DE4003121A1 - Spring-loaded brake cylinder with ball-operated microswitch - has plunger moving radially with ball displaced by rim of disc driven by movement of piston - Google Patents

Spring-loaded brake cylinder with ball-operated microswitch - has plunger moving radially with ball displaced by rim of disc driven by movement of piston

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Abstract

The microswitch (19) is actauted at right angles to the axis (17) of the brake cylinder in which a piston (2) coupled to a tubular rod (1) is impelled by hydraulic fluid drawn through a port (3) into the working space (4). The end (10) of the plate spring (6) is engaged with a cylindrical angled portion (12) of a disc (11) sliding in an enlarged section (14) of the spring holder (8), which has a radial bore (15) contg. the ball (18) actuating the microswitch plunger through a watertight seal (20). ADVANTAGE - More precise switch takes up little space esp. in radial direction.

Description

Die Erfindung betrifft einen Federspeicherbremszylinder mit einem druckmittelbeaufschlagbaren Kolben, mit einer von diesem spannbaren, in einem Federtopf angeordneten und einerseits gegen dessen Boden abgestützten Speicherfeder und mit einem in Abhängigkeit von der axialen Stellung des Kolbens über ein radial bewegliches Zwischenglied schaltbaren, elektrischen Schalter.The invention relates to a spring brake cylinder with a Piston that can be pressurized with a tensionable piston arranged in a spring cup and on the one hand against the bottom supported spring and with a depending on the axial position of the piston via a radially movable Switchable, electrical switch.

Bei bekannten, derartigen Federspeicherbremszylindern ist das Zwischenglied aufwendig ausgebildet bzw. gelagert, die Schaltgenauigkeit, insbesondere bei kleinen Kolbenhüben ist unbefriedigend und/oder es wird - wie beispielsweise aus der DE-OS 29 01 840 für direktwirkende Bremszylinder ersichtlich - ein relativ großer, radialer Bauraum für den elektrischen Schalter und die Führung für dessen Schaltstößel benötigt.In known, such spring brake cylinders that is Intermediate link designed or stored, the Switching accuracy, especially with small piston strokes unsatisfactory and / or it becomes - such as from the DE-OS 29 01 840 for direct-acting brake cylinders can be seen - a relatively large, radial space for the electrical switch and the guide for its switching plunger is required.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Federspeicherbremszylinder der eingangs genannten Art derart auszubilden, daß er bei hoher Schaltgenauigkeit nur ein einfach ausgebildetes und gelagertes Zwischenglied erfordert, welches zudem eine einbauraumgünstige Anordnung des elektrischen Schalters ermöglicht. It is an object of the invention to provide a spring brake cylinder type mentioned in such a way that he at high Switching accuracy only a simply trained and stored Intermediate link required, which also a space-saving Arrangement of the electrical switch allows.  

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung für einen Federspeicherbremszylinder der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß der Federtopf radial anschließend an den Außenumfang des kolbenseitigen Endgliedes der als vielgliedrige Tellerfeder ausgebildete Speicherfeder in deren Spannstellung von einer radialen Bohrung durchsetzt ist, in der eine Kugel radialbeweglich geführt ist, welche endgliedseitig mit einer Auflauffläche an einem mit dem Endglied gekoppelten, dessen Außenumfang mindestens teilweise übergreifenden Schaltglied in Eingriff bringbar ist, und welche gegenüberliegend am Schaltstößel eines radial außen am Federtopf gehalterten Mikroschalters anliegt.This object is achieved according to the invention for one Spring brake cylinder of the type mentioned thereby solved that the spring cup radially adjoining the outer circumference of the piston-side end member of the multi-section disc spring trained storage spring in its tensioned position from a radial Hole is penetrated, in which a ball guided radially is which on the end link side with a ramp surface on one with the End link coupled, the outer circumference at least partially comprehensive switching element can be brought into engagement, and which opposite on the switching plunger one radially outside on the spring cup held microswitch.

Nach der weiteren Erfindung vorteilhafte Ausbildungsmöglichkeiten eines derart nach der Erfindung ausgebildeten Federspeicherbremszylinders sind den Unteransprüchen entnehmbar.According to the further invention advantageous training opportunities one so designed according to the invention Spring brake cylinders can be found in the subclaims.

In der Zeichnung Fig. 1 und 2 sind zwei unterschiedliche Ausführungsformen für nach der Erfindung ausgebildete Federspeicherbremszylinder in Teilschnittbildern dargestellt. Gleiche Teile sind dabei mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.In the drawing, Fig. 1 and 2 show two different embodiments of the invention formed by spring brake actuator are shown in partial cross-sectional images. The same parts are designated with the same reference numerals.

Der Federspeicherbremszylinder nach Fig. 1 weist eine axialverschieblich geführte, rohrartige Kolbenstange 1 auf, welche einen von einem hydraulischen Druckmedium beaufschlagbaren Kolben 2 trägt; das Druckmedium ist durch eine Bohrung 3 einem Beaufschlagungsraum 4 zuführbar. Gegenüberliegend zum Beaufschlagungsraum 4 bildet der Kolben 2 eine radiale Schulter 5 zur Kolbenstange 1, anschließend an diese Schulter 5 ist die Kolbenstange 1 von einer als vielgliedrige Tellerfeder 6 ausgebildeten Speicherfeder umgeben. Der Kolben 2 ist abgedichtet verschieblich in einem Zylindergehäuse 7 geführt, an welches ein die Tellerfeder 6 umschließender Federtopf 8 anschließt, gegen dessen Boden 9 sich das dem Kolben 2 abgewandte Ende der Tellerfeder 6 abstützt. Zwischen den radial inneren Randbereich des kolbenseitigen Endgliedes 10 der Tellerfeder 6 und die Schulter 5 ist eine Schaltscheibe 11 mit ihrem radial inneren Randbereich eingeklemmt. Die Schaltscheibe 11 trägt radial außen einen zylindrischen, abgewinkelten Abschnitt 12, der einen Teil des Außenumfanges des Endgliedes 10 übergreift und dessen freie Stirnfläche konisch abgeschrägt ist und eine Auflauffläche 13 bildet. Der Abschnitt 12 der Schaltscheibe 11 ist in einem Abschnitt 14 vergrößerten Innendurchmessers des Federtopfes 8 axial verschieblich geführt. Der Federtopf 8 weist an einer Stelle, die sich bei gespannter Tellerfeder 6 radial nach außen anschließend an den AuGenumfang des Endgliedes 10 befindet, eine ihn radial durchsetzende Bohrung 15 auf, welche von einer Buchse 16 ausgekleidet ist. In der Bohrung 15 bzw. Buchse 16 befindet sich eine radial beweglich zur Achse 17 des Federspeicherbremszylinders geführte Kugel 18, welche mit der Auflauffläche 13 in Eingriff bringbar ist, derart, daß die Kugel 18 in der Spannstellung der Tellerfeder 6 eine radial äußere Stellung einnimmt, bei teilweiser oder völliger Entspannung der Tellerfeder 6 dagegen sich um einen der radialen Stärke des Abschnittes 12 der Schaltscheibe 11 entsprechenden Hubweg nach radial innen, bezogen auf die Achse 17, zu bewegen vermag. Bezogen auf die Achse 17 ist radial außen am Federtopf 8 justierbar ein elektrischer Mikroschalter 19 gehaltert, welcher die Mündung der Bohrung 15 überdeckt und dessen Schaltstößel von radial außen an der Kugel 18 anliegt. Bei spritzwassergeschützter Ausführung ist der Mikroschalter 19 spritzwassergeschützt gekapselt und unter Zwischenlage eines die Mündung der Bohrung 15 bzw. die Buchse 16 umgebenden Dichtringes 20 am Federtopf 8 gehaltert. . The spring brake cylinder according to Fig 1 has an axially displaceably guided, tubular piston rod 1, which carries a pressurizable by a hydraulic pressure medium piston 2; the pressure medium can be fed through a bore 3 to an exposure chamber 4 . Opposite to the pressurizing chamber 4 , the piston 2 forms a radial shoulder 5 to the piston rod 1 , and subsequent to this shoulder 5 , the piston rod 1 is surrounded by a storage spring designed as a multi-disc spring 6 . The piston 2 is slidably guided in a cylinder housing 7 , to which a spring cup 8 enclosing the plate spring 6 connects, against the bottom 9 of which the end of the plate spring 6 facing away from the piston 2 is supported. A switching disk 11 is clamped with its radially inner edge region between the radially inner edge region of the piston-side end member 10 of the plate spring 6 and the shoulder 5 . The switching disk 11 carries a cylindrical, angled section 12 radially on the outside, which overlaps part of the outer circumference of the end member 10 and whose free end face is beveled conically and forms a run-up surface 13 . The section 12 of the switching disk 11 is guided axially displaceably in a section 14 of an enlarged inner diameter of the spring cup 8 . The spring cup 8 has a bore 15 , which is radially penetrating it and which is lined by a bushing 16 , at a point which is located radially outward when the disk spring 6 is tensioned and adjoins the outer circumference of the end member 10 . In the bore 15 or bushing 16 there is a ball 18 which is movable radially to the axis 17 of the spring brake cylinder and which can be brought into engagement with the run-up surface 13 such that the ball 18 assumes a radially outer position in the tensioned position of the plate spring 6 . in the case of partial or complete relaxation of the plate spring 6, on the other hand, it is able to move radially inward with respect to the axis 17 by a stroke distance corresponding to the radial thickness of the section 12 of the switching disk 11 . Relative to the axis 17 of an electric microswitch 19 is radially outside of the spring cup 8 adjustably mounted, which covers the mouth of the bore 15 and abuts the switch plunger from the radial outside to the ball 18th In the case of a splash-proof design, the microswitch 19 is encapsulated splash-proof and is held on the spring cup 8 with the interposition of a sealing ring 20 surrounding the mouth of the bore 15 or the bushing 16 .

In Abhängigkeit von den Hubbewegungen des Kolbens 2 läuft die Kugel 18 auf die Auflauffläche 13 auf oder von dieser ab, wobei der Mikroschalter 19 geschaltet wird. Als Zwischenglied zum Schalten des Mikroschalters 19 ist lediglich die Kugel 18 erforderlich, es ergibt sich hierdurch eine nur wenige, zudem leicht zu fertigende und zu montierende Teile erfordernde Konstruktion. Auch ist es von Vorteil, daß der Mikroschalter 19 über die Kugel 18 nur in seiner Achsrichtung verlaufende Kräfte erfährt. Der radiale Raumbedarf der Kugel 18 mitsamt der Auflauffläche 13 ist gering, es ist somit ein nur kleiner Einbauraum erforderlich. Durch Justieren der Radiallage des Mikroschalters 19 ist dessen Schaltpunkt, bezogen auf die Axialstellung des Kolbens 2, einfach und genau einstellbar.Depending on the stroke movements of the piston 2 , the ball 18 runs onto or from the run-up surface 13 , the microswitch 19 being switched. As the intermediate element for switching the microswitch 19 , only the ball 18 is required; this results in a construction which requires only a few parts and is also easy to manufacture and assemble. It is also advantageous that the microswitch 19 only experiences forces running in the axial direction via the ball 18 . The radial space requirement of the ball 18 together with the run-up surface 13 is small, so that only a small installation space is required. By adjusting the radial position of the microswitch 19 , its switching point, based on the axial position of the piston 2 , can be adjusted simply and precisely.

In Abänderung der vorstehend beschriebenen Ausführungsform ist es gemäß Fig. 2 auch möglich, unter Entfall der Schaltscheibe 11 mit deren Abschnitt 12 in einer die Bohrung 15 schneidenden, axialen Innennut 22 des Federtopfes 8 einen Federbügel 23 zu führen, welcher im wesentlichenm zwei V-förmig abgewinkelte Schenkel aufweist; der Schenkelwinkel ist dabei stumpfwinklig und der Scheitel befindet sich in radialem Abstand vor der Umfangsfläche des Endgliedes 10. Die beiden Schenkel des Federbügels 23 übergreifen radial außen das Endglied 10 sowie das an diesem anschließende Folgeglied 24 der Tellerfeder 6 und sind mit nach radial innen abgewinkelten Endabschnitten 25 an den einander abgewandten Seitenflächen des End­ und des Folgegliedes 10 bzw. 24 eingehängt. Wenigstens einer der beiden Schenkel des Federbügels 23, im dargestellten Ausführungsbeispiel der linke Schenkel, stellt eine Auflauffläche 13 für die an ihm anliegende Kugel 18 dar. Im übrigen entspricht der Aufbau des Federspeicherbremszylinders nach Fig. 2 demjenigen nach Fig. 1 und auch die Funktionsweisen entsprechen einander.In modification of the embodiment described above, it 2 is shown in FIG. Also possible with omission of the indexing disk 11 intersecting with the portion 12 in a bore 15, axial inner groove 22 to guide the spring cup 8 a spring clip 23 which in wesentlichenm two V-shaped has angled legs; the leg angle is obtuse and the apex is at a radial distance from the peripheral surface of the end member 10 . The two legs of the spring clip 23 radially overlap the end member 10 and the adjoining follower 24 of the plate spring 6 and are hung with radially angled end sections 25 on the mutually facing side surfaces of the end and the follower 10 or 24 . At least one of the two legs of the spring clip 23 , in the exemplary embodiment shown the left leg, represents a run-up surface 13 for the ball 18 lying against it. Otherwise, the structure of the spring-loaded brake cylinder according to FIG. 2 corresponds to that according to FIG. 1 and the functions also correspond each other.

Kurzfassung:Short version:

Der Federspeicherbremszylinder weist einen in Abhängigkeit von der axialen Stellung seines Kolbens (2) schaltbaren Mikroschalter (19) auf, wobei die Schaltrichtung senkrecht zur Achse (17) des Federspeicherbremszylinders verläuft. Das Endglied (10) der als Speicherfeder dienenden Tellerfeder (6) ist von einem Abschnitt (12) einer mit dem Endglied (10) bewegbaren Schaltscheibe (11) übergriffen. In einer radialen Bohrung (15) des die Tellerfeder (6) aufnehmen Federtopfes (8) ist eine Kugel (18) radial beweglich geführt, welche einerseits mit der als Auflauffläche (13) ausgebildete Stirnfläche des Abschnittes (12) und andererseits mit einem Schaltstößels des Mikroschalters (19) zusammenwirkt. In Abänderung kann anstelle der Schaltscheibe (11) auch ein das Endglied (10) übergreifender Federbügel vorgesehen sein.The spring brake cylinder has a microswitch ( 19 ) which can be switched as a function of the axial position of its piston ( 2 ), the switching direction being perpendicular to the axis ( 17 ) of the spring brake cylinder. The end member ( 10 ) of the plate spring ( 6 ) serving as a storage spring is overlapped by a section ( 12 ) of a switching disc ( 11 ) which is movable with the end member ( 10 ). In a radial bore ( 15 ) of the cup spring ( 6 ) accommodating the spring cup ( 8 ), a ball ( 18 ) is radially movably guided, which on the one hand with the end face of the section ( 12 ) designed as a run-up surface ( 13 ) and on the other hand with a switching plunger of the Microswitch ( 19 ) cooperates. In a modification, instead of the switching disk ( 11 ), a spring clip that overlaps the end member ( 10 ) can also be provided.

Es ergibt sich ein einfacher, kostengünstiger und insbesondere in radialer Richtung nur geringen Einbauraum erfordernder Aufbau.The result is a simpler, cheaper and in particular in Construction requiring only little installation space in the radial direction.

BezugszeichenlisteReference symbol list

 1 Kolbenstange
 2 Kolben
 3 Bohrung
 4 Beaufschlagungsraum
 5 Schulter
 6 Tellerfeder
 7 Zylindergehäuse
 8 Federtopf
 9 Boden
10 Endglied
11 Schaltscheibe
12 Abschnitt
13 Auflauffläche
14 Abschnitt
15 Bohrung
16 Buchse
17 Achse
18 Kugel
19 Mikroschalter
20 Dichtring
22 Innennut
23 Federbügel
24 Folgeglied
25 Endabschnitt 1 piston rod
2 pistons
3 hole
4 pressurization room
5 shoulder
6 disc spring
7 cylinder housing
8 spring cup
9 floor
10 end link
11 switching disc
12 section
13 ramp area
14 section
15 hole
16 socket
17 axis
18 bullet
19 microswitches
20 sealing ring
22 inner groove
23 spring clip
24 followers
25 end section

Claims (7)

1. Federspeicherbremsylinder mit einem druckmittelbeaufschlagbaren Kolben (2), mit einer von diesem spannbaren, in einem Federtopf (8) angeordneten und einerseits gegen dessen Boden (9) abgestützten Speicherfeder (6) und mit einem in Abhängigkeit von der axialen Stellung des Kolbens (2) über ein radial bewegliches Zwischenglied (18) schaltbaren, elektrischen Schalter (19), dadurch gekennzeichnet, daß der Federtopf (8) radial anschließend an den Außenumfang des kolbenseitigen Endgliedes (10) der als vielgliedrige Tellerfeder (6) ausgebildeten Speicherfeder in deren Spannstellung von einer radialen Bohrung (15) durchsetzt ist, in der eine Kugel (18) radial beweglich geführt ist, welche endggliedseitig mit einer Auflauffläche (13) an einem mit dem Endglied (10) gekoppelten, dessen Außenumfang mindestens übergreifenden Schaltglied (12; 23) in Eingriff bringbar ist und welche gegenüberliegend am Schaltstößel eines radial außen am Federtopf (8) gehalterten Mikroschalters (19) anliegt.1. Federspeicherbremsylinder with a tensionable by this, arranged in a spring cup (8) and on the one hand is supported against the bottom (9), loaded spring (6) and with a function of the axial position of the piston (2 with a druckmittelbeaufschlagbaren piston (2), ) via a radially movable intermediate member ( 18 ) switchable, electrical switch ( 19 ), characterized in that the spring cup ( 8 ) radially adjoining the outer circumference of the piston-side end member ( 10 ) of the multi-section plate spring ( 6 ) designed as a spring in its tensioned position from a radial bore ( 15 ) is penetrated, in which a ball ( 18 ) is guided in a radially movable manner, which on the end member side has a contact surface ( 13 ) on a switching member ( 12 ; 23 ) coupled to the end member ( 10 ), the outer circumference of which engages at least Can be brought into engagement and which is located opposite on the switching plunger of a radially outside on the spring cup ( 8 ) micro switch ( 19 ). 2. Federspeicherbremsylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mikroschalter (19) justierbar am Federtopf (8) gehaltert ist.2. Spring brake cylinder according to claim 1, characterized in that the microswitch ( 19 ) is adjustably supported on the spring cup ( 8 ). 3. Federspeicherbremsylinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der spritzwassergeschützt gekapselte Mikroschalter (19) unter Zwischenlage eines die Mündung der die Kugel (18) führenden Bohrung (15) umgebenden Dichtringes (20) am Federtopf (8) gehaltert ist. 3. Spring brake cylinder according to claim 1 or 2, characterized in that the splash-proof encapsulated microswitch ( 19 ) with the interposition of the mouth of the ball ( 18 ) leading bore ( 15 ) surrounding the sealing ring ( 20 ) is held on the spring cup ( 8 ). 4. Federspeicherbremszylinder nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugel (18) in einer in der Bohrung (15) gehalterten Buchse (16) geführt ist.4. Spring brake cylinder according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the ball ( 18 ) in a bore ( 15 ) held bush ( 16 ) is guided. 5. Federspeicherbremsylinder nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltglied ein zylindrisch abgewinkelter Abschnitt (12) einer Schaltscheibe (11) ist, dessen freie Stirnfläche konisch abgeschrägt ist und die Auflauffläche (13) bildet, und daß die Schaltscheibe (11) radial innen zwischen den radial inneren Rand des Endgliedes (10) und einer diesen abstützenden, mit dem Kolben (2) fest verbundenen Schulter (5) eingeklemmt ist.5. Spring-loaded brake cylinder according to one or more of the preceding claims, characterized in that the switching element is a cylindrically angled section ( 12 ) of a switching disc ( 11 ), the free end face of which is beveled conically and forms the run-up surface ( 13 ), and that the switching disc ( 11 ) is clamped radially inside between the radially inner edge of the end member ( 10 ) and a shoulder ( 5 ) supporting it and firmly connected to the piston ( 2 ). 6. Federspeicherbremsylinder nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Abschnitt (12) der Schaltscheibe (11) in einem Abschnitt (14) vergrößerten Innendurchmessers des Federtopfes (8) geführt ist.6. spring brake cylinder according to claim 5, characterized in that the cylindrical portion ( 12 ) of the switching disc ( 11 ) in a portion ( 14 ) of enlarged inner diameter of the spring cup ( 8 ) is guided. 7. Federspeicherbremsylinder nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch einen in einer axialen, die Bohrung (15) schneidenden Innennut (22) des Federtopfes (8) geführten Federbügel (23), der mit V-förmig abgewinkelten Schenkeln radial außen das Endglied (10) sowie das an dieses anschließende Folgeglied (24) der Tellerfeder (6) übergreift und mit nach radial innen abgewinkelten Endabschnitten (25) an den einander abgewandten Seitenflächen des End- und des Folgegliedes (10, 24) eingehängt ist, wobei wenigstens eine der abgewinkelten Schenkel die Auflauffläche (13) bildet.7. spring brake cylinder according to one or more of claims 1 to 4, characterized by an in an axial, the bore ( 15 ) intersecting inner groove ( 22 ) of the spring cup ( 8 ) guided spring clip ( 23 ), the radially outside with V-shaped angled legs the end member ( 10 ) and the adjoining follower ( 24 ) of the plate spring ( 6 ) overlaps and is hung with radially angled end sections ( 25 ) on the mutually facing side surfaces of the end and the follower ( 10 , 24 ), whereby at least one of the angled legs forms the ramp surface ( 13 ).
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