sind zum bisher bekannten und oben beschriebenen Federspeicherbremszylinder ein oder mehrere der folgenden Einzelheiten hinzugefügt: eine etwas biegsame Bremsscheibe 14 , ein elastisches Bremsscheibenbetätigungsglied 15 und ein elastischer Dämpfer 16 . Der Zweck dieser Einzelheiten besteht in der Bremsung und Dämpfung der sonst freien Bewegung des Kolbens 3 unter der Wirkung der Federn 5 , wenn der Stößel 11 , wie oben beschrieben, durch den Zugring 13 herausgezogen ist.According to the invention are to the previously known and described above Spring brake cylinder added one or more of the following details: a somewhat flexible brake disc 14, an elastic brake disc operating member 15 and an elastic damper 16. The purpose of these details is in the braking and damping of the otherwise free movement of the piston 3 under the action of the springs 5 when the plunger 11, is pulled out through the pull ring 13 as described above.
Die etwas biegsame Bremsscheibe 14 in Form eines Eings ist in einer solchen Stellung fest am drehbaren Steuerglied 10 befestigt, daß sie sich dicht an einem Teil des Bodens des Zylinders 1 befindet. Das Betätigungsglied 15 ist an der Bremsscheibe 14 befestigt und kann die Form eines Rings oder verschiedener um die Bremsscheibe 14 herum verteilter Elemente haben. Das Material ist ein verhältnismäßig weicher Gummi oder dergleichen. In einer Abänderung können übliche Druckfedern verwendet werden. Der Dämpfer 16 aus vorzugsweise verhältnis- · mäßig hartem Gummi oder dergleichen kann die Form eines Rings oder verschiedener am Zylinderboden befestigter Elemente haben.The somewhat flexible brake disk 14 in the form of an ring is fixedly attached to the rotatable control member 10 in such a position that it fits tightly against part of the bottom of the cylinder 1 is located. The actuator 15 is attached to the brake disc 14 and may be in the form of a ring or several have distributed around the brake disc 14 elements. The material is a relatively soft rubber or like that. As a modification, standard compression springs can be used. The damper 16 is preferably made of a ratio moderately hard rubber or the like can be in the form of a ring or various elements attached to the cylinder base.
Die Kolbenbremsvorrichtung arbeitet in folgender Weise:The piston braking device works in the following way:
Es wird ausgegangen von der in der Zeichnung dargestellten Stellung mit unter der Kraft der Federn 5 betätigten Bremsen und somit ohne Zufuhr von Druckmitteldruck durch· den Einlaß 4 zur Aufwärtsbewegung des Kolbens 3 , d.h. zum Lösen der Bremsen,It is based on that shown in the drawing Position with the brakes actuated under the force of the springs 5 and thus without the supply of pressure medium pressure through the inlet 4 to move the piston 3 upwards, i.e. to release the brakes,
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wobei ein von Hand erfolgendes Lösen durch Ziehen des Zugrings 13 möglich ist. Der Kolben 3 ist unter der Kraft der Federn 5 frei zu einer Abwärtsbewegung, während sich die Kolbenstange 7 unter der Wirkung einer nicht gezeigten Rückholfeder in der Zeichnung aufwärtsbewegt. Die Mutter 8 und das Steuerglied 10 drehen sich während dieser Bewegungen". Wenn keine Bremsung oder Dämpfung der Bewegung des Kolbens 3 vorgesehen ist, trifft er mit einer großen Kraft auf den Zylinderboden auf. Nun wird aber in Verbindung mit der Kolbenbremsvorrichtung die Brems scheibe 14 durch eine bei der Bewegung des Kolbens 3 auftretende Druckwelle auf ihren Sitz im Zylinderboden gedruckt. Die Drehbewegung des Steuerglieds 10 wird in gewissem Ausmaß behindert. Eine mechanische Bremsbetätigungskraft folgt, wenn der Kolben 3 das Betätigungsglied 15 erreicht, was eine verbesserte Bremswirkung ergibt. Gegen Ende seines Hubs erreicht und trifft der Kolben 3 den Dämpfer 16 . Die Stellung der Bremsscheibe 14 gegenüber dem Zylinderboden ist von der Art, daß die normale Betriebsfähigkeit des Federspeicherbremszylinders in keiner Weise behindert wird. Unter Druck stehendes Druckmittel kann auf Grund der Elastizität der Bremsscheibe 14 stets vom Einlaß 4 in den Federspeicherbremszylinder gelangen. Zwischen der Bremsscheibe 14 und dem Zylinderboden befindet sich ein enger Spalt, der dem Druckmittel unter normalen Bedingungen ein Entweichen vom Federspeicherbremszylinder zum Einlaß 4 ermöglicht. Es können auch kleine zusätzlichen Bohrungen oder Kanäle vorgesehen werden, die die Druckwellenwirkung an der Bremsscheibe 14 nicht nachteilig beeinflussen.manual release by pulling the pull ring 13 is possible. The piston 3 is under the force of the springs 5 free to move downwards, while the piston rod 7 is under the action of a return spring (not shown) in the Drawing moved upwards. The nut 8 and the control member 10 rotate during these movements ". If no braking or damping of the movement of the piston 3 is provided, it strikes the cylinder base with a great force. Well will but in connection with the piston brake device, the brake disc 14 by an occurring during the movement of the piston 3 Pressure wave printed on its seat in the cylinder base. The rotational movement of the control member 10 is hindered to a certain extent. A mechanical brake actuation force follows when the piston 3 reaches the actuating member 15, which is an improved one Braking effect results. Towards the end of its stroke, the piston 3 reaches and hits the damper 16. The position of the Brake disk 14 opposite the cylinder base is of the type that the normal operability of the spring brake cylinder is not hindered in any way. Pressurized pressure medium can, due to the elasticity of the brake disk 14 always get from inlet 4 into the spring brake cylinder. Located between the brake disc 14 and the cylinder base there is a narrow gap that allows the pressure medium to escape from the spring brake cylinder under normal conditions Inlet 4 allows. Small additional bores or channels can also be provided that reduce the pressure wave effect do not adversely affect the brake disc 14.
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Claims (4)
Dipl.-Phys. R. Holzbauer - Dipl.-!r-<j F. KHrvySfcisen - Dr. F. Zumstein jun.Dr. F. Zumstein Sr. - Dr. E. Assmann - Dr. R. Koenigsberger
Dipl.-Phys. R. Holzbauer - Dipl .-! R- <j F. KHrvySfcisen - Dr. F. Zumstein jun.
Adelgatan 5 (Box 306)
201 23 MAL1Ö / SchwedenSAB Industri AB
Adelgatan 5 (Box 306)
201 23 MAL1Ö / Sweden
Kolbenstange, mit einem im Kraftübertragungsweg zwischen
dem Kolben und der Kolbenstange gelegenen Steuerglied, das drehbar und axial unbeweglich gegenüber dem Zylinder ange-Piston brake device in a spring brake cylinder with a device for the interruption and automatic repetition of the operability of the spring brake cylinder, with a cylinder, with a piston, with a spring that actuates the piston in the working direction for brake actuation when the pressure medium pressure drops on the opposite side of the piston, with a non-rotatable one
Piston rod, with one in the power transmission path between
the piston and the piston rod located control element, which is rotatably and axially immovable relative to the cylinder.
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