DE972102C - Hydraulisches Bremslueftgeraet - Google Patents

Description

Es ist ein hydraulisches Bremslüftgerät bekannt, dessen Gehäuse einen Antriebsmotor, eine durch diesen angetriebene Schleuderpumpe und einen durch diese Pumpe beaufschlagten Kolben enthält. Mit dem Kolben ist eine aus dem Gehäuse herausragende Druckstange verbunden, welche an die zu lüftende Bremse angeschlossen werden kann. Wird der Antriebsmotor eingeschaltet, so verschiebt sich dör Kolben, lüftet die Bremse und hält sie SO¹ lange geöffnet, bis der Motor wieder ausgeschaltet wird.

Auch die Erfindung bezieht sich auf ein solches Gerät. Ihr liegt die Aufgabe zugrunde, das Gerät so auszubilden, daß es sich in jeder beliebigen Lage anordnen läßt. Bei dem bekannten Gerät ist das nicht möglich, denn dort befindet sich über dem Kolben ein Luftpolster zum Ausgleich der Volumenänderung, die durch den Hub der Druckstange bedingt ist. Das Gerät darf daher nicht in einer solchen Lage angeordnet werden, daß die Luft etwa auf die andere Seite des Kolbens gelangt.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die drucklose Seite des Kolbens und die mit ihr in Verbindung stehenden Kanäle und Kammern einen Raum bilden, der völlig mit der Be- as triebsflüssigkeit gefüllt und nach außen an einer Stelle durch eine biegsame Wand begrenzt ist, deren Durchbiegung die Veränderung der Größe dieses Raumes infolge der Verschiebung der Druckstange ausgleicht.

Bei dem bekannten Gerät ist der Läufer der Schleuderpumpe verschiebbar im Ständer des Motors gelagert, so daß dieser Ständer selbst als Kolben wirken kann. Nach einem weiteren Merkmal

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der Erfindung ist im Gegensatz hierzu der Läufer der Schleuderpumpe mittels seiner Welle unverschiebbar im Ständer des Motors gelagert. Dabei kann in den von der einen zur anderen Seite des Kolbens durch die Schleuderpumpe hindurchlaufenden Kanal für die Betriebsflüssigkeit die hohle Welle des Motorläufers eingeschaltet sein. Im Gegensatz hierzu wird dieser Kanal bei dem bekannten Gerät durch achsparallele Kanäle des

ίο Motorläufers gebildet, die neben dessen Welle verlaufen.

Wie bei dem bekannten Gerät kann auch bei dem Gerät gemäß der Erfindung der Pumpenläufer relativ zum Gehäuse in Achsenrichtung verschiebbar sein. Jedoch wird dann der Kolben nicht allein von dem Motorläufer gebildet, sondern vielmehr von dem Ständer des Motors und dem darin unverschiebbar gelagerten Läufer des Motors. Das bietet den Vorteil, daß der Kolben bei gegebenem Durchmesser des Geräts eine größere Ouerschnittsflache erhält und daß der Motor sich flüssigkeitsdicht einkapseln läßt.

Auch läßt sich das Gerät nach der Erfindung so ausgestalten, daß die Funktion des Kolbens oder diejenige des Zylinders von einem der anderen Elemente übernommen wird. Das geschieht in der Weise, daß von den beiden Elementen, die von Zylinder und Kolben gebildet werden, das eine an der Druckstange befestigt ist und das andere den Pumpenläufer darstellt.

Da man das Gerät nach der Erfindung in jeder Lage anordnen kann, auch mit der Druckstange nach unten, müssen besondere Vorkehrungen zur sorgfältigen Abdichtung der Druckstange gegenüber dem Gehäuse getroffen werden. Dabei empfiehlt es sich, die Anordnung erfindungsgemäß derart zu treffen, daß die Druckstange gegenüber dem mit der Betriebsflüssigkeit völlig gefüllten Raum durch einen Balg abgedichtet ist, der einerseits am Gehäuse und andererseits an dem an der Druckstange sitzenden Element befestigt ist. Auf diese Weise läßt sich eine reibungsfreie und zuverlässige Abdichtung erzielen.

Beim eingangs erläuterten bekannten Gerät ist zwischen Saugseite und Druckseite des Kolbens ein von außen einstellbares Drosselventil eingeschaltet. Dieses soll zur Regelung der Hubkraft und Hubgeschwindigkeit des Bremslüftgerätes dienen. Es empfiehlt sich, ein solches Drosselventil auch bei dem Bremslüftgerät nach der Erfindung anzuordnen. Dabei bildet dieses Drosselventil jedoch erfindungsgemäß den einzigen Rücklaufweg für die Flüssigkeit nach Stillsetzen der Pumpe und gestattet daher die Einstellung der Abfallzeit des Gerätes. Hierdurch unterscheidet sich die Erfindung von dem bekannten Gerät, bei welchem die Flüssigkeit nach Stillsetzen der Pumpe durch das Pumpenrad und die sich daran anschließenden, durch den Motorläufer verlaufenden Kanäle in den unteren Motorraum sofort zurückfließt, so daß die Bremse sofort einfällt.

In den Zeichnungen sind verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung an Hand von in axialer Richtung verlaufenden Längsschnitten wiedergegeben. Es zeigt

Fig. ι einen Bremslüfter mit im Gehäuse fest eingebautem Motor und mit durch die hohle Läuferwelle verlaufendem ölkanal,

Fig. 2 eine Anordnung, bei welcher der Kolben von dem Motor gebildet wird und die Druckstange einen besonderen Zylinder trägt,

Fig. 3 eine Bauart, bei welcher der Kolben von dem Motor gebildet wird und an der Druckstangc befestigt ist,

Fig. 4 eine Bauart, bei welcher ein besonderer Zylinder an der Druckstange befestigt ist und der Kolben vom Pumpenläufer gebildet wird und

Fig. 5 eine Bauart mit besonderer Abdichtung der Druckstange.

In dem im wesentlichen zylindrischen Gehäuse 10 des in Fig. 1 gezeigten Geräts ist in Achsenrichtung ein Kolben 11 gleitend geführt, an welchem gleichachsig eine Druckstange 12 sitzt, die durch die Stirnwand des Gehäuses 10 nach außen hindurchführt und durch eine Packung 13 abgedichtet ist. Unten am Gehäuse 10 ist gleichachsig zu diesem das Gehäuse 14 eines Elektromotors angeflanscht, auf dessen Läuferwelle 15 unverschiebbar der Läufer

16 einer Schleuderpumpe befestigt ist. Das Gehäuse

14 des Motors hat einen wesentlich kleineren Durchmesser als das Gehäuse 10, und sein Flansch

17 befindet sich in einigem Abstand vom oberen Ende des Gehäuses 14, so daß dieser mit der Wand des Gehäuses 10 einen Ringraum 18 einschließt, in in den der topf artig gestaltete Kolben 11 eintreten kann.

Eine Querwand 19 des Gehäuses 14, in welcher das untere Ende der Läuferwelle 15 gelagert ist, teilt unten im Gehäuse 14 eine Kammer 20 ab, die durch Bohrungen 21 in den Wänden der Gehäuse 14 und 10 mit dem über dem Kolben 11 befindlichen Innenraum des Gehäuses 10 in Verbindung steht. Auf den Kolben 11 drückt eine Schraubenfeder 22, die oben im Gehäuse 10 angeordnet ist und sich gegen deren Stirnwand abstützt.

Die Verbindungsöffnung zwischen dem Gehäuse 10 und dem in seiner Wand verlaufenden Kanal 21 kann durch ein Ventil 23 gedrosselt werden, das in einem Einsatz 24 verschiebbar geführt und diesem Einsatz gegenüber durch eine Stellschraube 25 verstellbar ist. Dabei ist die Anordnung derart getroffen, daß sich dieses Ventil entgegen der Wirkung einer Schraubenfeder 26 öffnen kann, die sich einerseits am Ventilkörper und andererseits am Einsatz 24 abstützt. Bei dieser Üffnungsbewegung hebt sich dann eine Unterlegscheibe der Stellschraube 25 von dem Ventileinsatz 24 ab. Das Drosselventil 23 drosselt daher nur einen im Kanal 21 aufwärts fließenden, nicht aber einen abwärts fließenden Strom. iao

Die Kammer 20 ist unten durch eine biegsame Wand in Gestalt einer gewellten Membran 27 verschlossen, die zwischen einer inneren Schulter 28 des Gehäuses 14 und der Querwand 19 eingespannt ist. Der Raum unterhalb der Membran 27 steht durch Bohrungen 29 mit dem Freien in Verbindung.

Das Gehäuse 14 hat schließlich eine Ölablaßschraube 30 und ein Auge 31 zum Anschluß des Bremslüfters.

Die Wirkungsweise ist folgende: Die drucklose Seite des Kolbens 11, d.h. die darüber befindliche Kammer, die damit in Verbindung stehenden Kanäle 21 und die Kammer 20 bilden einen Raum, der völlig mit öl oder einer anderen Betriebsflüssigkeit gefüllt ist. Unten ist dieser Raum nach außen durch die biegsame Wand 27 begrenzt. Wenn sich nun die Stange 12 verschiebt, dann ändert sich das Volumen dieses Raumes. Die biegsame Wand 27 gleicht dabei diese Volumenänderung aus. Die untere Stirnwand des Gehäuses 14 bildet also ledig-Hch eine mit dem Freien in Verbindung stehende Kappe, welche die an der Stirnwand 19 des Motors gelegene, biegsame Wand 27 abdeckt.

Die Teile nehmen die dargestellte Lage ein, wenn der Motor läuft. Der Pumpenläufer 16 erzeugt dann unterhalb des Kolbens 11 einen Überdruck, welcher die Bremse entgegen der Kraft der Schließfeder 22 gelüftet hält. Schaltet man den Motor aus, so sinkt der Druck unter dem Kolben 11, so daß die Feder 22 den Kolben 11 mit der Druckstange 12 herabzudrücken und dadurch die an die Stange 12 angeschlossene Bremse zu schließen vermag. Dabei strömt das Drucköl durch den Pumpenläufer 16, die hohle Läuferwelle 15, die Kammer 20 und die Bohrungen 21 in die Kammer oberhalb des Kolbens 11 zurück, wobei der Strom von dem Drosselventil 23 gedrosselt wird. Dieses stellt man so ein, daß sich die gewünschte Abfallzeit der Bremse ergibt und diese sanft geschlossen wird. Setzt man den Motor in Gang, um die Bremse zu lüften, so wird das öl aus der über dem Kolben 11 gelegenen Kammer auf dem Wege durch die Kanäle 21, die Kammer 20, die hohle Motorläuferwelle 15 und den Pumpenläufer 16 in den Raum unter dem Kolben 11 gefördert, so daß dieser angehoben wird. Hierbei findet keine merkliche Drosselung des ölstromes statt.

Bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform der Erfindung wird der Kolben von dem zylindrischen Motorgehäuse 214 gebildet, das wiederum mit seinem Flansch 217 unten am Gehäuse 210 befestigt ist, während der zu -dem Kolben 214 gehörige Zylinder 211 an der Druckstange 212 sitzt. Hierbei werden die Bohrungen 221 durch den zwischen den Gehäusen 210 und 214 befindlichen Ringraum 218 ergänzt.

Im übrigen ist auch hier der Läufer 216 der Schleuderpumpe unverschiebbar auf der Läuferwelle 215 befestigt. Diese ist hohl ausgebildet und in den von der einen zur anderen Seite des Kolbens durch die Schleuderpumpe hindurch verlaufenden Kanal eingeschaltet. Die Belastungsfeder 222 für die zu lüftende Bremse ist in das Gehäuse 210 eingebaut. Zwischen Saug-und Druckleitung des Kolbens ist ein von außen einstellbares Drosselventil 223 eingeschaltet, welches es ermöglicht, die Abfallzeit des Bremslüfters nach Wunsch von außen während des Betriebes des Geräts einzustellen.

Auch bei der Ausführungsform nach Fig. 3 bildet das Motorgehäuse 314 den Kolben. Hierbei ist der Zylinder jedoch nicht, wie nach Fig. 2, an der Druckstange 312 befestigt, sondern er wird vielmehr vom Gehäuse 310 gebildet.

Im übrigen ist aber, ebenso wie nach den Fig. 1 und 2, der Läufer 316 unverschiebbar auf der Läuferwelle 315 des Elektromotors befestigt, und dabei ist diese Welle 315 hohl ausgestaltet und in den von der einen zur anderen Seite des Kolbens durch die Schleuderpumpe hindurch verlaufenden Kanal eingeschaltet.

Die biegsame Wand 327 ist hierbei an der oberen Stirnseite des Gehäuses 310 angeordnet, wobei diese Stirnseite von einem abnehmbaren Deckel 332 gebildet wird.

Auch hierbei ist die Belastungsfeder 322 für die zu lüftende Bremse in das Gehäuse 310 eingebaut und drückt auf den vom Motorgehäuse 314 gebildeten Kolben.

Freilich kann hier der Klemmkasten für die elektrischen Anschlußleitungen des Motors nicht, wie üblich, im Motorgehäuse angebracht werden, da dieses beweglich im Innern des Gehäuses 310 liegt. Aus diesem Grunde verlaufen die Leitungen 333 von den Feldwicklungen des Motors durch die hohl ausgestaltete Druckstange 312 hindurch bis zu einem Klemmkasten 334, der auf dem oberen Ende der Stange 312 befestigt ist und das Auge 335 zum Anschluß des Geräts am Bremsgestänge trägt. Das andere Auge 331 sitzt hierbei unten am Gehäuse 310. Der Hohlraum der Druckstange 312 ist oben durch eine innere Buchse 338 des Gehäuses 334 und durch einen Deckel 336 abgeschlossen, und die elektrischen Leitungen sind durch öldichte Durchführungsisolatoren 337 in der Wandung der Buchse 338 hindurch verlegt.

Da hierbei die über dem Kolben 314 befindliche drucklose Seite mit der unter dem Kolben 314 befindlichen Druckseite durch die hohle Läuferwelle 315 verbunden ist, erübrigen sich Kanäle entsprechend den Bohrungen 21 der Fig. 1.

Die bisher beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung stimmen darin überein, daß der Elektromotor zwischen der Druckseite und der Saugseite des ölumlaufes liegt und mit seiner hohlen Läuferwelle die Verbindung dazwischen herstellt.

Bei der Ausführungsform der Fig. 4 stellt eines der beiden Elemente 411 und 416, die von Zylinder und Kolben gebildet werden, den Pumpenläufer dar, der wiederum unverschiebbar auf der Läuferwelle

415 befestigt ist. Ähnlich wie nach Fig. 2 ist hierbei der Zylinder 411 an der Druckstange 412 befestigt und umgibt mit geringem Spielraum den Pumpenläufer 416, dessen Umfang Ringnuten aufweisen kann, welche eine Labyrinthdichtung bilden. Dabei kann die mittelste Ringnut durch radiale Bohrungen 439 mit dem Innern des Pumpenläufers verbunden werden, was zur Folge hat, daß in der betreffenden Ringnut durch die Schleuderwirkung ein Überdruck entsteht, welcher die Leckverluste im Ringspalt zwischen Läufer 416 und Kolben 411 verringert oder aufhebt. Der Ringspalt kann sich auf etwa 0,5 mm Weite belaufen. Der Pumpenläufer

416 selbst bildet hier also die Trennwand zwischen

der Druckseite und der Saugseite. An die Stelle der in Fig. ι gezeigten Bohrungen 2i tritt hier wiederum der Ringspalt 418 zwischen dem Zylinder 411 und der Wand des Gehäuses 410. Auch hierbei ist wiederum die Belastungsfeder 422 für die zu lüftende Bremse in das Gehäuse des Bremslüfters eingebaut und wirkt auf den Zylinder 411.

Bei dieser Ausführungsform der Erfindung kann eine normale Läuferwelle 415 verwendet werden. Die biegsame Wand wird hierbei von einer Reihe von Harmonikabalgen 427 gebildet, die in Öffnungen der oberen Stirnwand des Gehäuses 410 eingesetzt und am Boden verschlossen sind. Das Innere dieser Bälge steht durch Öffnungen 429 mit dem Freien in Verbindung, während auf die Außenfläche der Bälge der über dem Zylinder 411 herrschende, nur ganz geringfügig schwankende Druck wirkt.

Die beschriebene Anordnung ließe sich auch in der Weise kinematisch umkehren, daß der Pumpenläufer 416 topfförmig ausgestaltet wird und den Zylinder bildet, welcher dann den an der Stange4i2 sitzenden Kolben umgreift.

Bei der Ausführungsform in Fig. 5 sind Leck-Verluste, welche an der Packung 513 entstehen könnten, dadurch vermieden, daß die Druckstange 512 gegenüber dem mit der Betriebsflüssigkeit völlig gefüllten Raum 518,520 durch einen Balg 540 abgedichtet ist, der einerseits bei 541 am Gehäuse 510 und anderseits bei 542 an dem an der Druckstange 512 sitzenden Kolbenteil S11 befestigt ist. Die bei der Ausführungsform nach Fig. 1 vorgesehenen Kanäle 21 kommen bei der Ausführungsform der Fig. 5 dadurch in Wegfall, daß hier auf eine Rückführung des Öls von unten nach oben bei Abwärtsbewegung der Druckstange verzichtet wird. Dieser Verzicht ist dadurch ermöglicht, daß die Membran 540 gleichzeitig den Kolbenteil 511 gegenüber dem Gehäuse 510 abdichtet und daß der Raum 520 unterhalb des Motors ein zur Aufnahme des verdrängten Öls ausreichendes Volumen hat. Dementsprechend ist die biegsame Wand 527, welche die Kammer 520 begrenzt, als Zieharmonikabalg ausgebildet, der bei 543 an dem unteren Gehäusedeckel 544 und bei 545 an einem topfförmigen Einsatz 546 angelötet ist, der sich im Ruhezustand gemäß Fig. 5 auf den Deckel 544 aufsetzt, wenn der Raum 520 völlig mit Öl gefüllt ist.

Wird der Elektromotor in Gang gesetzt, so saugt der an seiner hohlen Läuferwelle 515 befestigte Läufer 516 der Schleuderpumpe das Drucköl aus der Kammer 520 an und drückt es in den Raum unterhalb des Kolbens 511, der durch Öffnungen 547 mit dem Raum 518 in Verbindung steht. Der Balg 540 sucht sich zwar unter dem auf seine Außenfläche wirkenden Druck auszudehnen, doch überwiegt die entgegengerichtete, auf die Unterseite des Kolbens 511 ausgeübte Kraft und drückt den Kolben und mit ihm die Druckstange 512 aufwärts. Dabei bewegt sich der topfförmige Einsatz 546 aufwärts. Nach Abschalten des Motors kehren die Teile unter Wirkung der Bremsschließfeder 522 in die Ruhelage der Fig. 5 zurück, wobei das Drucköl in der entgegengesetzten Richtung wie zuvor durch den Pumpenläufer 516 und die hohle Welle 515 strömt.

Ein Leckverlust an der Dichtung 513 ist bei dieser Ausführungsform vermieden. Man kann diese Dichtung auch unterlassen, so daß die durch sie bedingte Reibung fortfällt und die Kraftwirkung des Geräts entsprechend erhöht wird. Schließlich ist bei dieser Ausführungsform ein Ölschlupf von der Druckseite zur Saugseite am Arbeitskolben vermieden.

Die Ansprüche 3 bis 5 und 7 bis 9 sind echte Unteransprüche ohne eigene Schutzbedeutung.

Claims (9)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   i. Hydraulisches Bremslüftgerät, dessen Gehäuse einen Antriebsmotor, eine durch diesen angetriebene Schleuderpumpe und einen durch diese beaufschlagten Kolben und eine aus dem Gehäuse herausragende Druckstange enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die drucklose Seite des Kolbens und die mit ihr in Verbindung stehenden Kanäle und Kammern einen Raum bilden, der völlig mit der Betriebsflüssigkeit gefüllt und nach außen an einer Stelle durch eine biegsame Wand (27, 227, 327, 427) begrenzt ist, deren Durchbiegung die Veränderung der Größe dieses Raumes infolge der Verschiebung der Druckstange (12, 212, 312, 412) ausgleicht.
2. 2. Hydraulisches Bremslüftgerät nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Läufer (16, 216, 316, 416) der Schleuderpumpe mittels seiner Welle (15, 215, 315, 415) unverschiebbar im Ständer des Motors (14, 214, 314, 414) gelagert ist, wobei in den von der einen zur anderen Seite des Kolbens durch die Schleuderpumpe hindurchlaufenden Kanal für die Betriebsflüssigkeit die hohle Läuferwelle (15, 215, 315) eingeschaltet ist.
3. 3. Hydraulisches Bremslüftgerät nach An spruch i, bei welchem der Pumpenläufer relativ zum Gehäuse in Achsenrichtung verschiebbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (314) von dem Ständer des Motors und dem darin unverschiebbar gelagerten Läufer des Motors gebildet wird.
4. 4. Hydraulisches Bremslüftgerät nach Anspruch i, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die biegsame Wand (27, 227, 327, 427) an einer Stirnseite des Gehäuses (10, 210, 310, 410) angeordnet und durch eine mit dem Freien in Verbindung (29, 429) stehende Kappe abgedeckt ist.
5. 5. Hydraulisches Bremslüftgerät nach Anspruch ι bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die biegsame Wand von Zieharmonikabalgen (427) gebildet wird, die von der druckstangenseitigen Gehäusewand getragen werden.
6. 6. Hydraulisches Bremslüftgerät nach Anspruch ι bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß von den beiden Elementen, die von Zylinder und Kolben gebildet werden, das eine (z. B. 411) an der Druckstange (412) befestigt ist und das andere (416) den Pumpenläufer darstellt.
7. 7· Hydraulisches Bremslüftgerät nach Anspruch ι bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Belastungsfeder (22, 222, 322, 422) für die zu lüftende Bremse in an sich bekannter Weise in das Gehäuse des Bremslüfters eingebaut ist.
8. 8. Hydraulisches Bremslüftgerät nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß dieDruckstange (512) gegenüber dem mit der Betriebsflüssigkeit völlig gefüllten Raum (518, 520) durch einen Balg (540) abgedichtet ist, der i einerseits am Gehäuse (510) und andererseits an dem an der Druckstange (512) sitzenden Element (511) befestigt ist.
9. 9. Hydraulisches Bremslüftgerät nach Anspruch ι bis 8, bei dem zwischen Saugseite und Druckseite des Kolbens ein von außen einstellbares Drosselventil eingeschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Drosselventil (23, 223) den einzigen Rücklaufweg für die Flüssigkeit nach Stillsetzen der Pumpe bildet.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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