DE3132580C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Federspeicherbremszylinder gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Durch die DE-OS 26 08 502 ist bereits ein Federspeicherbremszylinder bekanntgeworden, der mit Ausnahme des Fehlens der Drehmomenten­ abstützung dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 entspricht. Derartige, in unterschiedlichen Ausführungsformen realisierte Federspeicherbremszylinder ist zu eigen, daß bei normaler Bremsbetätigung eine Relativbewegung zwischen dem drehbaren Teil des Gewindespindeltriebes und einem am Gehäuse drehbar gelagerten, hülsenförmigen Teil erfolgt, das über ein Schiebeprofil mit dem drehbaren Teil des Gewindespindeltriebes drehfest verbunden ist und das mittels eines als Lösevorrichtung ausgebildeten Tauchkolbens am Gehäuse drehfest gehalten werden kann, der hierzu zwischen Zahnflanken am Umfang des hülsenförmigen Teiles eingreift. Da der Gewindespindeltrieb bei eingebremstem Zylinder mit einem Drehmoment belastet ist, das über das Schiebeprofil und das hülsenförmige Teil am Gehäuse abgefangen wird, und da bei jeder normalen Brems­ betätigung eine Relativverschiebung zwischen dem Gewindespindeltrieb und dem hülsenförmigen Teil stattfindet, entsteht hierbei im Schiebeprofil Reibung und damit Verschleiß.

Die DE-OS 24 50 652 offenbart ebenfalls einen mit Ausnahme des Fehlens der Drehmomentabstützung im wesentlichen den eingangs genannten Merkmalen entsprechenden Federspeicherbremszylinder. Der Spannkolben ist hierbei axial unverschieblich, aber drehbar mit der Mutter gekoppelt; des weiteren ist am Spannkolben ein Schalthebel in einer Radialebene schwenkbar angelenkt, der einerseits zur drehfesten Kuppplung des Spannkolbens mit der Mutter in eine Verzahnung der letzteren einrastbar ist und andererseits einen radial verlaufenden Schlitz im Zylindergehäuse nach außen durchragt. Für die Gewindespindel ist keinerlei Drehsicherung erkennbar. Das im Bremszustand auftretende Drehmoment zwischen der hierbei zum Kolben gekuppelten Mutter und der Gewindespindel kann zu unerwünschten Verschraubungen des Gewindespindeltriebes durch Drehen wenigstens eines seiner Teile und hierdurch zum Ausfall der Bremsenzuspannkraft führen.

Mit der DE-OS 25 03 399 ist ein einschließlich der Drehmomentabstützung dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 entsprechender Federspeicherbremszylinder bekannt geworden, bei welchem die vorstehend erwähnte Reibung und der durch diese bedingte Verschleiß vermieden werden. Dieser Federspeicherbremszylinder benötigt jedoch eine Vielzahl von zum Teil komplizierten Einzelteilen, so daß er sich in der praxis nicht durchsetzen konnte: Die Drehmomentabstützung erfolgt hierbei von der gegen den Kolben mittels wenigstens eines Axiallagers drehbar abgestützten Mutter gegen einen auf dieser gelagerten Kupplungsring, wobei zwischen die Mutter und den Kupplungsring ein weiteres Axiallager sowie eine Einwegdrehkupplung eingeordnet sind. Der Kupplungsring ist über eine axiale, schaltbare Klauenkupplung gegen eine Kupplungsmuffe abstützbar, die von einer Feder in Schließrichtung der Klauenkupplung belastet ist und welche eine axiale, drehfeste Schiebeführung zur mit der Gewindespindel einstückigen Kolbenstange aufweist.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen funktionssicheren Federspeicherbremszylinder gemäß der gattungsbildenden DE-OS 25 03 399 anzugeben, der aus nur wenigen und robust ausbildbaren Einzelteilen aufbaubar ist, ohne daß dabei eine verschleißbedingende Reibung während der normalen Bremsungen auftritt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sowie Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Merkmalen der Unteransprüche.

Nun weisen bekannte Lösevorrichtungen den Nachteil auf, daß der Kraftfluß zwischen der Speicherfeder und der Kolbenstange schlagartig unterbrochen wird. Es sind daher in der Regel Dämpfungseinrichtungen notwendig, mit denen die beim Lösen plötzlich freiwerdende Energie der Speicherfeder vernichtet werden muß. Aus der nachveröffentlichten EP-A 00 34 803 ist eine Lösevorrichtung mit einer zwei von ihr mit Vorspannung umschlungene Teile kuppelnden Friktionsfeder bekannt, deren Kupplungswirkung durch willkürliches Aufdrehen eines Federendes aufhebbar ist. Bei einer erfindungs­ gemäßen Lösevorrichtung ist es durch eine vorteilhafte Ausführung der Sperrkupplung beispielsweise als Friktionsfederkupplung möglich, ein dosiertes, allmähliches Notlösen zu erreichen.

Die Erfindung wird nachfolgend im einzelnen anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben, die in einer schematischen Zeichnung veranschaulicht sind. Hierin zeigt:

Fig. 1 eine erste Ausführung nach der Erfindung,

Fig. 2 eine weitere Ausführung und

Fig. 3 eine dritte Ausführung nach der Erfindung, jeweils im Schnitt.

In Fig. 1 ist das Gehäuse eines in Achsrichtung geschnittenen Federspeicherbremszylinders mit 1 bezeichnet. Das Gehäuse 1 ist von einem Deckel 2 verschlossen, an dem sich ein Satz Speicherfedern 3 abstützt; vereinfachend wird nachfolgend nur von der Speicherfeder 3 gesprochen. Die Speicherfeder 3 belastet einen Speicherfeder- Spannkolben, im weiteren Spannkolben 4 genannt, der in dem Gehäuse 1 längs einer Kolbenstange 6 verschieblich angeordnet ist und der in einer Umfangsnut einen Dichtungsring 5 trägt, der an der Gehäuseinnenwand dichtend anliegt. In einer weiteren Kolbennut ist ein zusätzlicher Dichtungsring 5′ angeordnet, der dichtend am Umfang der Kolbenstange 6 anliegt.

Die zentrisch im Gehäuse 1 drehfest und axial verschieblich gelagerte Kolbenstange 6 durchdringt mit ihrem vorderen Ende 7 druckdicht den Boden 1′ des Gehäuses 1, um auf eine Bremsvorrichtung einzuwirken, die hier nicht näher dargestellt ist.

In Fig. 1 ist der Federspeicherbremszylinder in der gelösten Stellung dargestellt. Zum Lösen des Federspeicherbremszylinders mittels Druckmedium wird in den Raum 8 des Zylinders zwischen dem Boden 1′ und dem Spannkolben 4 über einen nicht dargestellten Druckmittelanschluß das Druckmedium eingeleitet.

Zum Notlösen des Federspeicherbremszylinders bei ausgefallenem bzw. nicht vorhandenem Druckmedium ist eine mechanische Lösevorrichtung vorhanden. Hierzu ist ein rückwärtiger Abschnitt der Kolbenstange 6 als eine Gewindespindel 9 mit einem nicht-selbsthemmenden Gewinde ausgebildet. Mit der Gewindespindel 9 ist eine Mutter 10 verschraubt. Die Gewindespindel 9 und die Mutter 10 bilden einen Gewindespindeltrieb 9, 10. Der Spannkolben 4 ist zentrisch auf der von der Speicherfeder 3 belasteten Seite mit einem rohrförmigen Ansatz 11 versehen. Aus Montagegründen ist der rohrförmige Ansatz 11 durch eine rohrartige Verlängerung 12 verlängert, die fest mit dem Ansatz 11 verbunden ist und verschieblich durch eine Öffnung 13 im verbreiterten Mittelabschnitt 2′ des Deckels 2 geführt ist. Am flanschartigen Ende 15 der Verlängerung 12 ist die Mutter 10 über ein Lager 16 drehbar gelagert. Das rückwärtige Ende 15 der Verlängerung 12 besitzt eine als zylindrische Umfangsfläche ausgebildete Kupplungsfläche 18, die an eine ebenfalls als zylindrische Umfangsfläche ausgebildete Kupplungsfläche 17 der Mutter 10 anschließt. Die Durchmesser der Kupplungsflächen 17 und 18 sind im wesentlichen gleich groß und etwas größer als der Innendurchmesser einer entspannten Friktionsfeder 20, die ein schaltbares Ende 19 und ein nichtschaltbares Ende besitzt. Das als Betätigungszapfen 19′ radial nach außen abgebogene, schaltbare Ende 19 der Friktionsfeder 20 übergreift mit mehreren Windungen unter Vorspannung die Kupplungsfläche 17 der Mutter 10. Das nichtschaltbare Ende der Friktionsfeder 20 übergreift mit mehreren Windungen ebenfalls unter Vorspannung die Kupplungsfläche 18 am Ende 15 der Verlängerung 12. Dabei kann dieses Ende lediglich kraftschlüssig auf der Kupplungsfläche 18 festliegen, es kann aber auch in einer Ausnehmung der Verlängerung 12 formschlüssig festgehalten sein.

Aufgrund der Federvorspannung, mit der die Friktionsfeder 20 mit ihren beiden Enden die Kupplungsflächen 17 und 18 übergreift, ist die Mutter 10 bei normaler Bremsbetätigung in ihrer einen Drehrichtung drehfest an der Verlängerung 12 gehalten, während sie in der entgegengesetzten, anderen Drehrichtung über das Lager 16 drehbar am Ende 15 der Verlängerung 12 gelagert ist. Die Friktionsfeder 20 ist damit eine die Drehbewegung der Mutter 10 gegenüber dem Spannkolben 4 und der Gewindespindel 9 in ihrer einen Drehrichtung sperrende und in ihrer entgegengesetzten, anderen Drehrichtung freigebende, schaltbare Kupplung. Mit anderen Worten handelt es sich um eine schaltbare Sperrkupplung, die einen Freilauf einschließt. Zum willkürlichen Schalten der Sperrkupplung ist eine Schaltvorrichtung 25 vorgesehen, die im Beispielsfalle als ein hülsenförmiger Körper ausgebildet ist, der an seinem offenen Ende drehbar am Deckel 2 gelagert ist und dabei die Friktionsfeder 20 zwischen der Mutter 10 und dem Ende 15 der Verlängerung 12 übergreift. Innenseitig besitzt die Schaltvorrichtung 25 eine in Achsrichtung verlaufende Nut 22, in die der Betätigungszapfen 19′ der Friktionsfeder 20 verschieblich eingreift. Die Nut 22 bildet damit eine Schaltfläche, an der der Betätigungszapfen 19′ anliegt, wenn die Schaltvorrichtung 25 in der einen Drehrichtung zum Lösen der Friktionsfeder 20 von der Kupplungsfläche 17 der Mutter 10 gedreht wird, in welcher Drehrichtung das schaltbare Ende 19 der Friktionsfeder 20 durch die Mitnahme des Betätigungszapfens 19′ im Durchmesser aufgeweitet wird.

Zur drehfesten Kupplung der Kolbenstange 6 und der mit ihr einstückigen Gewindespindel 9 mit dem Spannkolben 4 ist zwischen dem Ansatz 11 und einem weiteren Abschnitt der Kolbenstange 6 ein axiales Schiebeprofil 23 vorgesehen. Im Beispielsfalle wird das Schiebeprofil 23 von einem Rohrstück 24 gebildet, das auf der Kolbenstange 6 drehfest gehalten ist und das an seinem Außenumfang ein nichtzylindrisches Profil aufweist, in das ein entsprechendes Innenprofil an einem radial nach innen vorspringenden Teil 26 der Verlängerung 12 eingreift. Das Schiebeprofil 23 erstreckt sich über eine Länge entsprechend dem Hub des Spannkolbens 4 zwischen seiner die Speicherfeder 3 spannenden Stellung und seiner entspannten Stellung bei Anlage am Boden 1′. Das Schiebeprofil 23 dient zugleich als Drosselstelle einer Dämpfungseinrichtung 27, die nicht zur Erfindung gehört und daher nicht weiter beschrieben wird.

Durch das Schiebeprofil 23 ist also die Kolbenstange 6 und damit auch die Gewindespindel 9 undrehbar zum Spannkolben 4 gehalten, und durch die Friktionsfeder 20 ist die drehbare Mutter 10 zum Spannkolben 4 in ihrer Drehmomentrichtung relativ zur Gewindespindel 9 bei eingebremstem Federspeicherbremszylinder gesperrt. Das Drehmoment der Gewindespindel 9 wird also nicht über das Gehäuse 1, sondern, innherhalb des Systems "Kolben - Kolbenstange" abgestützt. Dabei bewegen sich bei einer normalen Bremsbetätigung der Spannkolben 4, Kolbenstange 6, der Gewindespindeltrieb 9, 10 zusammen mit der von der Friktionsfeder 20 gebildeten Sperrkupplung miteinander. Es tritt keine Relativbewegung zwischen einer Drehsicherung für die Gewindespindel 9 bzw. Mutter 10 dienenden Teilen auf, so daß hierdurch auch keine Reibung und kein Verschleiß entstehen kann.

Bei einer normalen Bremsbetätigung bewegt sich der Betätigungszapfen 19′ der Friktionsfeder 20 in der Nut 22 der am Deckel 2 drehbar gelagerten Schaltvorrichtung 25. Es ist klar, daß die Schaltvorrichtung 25 auch an der Verlängerung 12 drehbar gelagert sein kann, sie demgemäß die normalen Brems- und Lösebewegungen des Spannkolbens 4 mitmacht, ohne daß eine Relativbewegung zwischen dem Betätigungszapfen 19′ und der Schaltvorrichtung 25 auftritt. Die Nut 22 kann hierbei entfallen. Die Schaltvorrichtung 25 ist weitgehend reibungsfrei am Deckel 2 drehbar gelagert, damit durch das Drehmoment, das die Speicherfeder 3 auf den Spannkolben 4 abgibt, die Friktionsfeder 20 nicht zur Unzeit geschaltet wird. Dreht sich der Spannkolben 4 unter der Wirkung des von der Speicherfeder 3 abgegebenen Drehmomentes relativ zur Kolbenstange 6, so dreht sich auch die Friktionsfeder 20 und über den Betätigungszapfen 19′ folgt die Schaltvorrichtung 25 dieser Drehbewegung ohne zu schalten. Die Lager zur Lagerung der Schaltvorrichtung 25 im Deckel 2 sind der Einfachheit halber in Fig. 1 nicht dargestellt.

Der Federspeicherbremszylinder nach Fig. 1 arbeitet wie folgt:

Der Federspeicherbremszylinder ist in der Lösestellung dargestellt, in der der Raum 8 mit Druckluft beaufschlagt ist. Zum Anlegen der Bremse wird der Raum 8 entlüftet. Die Speicherfeder 3 dehnt sich aus und drückt den Spannkolben 4 nach links. Der Kraftfluß über den Spannkolben 4 zur durch das Schiebeprofil 23 gegen Verdrehen gesicherten Kolbenstange 6, über die mit der Kolbenstange 6 einstückige Gewindespindel 9 und die mit dieser in Eingriff befindliche, durch die Friktionsfeder 20 in Richtung des auftretenden Drehmomentes gesperrte Mutter 10, ist gesichert. Zusammen mit dem Spannkolben 4 bewegt sich daher das System Kolbenstange 6, Gewindespindel 9, Mutter 10 und Friktionsfeder 20 ebenfalls als Ganzes nach links. Damit bewegt sich auch der Betätigungszapfen 19′ in der Nut 22 der Schaltvorrichtung 25 ohne nennenswerte Reibung nach links, während die Schaltvorrichtung 25 selbst am Deckel 2 gehalten zurückbleibt.

Zum normalen Lösen der Bremse wird der Raum 8 wieder mit Druckmedium beaufschagt. Der vorstehend angegebene Kraftfluß zwischen dem Spannkolben 4 und der Kolbenstange 6 bleibt weiterhin über die Friktionsfeder 20 gesichert, so daß der Bewegung des Spannkolbens 4 nach rechts zurück in seine Lösestellung auch die Kolbenstange 6, die Gewindespindel 9, die Mutter 10 und die Friktionsfeder 20 folgen.

Befindet sich der Spannkolben 4 in seiner Bremsstellung und soll bei fehlender Druckbeaufschlagung eine Notlösung vorgenommen werden, so ist der Kraftfluß zwischen dem Spannkolben 4 und der Kolbenstange 6 mit der Schaltvorrichtung 25 zu unterbrechen, wozu ein Drehen der Schaltvorrichtung 25 unter Mitnahme des Betätigungszapfens 19′ in Richtung einer Aufweitung des auf der Kupplungsfläche 17 der Mutter 10 aufliegenden Endes 19 der Friktionsfeder 20 erfolgt. Die damit zum Spannkolben 4 freikommende Mutter 10 vermag sich daher in Drehmomentrichtung und in Verschraubungsrichtung auf der Gewindespindel 9 nach links zu drehen, bis die Kolbenstange 6 kraftfrei ist, die sich hierbei relativ zum Spannkolben 4 in ihre in Fig. 1 gezeigte Lösestellung nach rechts verschiebt.

Soll anschließend an eine Notlösung der Spannkolben 4 entgegen der Kraft der Speicherfeder 3 in seine Lösestellung nach rechts zurückbewegt werden, so ist - sofern das Druckmittel wieder vorhanden ist - der Raum 8 wieder mit dem Druckmittel zu beaufschlagen. Hierbei vermag sich die Mutter 10 relativ zur Verlängerung 12 zu drehen, und zwar in Freilaufrichtung der Friktionsfeder 20 bzw. in der Drehrichtung, die der Drehrichtung beim Notlösevorgang des Federspeichers entgegengesetzt ist. Bei dieser Drehbewegung der Mutter 10 wird die Schaltvorrichtung 25 über den Betätigungszapfen 19′ in ihre Ausgangsstellung zurückgedreht. Hierzu ist es vorteilhaft, wenn das nicht schaltbare Ende der Friktionsfeder 20 formschlüssig an der Verlängerung 12 festliegt.

Die Kolbenstange 6 kann aber nach einer Notlösung auch mechanisch aus ihrer Lösestellung wieder in die Bremsstellung gebracht werden, sofern kein Druckmedium vorhanden ist. Hierzu ist in der Schaltvorrichtung 25 eine in Fig. 1 nicht gezeigte, zentrale Öffnung vorgesehen, durch die eine Verlängerung der Mutter 10 geführt ist. Diese Verlängerung ist mit einem Vier- oder Sechskant zum Angriff eines Drehwerkzeuges versehen, mit welchem die Mutter 10 unter entsprechendem Kraftaufwand in Freilaufrichtung der Friktionsfeder 20 von Hand gedreht wird, um dadurch die Kolbenstange 6 axial in Bremsrichtung zu verschieben und im gleichen Maße die Speicherfeder 3 zu spannen. Zur Reduzierung der Handkraft kann die Betätigung auch über ein nicht selbsthemmendes Getriebe erfolgen.

Die Fig. 2 zeigt einen weiteren erfindungsgemäßen Federspeicher­ bremszylinder mit einer gehäusefreien Drehmomentabstützung zwischen dem Spannkolben 4 und der Kolbenstange 6 in Verbindung mit einer mechanischen Lösevorrichtung, die zum Vermeiden einer Dämpfungs­ vorrichtung im Falle eines Notlösens ein beliebig langsames Lösen des eingebremsten Federspeicherbremszylinders mit geringem Kraftaufwand erlaubt.

Der Federspeicherbremszylinder nach Fig. 2 ist hinsichtlich des Gehäuses 1 mit Boden 1′, Deckels 2, Speicherfeder 3, Spannkolbens 4, Dichtringen 5 und 5′ und der Kolbenstange 6 mit Ende 7 wie diejenige nach Fig. 1 aufgebaut, so daß sich weitere Erläuterungen hierzu erübrigen.

Der Spannkolben 4 ist mit dem rohrförmigen Ansatz 11 fest verbunden, der aus Montagegründen durch die rohrartige Verlängerung 12 verlängert ist, die durch die zentrale Öffnung 13 im erweiterten Mittelabschnitt 2′ des Deckels 2 axial verschieblich geführt ist. Am abgesetzten Ende 15 der Verlängerung 12 ist mittels des Lagers 16 die Mutter 10 drehbar gelagert, die mit ihrem Gewinde in das nicht selbsthemmende Gewinde der Gewindespindel 9 eingreift, die mit der Kolbenstange 6 einstückig ist.

Die zylindrische Kupplungsfläche 18 am Ende der Verlängerung 12 und die unmittelbar anschließende, Zylindrische Kupplungsfläche 17 an der Mutter 10 weisen im wesentlichen den gleichen Durchmesser auf, der etwas größer ist als der Innendurchmesser der entspannten Friktionsfeder 20, die mit ihrem einen, schaltbaren Ende mit mehreren Windungen die Kupplungsfläche 18 unter Vorspannung übergreift, während das nicht schaltbare Ende der Friktionsfeder 20 mit ihren Windungen unter Vorspannung die Kupplungsfläche 17 der Mutter 10 übergreift. Im Beispielsfalle ist das nicht schaltbare Ende in einer Ausnehmung 10′ der Mutter 10 formschlüssig festgehalten. Es kann aber auch eine kraftschlüssige Anlage des nicht schaltbaren Friktionsendes auf der Mutter 10 ausreichend sein.

Das schaltbare Friktionsfederende ist als Betätigungszapfen 19′ radial nach außen abgebogen. Am Deckel 2 ist die Schaltvorrichtung 25 drehbar gelagert, wobei das zugehörige Lager der Einfachheit halber nicht dargstellt ist. Die hülsenartig ausgebildete Schaltvorrichtung 25 übergreift die Friktionsfeder 20. Die Schaltvorrichtung 25 besitzt eine Verlängerung in der Gestalt eines Schaltarmes, der einen Schlitz 43 aufweist, in den der Betätigungszapfen 19′ der Friktionsfeder 20 eingreift. Der geschlitzte Schaltarm der Schaltvorrichtung 25 findet in einer ringförmigen Ausnehmung des Deckels 2 Platz, die an die Öffnung 13 anschließt. Zum Schalten der Friktionsfeder 20 wird die Schaltvorrichtung 25 unter Mitnahme des Betätigungszapfens 19′ gedreht.

Der Ansatz 11 ist mit einem profilierten Abschnitt 3B versehen, der in ein Schiebeprofil 37 an einem Rohrstück 39 angreift, das auf der Kolbenstange 6 fest ist. Das Schiebeprofil 37 zwischen dem Spannkolben 4 und der Kolbenstange 6 entspricht dem Schiebeprofil 23 in Fig. 1 und hat demzufolge die Aufgabe, das Drehmoment der Gewindespindel 9 bei eingebremstem Federspeicherbremszylinder nicht am Gehäuse 1, sondern zwischen dem Spannkolben 4 und der Kolbenstange 6 abzustützen. Das Schiebeprofil 37 ist jedoch in Änderung zu Fig. 1 kein Teil einer Dämpfungseinrichtung.

Die Sperrkupplung in der Gestalt der Friktionsfeder 20 ist wie in Fig. 1 zwischen der Mutter 10 und der am Spannkolben 4 festen Verlängerung 12 angeordnet. Auf diese Weise wird bei normaler Bremsbetätigung die Kolbenstange 6 zusammen mit dem Spannkolben 4, der Friktionsfeder 20 und der durch die Friktionsfeder 20 zum Spannkolben 4 drehgesicherten Mutter 10 axial relativ zum Gehäuse 1 verschoben, wobei die am Gehäuse 1 drehbare Schaltvorrichtung 25 ortsfest bleibt. Eine Reibung und eine verschleißbehaftete Relativbewegung zwischen der Kolbenstange 6 und einem am Gehäuse 1 drehfesten Kupplungsteil wird dabei ebenso wie beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 vermieden. Dies gilt auch für den Betätigungszapfen 19′ der Friktionsfeder 20, der bei normaler Bremsbetätigung - ohne daß auf ihn ein Moment einwirkt - im Schlitz 43 des Betätigungsarmes der Schaltvorrichtung 25 frei verschieblich ist.

Die Schaltvorrichtung 25 läßt sich auch an der Verlängerung 12 lagern, wodurch eine Verschiebbarkeit des Betätigungszapfens 19′ in dem Schlitz 43 des Betätigungsarms der Schaltvorrichtung 25 nicht mehr vorgesehen sein muß. Die axial feste Lagerung der Schaltvorrichtung 25 kann jedoch besonders vorteilhaft sein.

Der in der Lösestellung dargestellte Federspeicherbremszylinder nach Fig. 2 arbeitet im wesentlichen wie derjenige nach Fig. 1, so daß sich eine ins einzelne gehende Beschreibung erübrigt.

Beim Bremsen ist der Kraftfluß über Spannkolben 4 zur durch das Schiebeprofil 37 gegen Verdrehen gesicherten Kolbenstange 6 über die mit der Kolbenstange 6 einstückige Gewindespindel 9 und die mit dieser in Eingriff befindliche, an der Verlängerung 12 drehbar gelagerte, aber durch die Friktionsfeder 20 in Drehmomentrichtung gesperrte Mutter 10 gesichert.

Befindet sich der Spannkolben 4 in seiner nach links vorgeschobenen Bremsstellung und soll bei nicht vorhandenem Druckmedium eine Notlösung vorgenommen werden, dann wird der Kraftfluß zwischen dem Spannkolben 4 und der Kolbenstange 6 mit der Schaltvorrichtung 25 unterbrochen. Da jedoch im Unterschied zu der Ausführung nach Fig. 1 das schaltbare Ende der Friktionsfeder 20 nicht mit Vorspannung über die Kupplungsfläche 17 der Mutter 10, sondern mit Vorspannung über die Kupplungsfläche 18 an der Verlängerung 12 angreift, wird der vorstehend angegebene Kraftfluß zwischen dem Spannkolben 4 und der Kolbenstange 6 bei einer Drehung der Schaltvorrichtung 25 in Drehmomentrichtung der Spindel 9 nicht schlagartig unterbrochen. Vielmehr geht die Friktionsfeder 20 in dem Maße, wie ihr schaltbares Ende durch Mitnahme des Betätigungszapfens 19′ in Drehmomentrichtung bei einer kleinen Drehbewegung der Schaltvorrichtung 25 aufgeweitet und damit die Sperre der Mutter 10 zur Verlängerung 12 aufgehoben wird, selbsttätig sofort wieder in ihre Sperrstellung zurück, indem die Mutter 10 zusammen mit dem nicht schaltbaren Ende der Friktionsfeder 20 in Drehmomentrichtung der Bewegung der Schaltvorrichtung 25 unmittelbar nachfolgt: Die Friktionsfeder 20, die an ihrem schaltbaren Ende durch die Drehbewegung der Schaltvorrichtung 25 in Drehmomentrichtung aufgeweitet wird und damit die Kupplungsfläche 18 an der Verlängerung 12 freigibt, zieht sich selbsttätig wieder in ihre Sperrstellung, da die drehmomentbelastete Mutter 10 bei unterbrochener Sperre zur Verlängerung 12 sich mit dem auf der Kupplungsfläche 17 der Mutter 10 festliegenden, nicht schaltbaren Ende der Friktionsfeder 20 in Drehmomentrichtung selbsttätig zu drehen vermag, bis die Sperre zur Verlängerung 12 wieder hergestellt ist.

Auf diese Weise kann am eingebremsten Federspeicherbremszylinder nach Fig. 2 eine Notlösung ohne nennenswerten Kraftaufwand von Hand durch Drehen der Schaltvorrichtung 25 in Drehmomentrichtung beliebig langsam durchgeführt werden.

Beim Wiederbeaufschlagen des Sperrkolbens nach einer Notlösung laufen Vorgänge wie zu Fig. 1 beschrieben ab. Die Mutter 10 dreht sich dabei in Freilaufrichtung der Friktionsfeder 20 unter Mitnahme der Schaltvorrichtung 25 über den Betätigungszapfen 19′. Die Schaltvorrichtung 25 wird auf diese Weise wieder in ihre Ausgangslage zurückgedreht. Damit sie jeweils in die gleiche Ausgangslage zurückgedreht wird, ist es vorteilhaft, wenn das nicht schaltbare Ende der Friktionsfeder 20 formschlüssig an der Mutter 10 festliegt.

Die Kolbenstange 6 kann aber nach einer Notlösung auch mechanisch aus ihrer Lösestellung wieder in die Bremsstellung gebracht werden, sofern kein Druckmedium vorhanden ist. Hierzu ist - entsprechend wie auch beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 - in der Schaltvorrichtung 25 eine nicht gezeigte zentrale Öffnung vorzusehen, durch die eine Verlängerung der Mutter 10 geführt ist. Diese Verlängerung ist als Vier- oder Sechskant ausgebildet. Damit kann die Mutter 10 unter Zuhilfenahme eines Drehwerkzeuges in Freilaufrichtung von Hand gedreht werden, um dadurch die Kolbenstange 6 in Bremsrichtung zu verschieben und in gleichem Maße die Speicherfeder 3 zu spannen.

In Fig. 3 ist ein weiterer Federspeicherbremszylinder nach der Erfindung im Schnitt dargestellt, der dem Federspeicherbremszylinder nach Fig. 2 ähnlich ist. Der wesentliche Unterschied der Ausführung nach Fig. 3 gegenüber derjenigen nach Fig. 2 besteht darin, daß die Gewindespindel 9 nach Fig. 3 drehbar und axial verschiebbar im Spannkolben 4 gelagert ist und damit nicht einstückig mit der Kolbenstange 6 ist, wogegen die Mutter 10 des Gewindespindeltriebes 9, 10 drehfest am rohrförmigen Ansatz 11 des Spannkolbens 4 gehalten ist. Die Gewindespindel 9 ist durch eine Stange 21 mit einem Schiebeprofil 28 verlängert, in das das Profil an einem hülsenförmigen Teil 14 axial verschieblich eingreift, das an der Verlängerung 12 drehbar gelagert ist.

Das hülsenförmige Teil 14 ist, entsprechend wie in Fig. 2 die Mutter 10 des Gewindespindeltriebes 9, 10, über die Friktionsfeder 20 zur Verlängerung 12 gesperrt. Dabei liegt auch hier das schaltbare Ende der Friktionsfeder 20 mit dem als Betätigungszapfen 19′ ausgebildeten Federende unter Vorspannung auf der zylindrischen Kupplungsfläche 18 der Verlängerung 12, während das nicht schaltbare Ende der Friktionsfeder 20 unter Vorspannung auf der zylindrischen Kupplungsfläche 17 des drehbaren Teiles des Gewindespindeltriebes, hier des mit der Gewindespindel 9 drehbaren, hülsenförmigen Teiles 14, festliegt. Dabei ist es auch hier vorteilhaft, wenn das nicht schaltbare Ende der Friktionsfeder 20 am hülsenförmigen Teil 14 formschlüssig festliegt, damit, analog wie bei der Ausführung nach Fig. 2, die Schaltvorrichtung 25 nach einer Notlösung des Federspeichers über den Betätigugnszapfen 19′ wieder in ihre Ausgangsstellung zurückgedreht werden kann.

Während also bei der Ausführung nach Fig. 2 die Gewindespindel 9 über das Schiebeprofil 37 drehfest zum Spannkolben 4 und relativ zu diesem axialverschieblich ausgebildet ist und dafür die Mutter 10 am Spannkolben 4 drehbar gelagert ist, ist bei der Ausführung nach Fig. 3 die Mutter 10 am Spannkolben 4 drehfest gehalten und die Gewindespindel 9 ist drehbar und axialverschieblich ausgebildet. Nach Fig. 3 ist damit die Drehbewegung der Gewindespindel 9 über das hülsenförmige Teil 14 durch die Friktionsfeder 20 zum Spannkolben 4 sperrbar, während nach Fig. 2 die Mutter 10 über die Friktionsfeder 20 zum Spannkolben 4 sperrbar ist.

Auch bei der Ausführung nach Fig. 3 erfolgt - entsprechend zu Fig. 2 - die Momentenabstützung nicht am Gehäuse 1, sondern über das Schiebeprofil 28 zwischen der Gewindespindel 9 bzw. der mit dieser einstückigen Stange 21 und dem über die Friktionsfeder 20 zum Spannkolben 4 gesperrten, hülsenförmigen Teil 14. Entsprechend zur Ausführung nach Fig. 2 wird das schaltbare Ende der Friktionsfeder 20 zum mechanischen Lösen des eingebremsten Federspeicherbrems­ zylinders durch eine Drehbewegung an der Schaltvorrichtung 25 in Drehmomentrichtung der Gewindespindel 9 aufgeweitet, um die Kupplungsfläche 18 der Verlängerung 12 freizugeben. Damit vermag sich das Teil 14 mit der Friktionsfeder 20 und der Gewindespindel 9 in Drehmomentrichtung zu drehen, bis das Teil 14 wieder zur Verlängerung 12 gsperrt ist. Hierbei verschiebt sich die Gewindespindel 9 über das Schiebeprofil 28 relativ zum Teil 14 in Löserichtung. Mit anderen Worten folgt das Teil 14 beim mechanischen Lösen des eingebremsten Federspeicherbremszylinders der Drehbewegung der Schaltvorrichtung 25 unmittelbar nach, so daß auch beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 der Federspeicher beliebig langsam mit geringem Kraftaufwand von Hand gelöst werden kann. Entsprechend der Steigerung des nicht-selbsthemmenden Gewindes des Gewindespindeltriebes 9, 10 müssen ein oder mehrere Umdrehungen der Schaltvorrichtung ausgeführt werden, bis der Federspeicher voll gelöst ist.

Es ist dabei besonders vorteilhaft, daß in beiden Fällen nach den Ausführungsbeispielen in Fig. 2 und 3 beim mechanischen Lösen des Federspeicherbremszylinders die Lösestellung beliebig gewählt werden kann. Das heißt, der Federspeicherbremszylinder kann - je nach Wunsch - vollständig gelöst oder auch nur teilweise gelöst werden, so daß die Bremse mit einer entsprechend verringerten Kraft in der Bremsstellung verbleibt.

In Fig. 3 ist zwischen einem radial nach außen abgebogenen Flansch 42 der Schaltvorrichtung 25 und einer Ausnehmung im Deckel 2 eine Lagerung 41 für die Schaltvorrichtung 25 angedeutet. Die einwandfreie Lagerung der Schaltvorrichtung 25 ist notwendig, damit die Friktionsfeder 20 nicht über ihren Betätigungszapfen 19′ in dem Schlitz 43 der Schaltvorrichtung 25 zur Unzeit geschaltet wird.

Bezugszeichenliste

 1 Gehäuse
 1′ Boden
 2 Deckel
 2′ Mittelabschnitt
 3 Speicherfelder
 4 Spannkolben
 5 Dichtungsring
 5′ Dichtungsring
 6 Kolbenstange
 7 Ende
 8 Raum
 9 Gewindespindel
10 Mutter
10′ Ausnehmung
 9, 10 Gewindespindeltrieb
11 Ansatz
12 Verlängerung
13 Öffnung
14 Teil
15 Ende
16 Lager
17 Kupplungsfläche
18 Kupplungsfläche
19 Ende
19′ Betätigungszapfen
20 Friktionsfeder
21 Stange
22 Nut
23 Schiebeprofil
24 Rohrstück
25 Schaltvorrichtung
26 Teil
27 Dämpfungseinrichtung
28 Schiebeprofil
37 Schiebeprofil
38 Abschnitt
39 Rohrstück
41 Lagerung
42 Flansch
43 Schlitz

Claims (8)

1. Federspeicherbremszylinder, insbesondere für Schienenfahrzeuge, mit einer einseitig, axial unverschieblich abgestützten Speicherfeder, einem von der Speicherfeder beaufschlagten Speicherfeder-Spannkolben, einem zwischen diesem Spannkolben und der Kolbenstange des Spannkolbens angeordneten, nicht selbsthemmenden Gewindespindeltrieb aus zwei Teilen, deren eines eine Mutter und deren anderes eine Gewindespindel ist und von denen - relativ zueinander - das eine Teil drehfest und das andere Teil drehbar gelagert und mittels einer willkürlich schaltbaren Sperrkupplung festbremsbar ist, mit einer das bei Axialbelastung des Gewindespindeltriebes zwischen dessen beiden Teilen wirkende Drehmoment innerhalb des Federspeicherbremszylinders aufnehmenden Drehmomentabstützung und mit einer Schaltvorrichtung zum Lösen der Sperrkupplung bei ausgefallenem Druckmedium, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehmomentabstützung ein axiales, Relativdrehungen ausschließendes Schiebeprofil (23, 28, 37,) ist, das zwischen den Spannkolben (4) oder ein mit diesem vermittels der Sperrkupplung (Friktionsfeder 20) kuppelbares Teil (14) und die Gewindespindel (9) oder die mit dieser drehfest verbundene Kolbenstange (6) eingeordnet ist.

2. Federspeicherbremszylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannkolben (4) einen rohrförmigen Ansatz (11) aufweist, daß zwischen dem Ansatz (11) und einem Abschnitt der Kolbenstange (6) das Schiebeprofil (23,37) angeordnet ist, daß an einer rohrförmigen Verlängerung (12) des Ansatzes (11) das als Mutter (10) ausgebildete, drehbare Teil des Gewindespindeltriebes drehbar gelagert ist, wobei die Mutter (10) in die Verschraubung des als Gewindespindel (9) ausgebildeten, drehfest gelagerten Teiles eingreift, und daß zwischen der Mutter (10) und der Verlängerung (12) des Ansatzes (11) die Sperrkupplung (Friktionsfeder 20) angeordnet ist (Fig. 1 und 2).

3. Federspeicherbremszylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannkolben (4) mit einem rohrförmigen Ansatz (11) versehen ist, daß an dem Ansatz (11) das als Mutter (10) ausgebildete Teil des Gewindespindeltriebes drehfest angeordnet ist, wobei die Mutter (10) in die Verschraubung des als Gewindespindel (9) ausgebildeten, drehbar gelagerten Teiles eingreift, daß an einer rohrförmigen Verlängerung (12) des Ansatzes (11) ein hülsenförmiges Teil (14) drehbar gelagert ist, daß zwischen dem Ansatz (11) und einer stangenförmigen Verlängerung (Stange 21) der Gewindespindel (9) ein axiales Schiebeprofil (28) vorgesehen ist, und daß zwischen dem hülsenförmigen Teil (14) und der Verlängerung (12) des Ansatzes (11) die Sperrkupplung (Friktionsfeder 20) angeordnet ist (Fig. 3).

4. Federspeicherbremszylinder nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine willkürlich schaltbare, in Drehmomentrichtung drehbar gelagerte Schaltvorrichtung (25) bei ihrer Betätigung die Sperrkupplung (Friktionsfeder 20) lösend ausgebildet und entsprechend die Sperrkupplung (Friktionsfeder 20) zum selbsttätigen Schließen in Drehmomentrichtung der Drehbewegung der Schaltvorrichtung (25) unmittelbar nacheilend ausgebildet ist (Fig. 2 und 3).

5. Federspeicherbremszylinder nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrkupplung eine Friktionsfeder (20) ist.

6. Federspeicherbremszylinder nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Friktionsfeder (20) mit ihrem einen, schaltbaren Ende mit mehreren Windungen eine zylindrische Kupplungsfläche (18) an einem drehfest gelagerten Teil (Verlängerung 12) übergreift, deren Außendurchmesser größer ist als der Innendurchmesser der entspannten Friktionsfeder (20), und mit ihrem nichtschaltbaren anderen Ende an dem drehbar gelagerten Teil des Gewindespindeltriebes (Mutter 10) oder einem mit diesem drehgekoppelten Teil (14) festgehalten ist (Fig. 2 und 3).

7. Federspeicherbremszylinder nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsfläche (18) Teil des Spannkolbens (4) oder eines mit dem Spannkolben (4) drehfesten Elementes (Verlängerung 12) ist.

8. Federspeicherbremszylinder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrkupplung eine Friktionsfeder (20) ist, daß die Friktionsfeder (20) mit ihrem einen, schaltbaren Ende (19) mit mehreren Windungen eine Zylindrische Kupplungsfläche (17) an einem drehbar gelagerten Teil (Mutter 10) des Gewindespindeltriebes übergreift, wobei der Außendurchmesser der Kupplungsfläche (17) größer ist als der Innendurchmesser der entspannten Friktionsfeder (20), und mit ihrem anderen Ende am Spannkolben (4) oder an einem mit dem Spannkolben (4) fest verbundenen Element (Verlängerung 12) festgehalten ist (Fig. 1).