DE2840836C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Federspeicher-Bremszylinder gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein solcher Federspeicher ist durch die DE-OS 22 37 557 bekannt. Der bekannte Federspeicher weist eine kompakte Bauweise auf, so daß ein raumsparender Einbau im Fahrzeug möglich ist. Dieser Vorteil wird aber zum Teil wieder aufgegeben, da die notwendige, von Hand zu betätigende Bremslösevorrichtung aus einem drehbaren Kolben besteht, wobei der Kolben von einer Kurbel betätigt wird, die einen entsprechenden Freiraum am Fahrzeug benötigt. Diese Art, die Federspeicherbremse zu lösen, ist darüber hinaus sehr zeitaufwendig.

Ein weiterer Nachteil der bekannten Federspeicherbremse ist ihr relativ komplizierter Aufbau. So wird z. B. eine Schraube, die das gehäusefeste Teil fixiert, durch ein verschiebbares Teil hindurchgeführt. In diesem Bereich kann es zu Verkantungen kommen, so daß die Federspeicher­ bremse unwirksam wird. Es kommt hinzu, daß weitere Brems­ betätigungsglieder nicht raumsparend im Federtopf ange­ ordnet werden können.

Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, eine Federspei­ cherbremse zu schaffen, die bei kurzer Baulänge schnell und leicht gelöst und mit anderen Bremsbetätigungsein­ richtungen raumsparend kombiniert werden kann.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Spannkolben und das gehäusefeste Bauteil koaxiale Bohrungen aufweisen, durch die der Betätigungsstößel druckmitteldicht geführt ist, daß der Spannkolben über eine lösbare Kupplung mit dem Betätigungsstößel verbunden ist, und daß die Ausneh­ mung in dem gehäusefesten Bauteil nach außen hin offen ist, so daß weitere Bremsbetätigungsglieder darin an­ ordenbar sind.

Die Erfindung nutzt dabei zum Teil eine an sich bekannte Schnellösevorrichtung (DE-OS 27 14 472).

Bei der Erfindung ist der Stößel, der bei Druckausfall auf die Rad­ bremse einwirkt, mit dem Spannkolben verbunden. Die Ver­ bindung wird hergestellt, indem am Stößel angeordnete Ku­ geln von einer Rampe nach außen in Ausnehmungen am Spann­ kolben gedrückt werden. Zum Lösen der Bremse wird die Rampe verschoben, so daß die Kugeln aus den Ausnehmungen herausgedrängt werden und der Stößel und damit die Rad­ bremse nicht länger federbelastet sind.

Erfindungsgemäß sind die Ele­ mente des Federspeichers auf engstem Raum zusammengefaßt und es wird ein sehr geringer Abstand zwischen den beiden Abstützungen des Federspeichers erreicht, der nicht durch die Länge der Speicherfeder bestimmt ist. Der Raum in­ nerhalb der Feder ist vielmehr größtenteils zur Unter­ bringung weiterer Bremsbetätigungsglieder nutzbar. Dabei können ohne weiteres verschiedenartige Bremsbetätigungs­ glieder raumsparend in die Ausnehmung eingesetzt werden. Eine Demontage des Federspeichers und die damit verbun­ dene Entspannung der in der Regel sehr starken Speicher­ feder ist dazu nicht erforderlich.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteran­ sprüchen beschrieben. Die damit erreichten Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 einen Federspeicher-Bremszylinder im Schnitt,

Fig. 2 den Federspeicher-Bremszylinder nach Fig. 1 mit einem Brems­ gestänge, das eine Nachstellvorrichtung ent­ hält und mit hydraulisch auslösbarer Kupplung,

Fig. 3 den Federspeicher-Bremszylinder nach Fig. 1 mit einer zwei­ kreisigen Bremsbetätigung mit Nachstellvorrichtung.

Der in Fig. 1 dargestellte Federspeicher-Bremszylinder hat ein Gehäuse 1, in welches ein damit fest verbundenes topfförmiges Bau­ teil 2 ragt, wodurch eine nach außen unverschlossene Ausnehmung 3 gebildet wird. Im Gehäuse 1 ist ein auf dem topfförmigen Bauteil 2 verschiebbarer Federtopf 5 angeord­ net, wobei zur leichteren Verschiebbarkeit zwischen Feder­ topf 5 und topfförmigem Bauteil 2 Gleitelemente 6 vorge­ sehen sind. Zwischen einer Stirnseite 1′ des Gehäuses 1 und dem Federtopf 5 ist eine den Federtopf 5 umgebende Speicherfeder 7 abgestützt.

Die Ausnehmung 3 im topfförmigen Bauteil 2 wird von einer Trennwand 8 begrenzt. Zwischen Trennwand 8 und einem Boden 9 des topfförmigen Bauteils 2 ist eine Zylinderbohrung 10 im topfförmigen Bauteil 2 ausgebildet, in der ein Spannkolben 11 dichtend verschiebbar geführt ist. Ein damit zwischen Spannkolben 11 und der Trennwand 8 be­ grenzter Betätigungsraum 12 ist über einen Kanal 13 und einen Anschlag 14 mit einer Druckmittelquelle ver­ bindbar. Über einen Kanal 13′ ist der Betätigungsraum 12 an einem Ventil 15 entlüftbar. Der Spannkolben 11 hat auf seiner dem Betätigungsraum 12 abgewandten Seite einen Fortsatz 16, über den er am Boden 9 des Federtopfes 5 abgestützt ist. Im Boden 9 sind noch einen Volumenaus­ gleich ermöglichende Öffnungen 17 vorgesehen.

Ein Betätigungsstößel 18 ist dichtend verschiebbar durch die Trennwand 8 und den Spannkolben 11 sowie durch den Boden 9 des Federtopfes 5 und die Stirnseite 1′ des Gehäuses 1 geführt. Zwischen dem Spannkolben 11 und dem Betätigungsstößel 18 ist eine lösbare Kupplung in Form eines Kugelgesperres vorgesehen. Dazu ist der Betätigungsstößel 18 hohl ausgebildet und es ist in ihm ein Sperrglied 19 axial beweglich angeordnet, wel­ ches von Federn 20 in Richtung der Stirnseite 1′ vorge­ spannt ist und in diese Richtung aus dem Betätigungs­ stößel 18 herausragt. Das Sperrglied 19 hat an seinem Umfang rampenartige Ausnehmungen 21, die in Richtung zur Ausnehmung 3 hin ansteigen und zur Aufnahme von Sperr­ kugeln 22 dienen. Diese Sperrkugeln 22 ragen dabei durch radiale Öffnungen im Betätigungsstößel 18. Bei ent­ sprechender Relativstellung des Betätigungsstößels 18 zum Spannkolben 11 werden die Sperrkugeln 22 in Aus­ nehmungen 23 des Spannkolbens 11 gedrückt, wodurch dieser formschlüssig mit dem Betätigungsstößel verbunden wird.

Am aus dem Gehäuse 1 herausragenden Ende des Sperrgliedes 19 ist eine elastische Schutzkappe 24 angeordnet, die andererseits an der Stirnseite 1′ des Gehäuses 1 befestigt ist. An der Stirnseite 1′ des Gehäuses ist noch ein Lagerbock 25 befestigt, auf dem ein schwenkbarer Hebel 26 gelagert ist. Der Hebel 26 ist auf dem Sperrglied 19 abgestützt und kann z. B. durch einen Bowdenzug oder dergleichen bedient, d. h. verschwenkt werden, um die Kupp­ lung 21, 22, 23 auszulösen, indem das Sperrglied 19 gegen die Federn 20 in den Betätigungsstößel 18 gedrückt wird. Der Betätigungsstößel 18 hat noch auf seiner der Ausnehmung 3 zugewandten Seite eine Pfanne 27, in der wei­ tere in die Ausnehmung 3 einsetzbare Bremsbetätigungsglieder abstützbar sind. Außerdem ist der Betätigungsstößel 18 durch eine Abstufung 28 entgegen der Bremsbetätigungs­ richtung an der Stirnseite 1′ des Gehäuses 1 abstützbar.

Wenn der Federspeicher, d. h. der Betätigungsraum 12 drucklos ist und die Kupplung 21, 22, 23 ausgelöst wurde, befinden sich alle Teile in der gezeichneten Position. Eine dabei eventuell in der Pfanne 27 angreifende Ab­ stützkraft wird über die Abstufung 28 direkt am Gehäuse 1 aufgenommen. Wird nun in den Betätigungsraum 12 Druck­ mittel über den Kanal 13 und den Anschluß 14 eingeleitet, so wird dadurch der Spannkolben 11 nach links verschoben. Er drückt dabei auf den Federtopf 5 und spannt so die Speicherfeder 7. Sobald der Spannkolben in eine Position gelangt, in welcher die Ausnehmungen 23 in den Bereich der Sperrkugeln kommen, werden diese über die Rampen 21 radial nach außen in die Ausnehmungen 23 gedrückt. Dabei bewegt sich das Sperrglied 19 durch die Federn 20 axial nach links, so daß die Sperrkugeln 22 nicht mehr radial nach innen in ihre alte Lage zurückkehren können. Der Betätigungsstößel 18 ist damit gegenüber dem Spannkolben 11 formschlüssig verriegelt.

Wird nun der Druck im Betätigungsraum 12 reduziert, so wird der Spannkolben 11 und mit ihm der Betätigungs­ stößel 18 durch die Speicherfeder 7 nach rechts verscho­ ben. Die Stellung des Betätigungsstößels 18 kann nun­ mehr durch das Druckmittel im Betätigungsraum 12 gesteuert werden. Fällt jedoch die Druckmittelquelle aus, so wird der Betätigungsstößel 18 durch die Speicherfeder 7 voll nach rechts beaufschlagt. Dabei sind dann die üblicher­ weise an den Federspeicher angeschlossenen Radbremsen angelegt und das Fahrzeug kann nicht mehr weiterbewegt werden. Um das Fahrzeug in dieser Situation beispiels­ weise aus einem Gefahrenbereich entfernen zu können, muß erst das Federspeicher-Bremssystem gelöst werden. Dazu wird dann der Hebel 26 betätigt und das Sperrglied 19 gegen die Federn 20 verschoben. Die Sperrkugeln 22 gelangen damit wieder radial nach innen, so daß der Spannkolben 16 vom Betätigungsstößel 18 gelöst wird und alle Teile in die gezeichnete Position zurückkehren.

Beim Ausfführungsbeispiel der Fig. 2 ist im wesentlichen das gleiche Federspeicher-Bremssystem wie in Fig. 1 dargestellt. Lediglich das Sperrglied 19 ist mit einem Kolben 29 versehen, der dichtend im Betätigungsstößel 18 geführt ist. Bei dieser Ausführungsform wird die Kupplung 21, 22, 23 zum Auslösen der Speicherfeder 7 durch hydrostatischen Druck gelöst.

Weiterhin ist beim Ausführungsbeispiel der Fig. 2 in der Ausnehmung 3 ein Bremsgestänge mit einer Nachstell­ vorrichtung angeordnet. Das Bremsgestänge besteht dabei aus einem in der Pfanne 17 des Betätigungsstößels 18 angeordneten Bolzen 30, der auf seiner der Pfanne 27 abgewandten Seite ein Nachstellgewinde 31 trägt. Auf dem Nachstellgewinde ist eine Druckstange 32 angeord­ net, an die Radbremsen angeschlossen werden können.

Zwischen Druckstange 32 und Betätigungsstößel 18 ist ein den Bolzen 30 umgebender Nachstellring 33 angeord­ net, der an seiner Außenfläche eine schräge Nut 34 aufweist, in die ein Stift 35 eingreift. Der Nachstell­ ring 33 ist durch einen Freilauf 36 nur in einer Richtung gegenüber dem Bolzen 30 verdrehbar. Die Nut 34 ist so breit gehalten, daß Axialbewegungen im Rahmen des normalen Lüftspiels nicht zu einem Verdrehen des Nachstellringes führen. Wird das Lüftspiel infolge von Verschleiß überschritten, so wird durch den Nachstell­ ring 33 das Gewinde 31 verdreht, so daß das Bremsge­ stänge im Sinne einer Nachstellung verlängert wird.

Das Bremsgestänge ist in einem Halteteil 38 angeordnet, welches seinerseits in der Ausnehmung 3 des Federspeichers befestigt ist. Dabei ist durch eine am Halteteil 38 abgestützte Feder 39 der Bolzen 30 über einen Lager­ teller 41 und ein Axiallager 40 in die Pfanne 27 des Betätigungsstößels vorgespannt. Am Halteteil 38 und an der Druckstange 32 ist noch eine elastische Schutzkappe 42 befestigt, durch die das Eindringen von Schmutz verhindert wird.

Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 3 ist in der Ausnehmung 3 des Federspeichers ein zum Betätigungsstößel 18 hin offener Zylinder 45 fest angeordnet. Im Zylinder 45 sind hintereinander ein Kolben 46 und ein Kolben 47 angeordnet. Der Kolben 46 begrenzt mit seiner dem Betäti­ gungsstößel 18 zugewandten Stirnseite einen ersten Druck­ raum 48, der an einen ersten Bremskreis anschließbar ist. Zwischen den Kolben 46 und 47 ist ein zweiter Druckraum 49 begrenzt, der an einen zweiten Bremskreis anschließbar ist. Auf seiner dem zweiten Druckraum 49 abgewandten Seite weist der Kolben 47 eine Pfanne 27′ auf. In dieser Pfanne 27′ ist ein Bremsgestänge abgestützt, das im wesentlichen dem der Fig. 2 entspricht.

Bei diesem Ausführungsbeispiel wird der Federspeicher meist nur als Sicherheitsglied oder zur Betätigung der Feststellbremse benutzt, wohingegen die Betriebsbremse zweikreisig druckmittelbetätigt ist. Der Federspeicher wird also normalerweise durch dem Raum 12 zugeführtes Druckmittel gespannt, so daß der Betätigungsstößel 18 keinen Einfluß auf die Kolben 46 und 47 hat. Die Brems­ betätigung erfolgt durch Druckmittelzufuhr in die Druck­ räume 48 und 49. Bei Ausfall eines Bremskreises wird die Bremse vom anderen Bremskreis immer noch mit voller Kraft betätigt, indem entweder der Kolben 47 direkt mit Druckmittel beaufschlagt wird und der Kolben 46 sich entgegengesetzt am Betätigungsstößel 18 abstützt, oder indem der Kolben 46 mit Druckmittel beaufschlagt wird und mechanisch über den Kolben 47 auf das Bremsgestänge einwirkt.

Bei Reduzierung oder Ausfall des Druckes im Raum 12 wird der Federspeicher wirksam und der Betätigungsstößel damit nach rechts beaufschlagt. Er wirkt dabei über die Kolben 46 und 47 mechanisch auf das Bremsgestänge ein. Der Federspeicher kann für den Fall, daß für den Raum 12 kein Druckmittel zur Verfügung steht, durch den Hebel 26 gelöst werden, wie dies zu Fig. 1 beschrieben ist.

Insgesamt haben die beiden Ausführungsbeispiele der Fig. 2 und 3 eine sehr geringe Baulänge, weil dabei der Raum in der Speicherfeder 7 zur Unterbringung weiterer Elemente genutzt ist.

Claims (5)

1. Federspeicher-Bremszylinder mit einem druckmittel­ betätigbaren Spannkolben zum Spannen einer Speicher­ feder, einem in die Speicherfeder ragenden Feder­ topf, über den die Speicherfeder am Spannkolben ab­ gestützt ist, einem gehäusefesten, in den Federtopf ragenden Bauteil, in dem der Spannkolben verschieb­ bar geführt ist und das eine koaxiale Ausnehmung bildet, in die ein Betätigungsstößel ragt, an dem ein Bremsbetätigungsglied abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannkolben (11) und das gehäusefeste Bauteil (2) koaxiale Boh­ rungen aufweisen, durch die der Betätigungsstößel (18) druckmitteldicht geführt ist, daß der Spann­ kolben (11) über eine lösbare Kupplung (21, 22, 23) mit dem Betätigungsstößel (18) verbunden ist, und daß die Ausnehmung (3) in dem gehäusefesten Bauteil (2) nach außen hin offen ist, so daß weitere Brems­ betätigungsglieder darin anordenbar sind.

2. Federspeicher-Bremszylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Ausnehmung (3) ein am Betätigungsstößel (18) abgestütztes Bremsgestänge (30, 32) angeordnet ist, dessen aus der Ausnehmung (3) herausragender Teil (32) an Bremsen anschließbar ist und welches eine im wesentlichen innerhalb der Ausnehmung (3) angeordnete Nachstell­ vorrichtung (33, 34, 35, 36) aufweist.

3. Federspeicher-Bremszylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Ausnehmung (3) ein zum Betätigungsstößel (18) hin offener Zylinder (45) mit einem Kolben (47) angeordnet ist, wobei der Kol­ ben (47) durch Druckmittel und/oder durch den Betä­ tigungsstößel (18) beaufschlagbar ist, und daß am Kolben (47) auf der dem Betätigungsstößel (18) abge­ wandten Seite ein Bremsgestänge (30, 32) mit einer Nachstellvorrichtung (33, 34, 35, 36) abgestützt ist.

4. Federspeicher-Bremszylinder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Zylinder (45) zwischen Kolben (47) und Betätigungsstößel (18) ein Kolben (46) angeordnet ist, der auf seiner dem Betätigungsstößel (18) zugewandten Stirnseite vom Druck eines ersten Bremskreises (Druckraum (48)) be­ aufschlagbar ist, während ein zweiter Bremskreis an einen Druckraum (49) zwischen dem Kolben (46) und dem Kolben (47) angeschlossen ist.

5. Federspeicher-Bremszylinder nach einem der vorher­ gehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein Boden (9) des Federtopfes (5) vom Betätigungsstößel (18) durchdrungen ist und daß der Betätigungsstößel (18) aus dem Gehäuse (1) herausgeführt ist.