EP1531274A2

EP1531274A2 - Betätigungszylinder, vorzugsweise für druckluftbetriebene Bremsanlagen

Info

Publication number: EP1531274A2
Application number: EP04026129A
Authority: EP
Inventors: Ulrich Köchl; Ahmet Akin; Serkan Bilsen
Original assignee: BPW Bergische Achsen KG
Current assignee: BPW Bergische Achsen KG
Priority date: 2003-11-14
Filing date: 2004-11-04
Publication date: 2005-05-18
Anticipated expiration: 2024-11-04
Also published as: ES2275165T3; DE10353362A1; EP1531274B1; DE502004001844D1; ATE343728T1; EP1531274A3

Abstract

Vorgeschlagen wird ein Betätigungszylinder, vorzugsweise für druckluftbetriebene Bremsanlagen. Dieser weist ein Zylindergehäuse (6) mit darin auf einer gemeinsamen Längsachse hintereinander angeordneten ersten und zweiten Druckräumen (8, 9) auf. Die Druckräume sind jeweils mit einer diese an einer Seite axial begrenzenden beweglichen Wand (3, 4; 12, 13) versehen. Eine Feder (14) beaufschlagt die bewegliche Wand (12, 13) des zweiten Druckraums (9). Zur Aufhebung der Wirkung der Feder ist ferner ein Schraubelement (30) mit einem mit der Druckplatte (13) mechanisch koppelbaren Verbindungsabschnitt (31) sowie einem aus einer Abschlußwand (15) des Zylindergehäuses (6) herausführenden Gewindeabschnitt (33) vorhanden. Auf dem Gewindeabschnitt ist eine sich von außen gegen die Abschlußwand (15) abstützende Gewindemutter (35) schraubbar. Zur Unterbringung des Schraubelementes (30) bei Nichtbenutzung wird vorgeschlagen, daß der Verbindungsabschnitt (31) des Schraubelements (30) über lediglich einen Teil seines Umfangs mit mindestens einer radialen Erweiterung (31a, 31b) versehen ist. Der Rand der der Hindurchführung des Schraubelements (30) dienenden Öffnung in der Abschlußwand (15) erstreckt sich zumindest über einen Teilsektor (37a, 37b) seines Gesamtumfangs bis nahe an den Gewindeabschnitt (33). An der Innenseite des Teilsektors (37a, 37b) ist eine Abstützfläche ausgebildet, an der sich die radiale Erweiterung (31a, 31b) des Schraubelements (30) bei dessen Nichtgebrauch abstützen kann. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen Betätigungszylinder, vorzugsweise für druckluftbetriebene Bremsanlagen, mit

a.) einem ein- oder mehrteiligen Zylindergehäuse mit darin auf einer gemeinsamen Längsachse hintereinander angeordneten ersten und zweiten Druckräumen,

b.) Anschlüssen zur Verbindung des ersten Druckraums mit einer Druckluftquelle regelbarer Stärke und des von dem ersten Druckraum getrennten zweiten Druckraums mit einer Druckluftquelle konstanter Stärke,

c.) starren Wänden des Zylindergehäuses, welche die Druckräume einander zugewandt begrenzen,

d.) bezüglich des Zylindergehäuses beweglichen Wänden, welche die Druckräume einander abgewandt axial begrenzen,

e.) einem sich zwischen den beweglichen Wänden erstreckenden Druckübertragungsstößel,

f.) einer Feder, die mit ihrem beweglichen Ende die bewegliche Wand des zweiten Druckraums in Richtung zu diesem Druckraum beaufschlagt,

g.) einem Schraubelement mit einem mit der beweglichen Wand des zweiten Druckraums mechanisch koppelbaren Verbindungsabschnitt sowie einem aus einer Abschlußwand des Zylindergehäuses herausführenden Gewindeabschnitt, auf dem eine sich von außen gegen die Abschlußwand abstützende Gewindemutter angeordnet ist.

Derartige Betätigungszylinder werden häufig für die Betätigung von Druckluftbremsen eingesetzt, sie werden daher oft auch als Bremszylinder bezeichnet. Eingesetzt werden üblicherweise Membran- oder Kolbenzylinder. Aus Sicherheitsgründen sollen die Betätigungszylinder, insbesondere wenn diese für Bremsanlagen von Anhängerfahrzeugen verwendet werden, im Falle größeren Druckverlusts der Druckluftversorgung in den Betätigungs- bzw. Bremszustand übergehen. Zu diesem Zweck befindet sich in einem Teilraum des Betätigungszylinders eine starke Feder, welche im Falle zu geringer Druckluftversorgung die Betätigungsstange ausfährt und damit die Fahrzeugbremse betätigt, so daß sich das Fahrzeug nicht mehr bewegen läßt.

In der Praxis gibt es jedoch Situationen, in denen, z. B. im öffentlichen Interesse, ein solcherart in gebremstem Zustand abgestelltes Fahrzeug gleichwohl bewegt werden muß. Zu diesem Zweck muß die durch die Feder erzielte Bremskraft mit mechanischen Mitteln ohne eine aktive Druckluftquelle gelöst bzw. aufgehoben werden. Die Praxis verwendet hierfür ein bereits im Lieferumfang des Betätigungszylinders mit Federspeicher enthaltenes Schraubelement, mit dessen Hilfe die Bremse mechanisch gelöst werden kann. Da dieses Schraubelement nur in selten auftretenden Notfällen benötigt wird, erfolgt seine Unterbringung außen nahe der Mantelfläche des Zylindergehäuses, wozu dort z. B. ein kurzes Rohrstück als Halterung angeschweißt ist. Das Schraubelement wird in das Rohrstück hineingesteckt, die Gewindemutter wird wieder aufgeschraubt, sowie mittels eines Sicherungssplintes gegen Herausfallen gesichert. Diese Teile werden auch als Löseeinrichtung bezeichnet.

Diese Aufbewahrung des in der Praxis wenig wenn nicht gar nie benutzten Schraubelementes außen an der Mantelfläche des Zylindergehäuses hat sich als nachteilig herausgestellt, da diese Stelle wegen der engen Einbausituation bei modernen Bremsanlagen von außen nur schwer zugänglich ist. Außerdem sind die mit der Aufbewahrung des Schraubelementes verbundenen zusätzlichen Herstellkosten von Nachteil.

Demgemäß liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Betätigungszylinder zu schaffen, der sich durch verbesserte räumliche Einbauverhältnisse sowie eine hinsichtlich der räumlichen Gegebenheiten erleichterte Montage und Demontage der Elemente der Löseeinrichtung auszeichnet. Die mit der Unterbringung der Elemente der Löseeinrichtung verbundenen Mehrkosten bei der Herstellung des Zylinders sollen gering sein.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einem Betätigungszylinder der eingangs genannten Art vorgeschlagen,
daß der Verbindungsabschnitt des Schraubelements über lediglich einen Teil seines Umfangs mit einer radialen Erweiterung versehen ist,
und daß sich der Rand der der Hindurchführung des Schraubelements dienenden Öffnung der Abschlußwand zumindest über einen Teilsektor seines Gesamtumfangs bis nahe an den Gewindeabschnitt heran erstreckt, und an der Innenseite des Teilsektors eine Abstützfläche ausgebildet ist, an der sich die radiale Erweiterung des Schraubelements bei dessen Nichtgebrauch abstützen kann.

Erfindungsgemäß erfolgt daher die Unterbringung des für das Lösen der Bremse erforderlichen Schraubelementes nicht in räumlich ungünstiger Weise im Bereich der Mantelfläche des Zylindergehäuses, sondern fertigungstechnisch besonders preiswert an der Abschlußwand des Zylindergehäuses. Dort ist in der Regel genügend Platz für die Unterbringung der Elemente der Löseeinrichtung vorhanden, außerdem ermöglicht die dortige Unterbringung eine schnelle Montage bzw. Demontage der Löseeinrichtung, da sich diese bereits dort befindet, wo sie auch zum Einsatz kommt. Außerdem werden Teile eingespart, was die Fertigungskosten senkt.

Mit einer Ausgestaltung wird vorgeschlagen, daß der Verbindungsabschnitt des Schraubelements mit zwei radialen Erweiterungen versehen ist, die in Bezug auf die Längsachse des Schraubelements einander um 180° gegenüberliegen. In diesem Fall erstrecken sich am Rand der Öffnung insgesamt zwei Teilsektoren bis nahe an den Gewindeabschnitt heran, wobei die Teilsektoren einander um 180° gegenüberliegen, und sich zwischen den Teilsektoren jeweils eine gegenüber dem Rand der Teilsektoren zurückspringende Ausnehmung befindet, deren Größe und radiale Erstreckung den Durchtritt der radialen Erweiterungen des Schraubelements zuläßt. Durch die letztgenannte Ausgestaltung ist es möglich, das Schraubelement wahlweise auch ganz aus dem Zylindergehäuse herauszunehmen, falls dieses z. B. ausgetauscht werden soll. Außerdem erleichtern die zwischen den Teilsektoren angeordneten, zurückspringenden Ausnehmungen die Endmontage des Betätigungszylinders bei dessen Fertigung, da sich das Schraubelement auch noch nachträglich in den im übrigen bereits fertig montierten Betätigungszylinder einsetzen läßt.

Mit einer weiteren Ausgestaltung wird vorgeschlagen, daß die Innenseite des Teilsektors beiderseits der Abstützfläche mit zu der beweglichen Wand hin vorspringenden Erhebungen versehen ist. Diese Erhebungen bewirken einen gewissen Formschluß des mit seinen radialen Erweiterungen von innen an der Abstützfläche anliegenden Schraubelements. In seiner Aufbewahrungsstellung kann sich dieses nicht selbständig drehen und damit aus dem Betätigungszylinder herausfallen. Bei den Erhebungen handelt es sich vorzugsweise um durch Prägen hergestellte Verformungen im Material der Abschlußwand.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung ist gekennzeichnet durch eine auf den Gewindeabschnitt des Schraubelements aufgesetzte und sich außen an der Gewindemutter abstützende Schutzhülse, vorzugsweise aus Kunststoff.

Eine weitere Ausgestaltung ist gekennzeichnet durch eine nahe des Endes des Gewindeabschnitts angeordnete Querbohrung zur Aufnahme eines hindurchsteckbaren Sicherungssplintes, wobei die mit ihrem einen Ende außen an der Gewindemutter anliegende Schutzhülse mit ihrem anderen Ende bis nahe zu der Querbohrung reicht. Auf diese Weise sichert die Schutzhülse die Gewindemutter gegen ein Losdrehen, wodurch die Löseeinrichtung nicht z. B. infolge von Erschütterungen verbunden mit einem Lockern der Gewindemutter verloren gehen kann.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert. Darin zeigen:

Fig. 1: in einer Schnittdarstellung einen Betätigungszylinder im normalen Betriebszustand, z. B. im Fahrbetrieb des mit einer entsprechenden Bremsanlage ausgestatteten Fahrzeuges;
Fig. 2: den Betätigungszylinder nach Fig. 1 in drucklosem Zustand;
Fig. 3: den Betätigungszylinder nach den Fign. 1 und 2 im Falle einer aktivierten mechanischen Löseeinrichtung;
Fig. 4: eine perspektivische Einzeldarstellung des äußeren Elementes des Zylindergehäuses des Betätigungszylinders und
Fig. 5: dasselbe Gehäuseteil wie in Fig. 4, jedoch von innen her perspektivisch betrachtet.

Die Fign. 1, 2 und 3 zeigen ein- und denselben Betätigungszylinder, jedoch in verschiedenen Betriebs- bzw. Montagestellungen.

Der Betätigungszylinder kommt zum Einsatz als Bremszylinder zur Betätigung einer Druckluftbremse, sei dies nun eine Scheibenbremse oder eine Trommelbremse. Die Kraft zur Betätigung der Bremse wird über die Betätigungsstange 1 auf die Bremse übertragen. Zur Symbolisierung der betreffenden Druckkraft ist diese mit dem Pfeil 2 versehen.

Die Betätigungsstange 1 liegt, was die Fig. 2 am besten erkennen läßt, mittig mit ihrer Druckplatte 4 an einer flexiblen, druckdichten Membran 3 an. Der Außenrand der Membran 3 ist bei 5 in dem rotationssymmetrisch gestalteten Zylindergehäuse 6 des Betätigungszylinders eingespannt. Dieses Zylindergehäuse 6 ist bei der beschriebenen Ausführungsform aus insgesamt drei Gehäuseteilen zusammengesetzt, die auf der Zeichnung mit A, B und C bezeichnet sind. Die Einspannung 5 der Membran 3 erfolgt demgemäß druckfest zwischen den Gehäuseteilen B und C des Zylindergehäuses.

Während der Rand der Membran 3 gehäusefest eingespannt ist, ist dem zentralen Bereich der Membran, in welchem diese mit der Druckplatte 4 in Kontakt steht, eine axiale Verlagerung entlang der Längsachse des Zylindergehäuses möglich. So zeigt Fig. 1 die Membran 3 einschließlich der Druckplatte 4 in der am weitesten unten gelegenen Stellung, und Fig. 2 dieselben Teile in der am weitesten oben gelegenen Stellung, in welcher die Betätigungsstange 1 mit maximalem Weg ausgefahren ist. Axial einerseits begrenzt durch die Membran 3, und andererseits durch die feste Trennwand 7 des Zylindergehäuses 6 ist ein Volumen eingeschlossen, welches im folgenden als erster Druckraum 8 bezeichnet wird. Der erste Druckraum 8 steht über einen Anschluß mit einer hinsichtlich ihrer Stärke regelbaren Druckluftquelle 8a in Verbindung, Fig. 2.

Auf der Zeichnung unterhalb von der gemeinsamen Trennwand 7 befindet sich ein zweiter Druckraum 9, welcher an eine zweite Druckluftquelle 9a angeschlossen ist, wobei die Druckluftquelle 9a einen konstanten Druck in dem zweiten Druckraum 9 aufrechterhält. Der zweite Druckraum 9 ist wiederum einerseits durch eine in axialer Gehäuserichtung bewegliche Membran 12, und andererseits durch die starre Trennwand 7 begrenzt. Auch die Membran 12 ist entlang ihres Randes gehäusefest eingespannt, und zwar zwischen den Gehäuseteilen A und B. Ferner verfügt auch die Membran 12 über eine starre Druckplatte 13, welche im Mittenbereich der Membran 12 an dieser anliegt. Eine Feder 14 mit starker Federkraft stützt sich einerseits gegenüber der starren Abschlußwand 15 des äußeren Gehäuseteils A ab, und stützt sich mit ihrem anderen, freien Ende gegen die Druckplatte 13 und damit auch gegen die Membran 12. Demzufolge übt die Feder 14 eine erhebliche Druckkraft aus welche bestrebt ist, die Membran 12 in Fig. 1 nach oben und damit im Sinne einer Verkleinerung des zweiten Druckraumes 9 zu bewegen.

Außer der genannten Feder 14 weist der Betätigungszylinder noch zwei weitere, jedoch sehr viel schwächer dimensionierte Federn 16, 17 auf. Die Feder 16 stützt sich einerseits an der anderen Abschlußwand 18 des Zylindergehäuses, und andererseits gegen die Druckplatte 4 der Membran 3 ab. Die Feder 17 stützt sich an der die beiden Druckräume 8, 9 luftdicht trennenden Trennwand 7 und andererseits von unten gegen den Teller 22 eines Druckübertragungsstößels 23 ab. Der Druckübertragungsstößel 23 ist abgedichtet durch die zentrale Trennwand 7 hindurchgeführt, und endet auch an seinem anderen Ende in einem Teller 24. Mit dem Teller 24 kann der Druckübertragungsstößel 23 an der Membran 3 des ersten Druckraums 8 anliegen. Demgemäß erstreckt sich der Druckübertragungsstößel 23 mit seinen beiden Tellern 22, 24 zum Teil in den ersten Druckraum 8, und zum Teil in den zweiten Druckraum 9.

Bevor auf weitere Einzelheiten des Betätigungszylinders eingegangen wird, soll nachfolgend zunächst dessen übliche Betriebsweise erläutert werden.

Im normalen Fahrbetrieb ist der Betätigungszylinder über entsprechende Anschlüsse und Schlauchleitungen sowohl mit der regelbaren Druckluftquelle 8a, wie auch mit der konstanten Druckluftquelle 9a verbunden. Entsprechend herrscht in dem zweiten Druckraum 9 der volle Druck der konstant arbeitenden Druckluftquelle 9a. Dies führt dazu, daß entsprechend der Darstellung in Fig. 1 die diesem Luftdruck ausgesetzte Membran 12 ihre Stellung ganz unten einnimmt, d. h. der zweite Druckraum 9 seine maximale Größe aufweist. Die Feder 14 wird hierdurch, wie ebenfalls in Fig. 1 dargestellt, zusammengepreßt. Ferner liegt der Druckübertragungsstößel 23, bedingt auch durch die Wirkung der Druckfeder 17, an der Membran 12 an. Das durch den Teller 24 definierte andere Ende des Druckübertragungsstößels 23 behindert daher in keiner Weise die axiale Beweglichkeit der Membran 3 des ersten Druckraums 8.

In dem ersten Druckraum 8 herrscht der regulierbare Betriebsdruck. Ist dieser gering, nimmt die Membran 3 ihre in Fig. 1 dargestellte Stellung ein, der erste Druckraum 8 hat demgemäß sein kleinstes Volumen. Wird hingegen der Steuerdruck an der Druckluftquelle 8a erhöht, gelangt die Membran 3 zunehmend nach oben in Richtung auf die Abschlußwand 18 hin.

Dies führt zu einem Ausfahren der Betätigungsstange 1 mit der Folge einer entsprechenden Druckkraft 2 auf die Betriebsbremse des Fahrzeuges. Die Regulierung der Höhe des Luftdrucks in der Druckluftquelle 8a erfolgt mittels üblicher pneumatischer Stellglieder einer Kraftfahrzeug-Druckluftanlage.

Wird das Fahrzeug für längere Zeit abgestellt, führt dies mit der Zeit zu einem Druckabfall. Gleiches gilt, wenn die Druckluftleitungen eines Anhängerfahrzeuges von der Druckluftversorgung des Zugfahrzeuges abgekoppelt werden. In diesem Fall kann der Luftdruck in den zweiten Druckraum 9 nicht aufrechterhalten werden, wodurch die Druckkraft der Feder 14 Oberhand gewinnt und Druckplatte 13 sowie Membran 12 jene Stellung einnehmen, wie sie in Fig. 2 dargestellt ist. Das Volumen des zweiten Druckraums 9 ist hierbei minimal. Außerdem wird der Druckübertragungsstößel 23 nach oben bewegt, wodurch er die andere Membran 3 ebenfalls nach oben bewegt. Die Betätigungsstange 1 fährt auf diese Weise aus dem Zylindergehäuse aus, die daran mechanisch angekoppelte Bremse wird betätigt. Auf diese Weise werden Sicherheitsanforderungen erfüllt welche verlangen, daß bei Druckverlust oder Drucklosigkeit des Systems die Bremse betätigt wird. Die hierzu erforderliche Bremskraft wird ausschließlich von der kräftig dimensionierten Feder 14 aufgebracht. Ein Lösen der Bremse läßt sich erreichen, indem wieder Druckluft in den zweiten Druckraum 9 gelangt, und sich auf diese Weise auch der Druckübertragungsstößel 23 wieder zurückzieht.

In Situationen wie in Fig. 2 dargestellt ist es bisweilen notwendig, die mechanisch aufrechterhaltene Bremswirkung wieder aufzuheben, um z. B. ein falsch abgestelltes Fahrzeug im öffentlichen Interesse an eine andere Stelle zu rangieren. Gemäß dem eigentlichen Funktionsprinzip des Betätigungszylinders wäre es dazu erforderlich, diesen zunächst an eine Druckluftquelle 9a anzuschließen. Häufig steht aber in den genannten Situationen eine Druckluftquelle nicht zur Verfügung.

Für solche Fälle nun besteht die Möglichkeit, die Wirkung der Feder 14 auch mittels mechanischer Mittel aufzuheben. Diese mechanischen Mittel werden im folgenden anhand wiederum der Fign. 1 bis 3 erläutert.

Die Druckplatte 13, an der sich die Druckfeder 14 mit ihrem freien Ende abstützt, ist in ihrem Zentralbereich mit einer Art Zapfen 47 versehen. Darin befindet sich eine erste Kammer 27, an die sich nach außen hin eine zweite, in Bezug auf die erste Kammer um 90° verdreht gestaltete Kammer 28 anschließt. Als Löseeinrichtung dient ein Schraubelement 30, welches an seinem nach innen gerichteten Ende einen Verbindungsabschnitt 31 aufweist, an den sich ein kurzer zylindrischer Abschnitt 32 anschließt, an den sich wiederum ein langer Gewindeabschnitt 33 anschließt. Am äußersten Ende des Gewindeabschnitts 33 befindet sich eine Querbohrung 34, durch die ein Sicherungsbolzen hindurchsteckbar ist. Zu dem Schraubelement 30 gehört ferner eine Gewindemutter 35, welche sich, vorzugsweise unter Zwischenlage einer Unterlegscheibe 36, von außen gegen die Abschlußwand 15 abstützt. Die Gewindemutter 35 ist auf dem aus dem Zylindergehäuse 6 herausgeführten Gewindeabschnitt 33 des Schraubelements 30 verschraubbar.

Während der Gewindeabschnitt 33 und auch der kurze zylindrische Abschnitt 32 im wesentlichen rundzylindrisch gestaltet sind, weist der Verbindungsabschnitt 31 die Gestalt eines Hammers auf. Über den Durchmesser des Gewindeabschnitts 33 hinausragend ist der Verbindungsabschnitt 31 daher ein Hammerkopf mit einer ersten radialen Erweiterung 31a und einer zweiten radialen Erweiterung 31b. Die beiden radialen Erweiterungen 31a, 31b liegen sich in Bezug auf die Längsachse 21 des Schraubelements 30 um 180° gegenüber, so daß der Verbindungsabschnitt 31, stirnseitig betrachtet, in etwa die Gestalt eines länglichen Ovals oder auch eines länglichen Rechtecks besitzt. Statt der zwei radialen Erweiterungen 31a, 31b können auch z. B. nur eine einzige oder aber drei solcher Erweiterungen vorhanden sein.

Die mit dem angeformten Zapfen 47 versehene Druckplatte 13 weist infolge der verdrehten Innenkontur im Übergang von der Kammer 27 auf die Kammer 28 eine Mulde 29 auf, in welcher, wie Fig. 3 gut erkennen läßt, die radialen Erweiterungen 31a, 31b sich axial abstützen können. Auf diese Weise läßt sich mit dem Schraubelement 30 eine axial nach außen gerichtete Zugkraft auf die Druckplatte 13 ausüben, welche Zugkraft bei drucklosem Druckraum 9 zugleich zu einer Stauchung der Druckfeder 14 führt, und ferner die radialen Erweiterungen 31a, 31b in den Mulden 29 axial und drehfest sichert. Aufgebracht wird diese Zugkraft durch Drehen der vorzugsweise mit einem Sechskant versehenen Gewindemutter 35, wodurch das Schraubelement 30 zunehmend aus dem Zylindergehäuse 6 heraustritt.

Die Fig. 3 zeigt die Verriegelungsstellung des Schraubelements 30 in der Kammer 27 der Druckplatte 13. Wird gegenüber dieser Verriegelungsstellung, bei vollem Druck im Druckraum 9, das Schraubelement 30 etwas nach oben gedrückt und um ca. 90° um seine Mittelachse 21 gedreht, so lösen sich die beiden radialen Erweiterungen 31a, 31b aus den Mulden 29. Das Schraubelement 30 kann nun einschließlich seiner hammerartig gestalteten radialen Erweiterungen durch die gegenüber der Kammer 27 verdreht angeordnete Kammer 28 hindurch aus der Druckplatte 13 herausgezogen werden. Dies ist in Fig. 2 dargestellt, allerdings hier in drucklosem Zustand des Druckraums 9. Mit seinem Verbindungsabschnitt 31 stützt sich das Schraubelement 30 nunmehr von innen an der Abschlußwand 15 des Zylindergehäuses 6 ab. Zugleich wird die Gewindemutter 35 mit der darunter befindlichen Unterlegscheibe 36 angezogen. Dies ist die Aufbewahrungsposition für das Schraubelement 30. Dessen Gewindeabschnitt 33 ragt zwar weit aus dem Zylindergehäuse 6 heraus, jedoch stört dies in der Praxis nicht, da an dieser Stelle zumeist genügend Bauraum vorhanden ist.

Fig. 2 läßt erkennen, daß sich der Rand der der Hindurchführung des Schraubelements 30 durch die Abschlußwand 15 dienenden Öffnung 38 zumindest über einen Teilsektor des Gesamtumfangs dieser Öffnung bis nahe an den Gewindeabschnitt 33 bzw. den zylindrischen Abschnitt 32 heran erstreckt. Die Abstützfläche für den hammerkopfartigen Verbindungsabschnitt 31 befindet sich demgemäß an der Innenseite dieses Teilsektors.

Noch besser läßt dies Fig. 5 erkennen. Die mittig in der Abschlußwand 15 angeordnete Öffnung 38 ist danach beim Ausführungsbeispiel nicht rund, sondern setzt sich aus einem runden Zentralbereich und zwei davon ausgehenden Ausnehmungen 39a, 39b zusammen. Letztendlich stellen die Ausnehmungen 39a, 39b radiale, schlüssellochartige Erweiterungen der zentralen Öffnung 38 dar. Die Ausnehmungen 39a, 39b befinden sich, in Umfangsrichtung betrachtet, zwischen den zwei Teilsektoren 37a, 37b. Da sich die Ausnehmungen 39a, 39b um 180° gegenüberliegen, gilt gleiches auch für die beiden Teilsektoren 37a, 37b. Die Größe der Ausnehmungen 39a, 39b ist so bemessen, daß die an dem Schraubelement 30 ausgebildeten radialen Erweiterungen 31a, 31b frei hindurchtreten können. Sofern daher diese radialen Erweiterungen 31a, 31b exakt zu den Ausnehmungen 39a, 39b ausgerichtet werden, läßt sich das Schraubelement 30 vollständig aus dem Zylindergehäuse herausziehen. Im Rahmen der Ausführbarkeit der Erfindung spielt diese Möglichkeit des vollständigen Herausziehens jedoch keine Rolle, da es für das Aufbewahren des Schraubelements allein auf die in Fig. 2 dargestellte Befestigung ankommt. Lediglich für Montagezwecke kann es von Vorteil sein, in den bereits fertigen Betätigungszylinder nachträglich noch das Schraubelement 30 einsetzen zu können. Hierfür ist die Lösung mit den Teilsektoren 37a, 37b und den jeweils dazwischen angeordneten Ausnehmungen 39a, 39b von Vorteil. Soll hingegen dieser Montagevorteil nicht erreicht werden, reicht bereits eine zentrale Öffnung 38 auf, welche rund und etwas größer als der Querschnitt des Gewindeabschnitts 33, jedoch kleiner als der radial erweiterte Querschnitt des Verbindungsabschnitts 31 ist.

Fig. 5 läßt ferner erkennen, daß die Innenseiten der Teilsektoren 37a, 37b beiderseits der Abstützflächen 40a, 40b für das geparkte Schraubelement mit Erhebungen 41 versehen ist, die in Richtung zum Inneren des Zylindergehäuses vorspringen. Da sich in der Parkposition an den Abstützflächen 40a, 40b die radialen Erweiterungen 31a, 31b des Schraubelements abstützen, verhindern die vorspringenden Erhebungen 41 durch ihre Formgestaltung ein Verdrehen des Schraubelements, solange die Gewindemutter 35 ausreichend angezogen ist. Vorzugsweise werden die Erhebungen 41 durch zusätzliches Prägen des im übrigen durch Tiefziehen hergestellten Zylindergehäuses hergestellt.

Befindet sich gemäß den Fign. 1 und 2 das Schraubelement 30 in seiner Park- bzw. Aufbewahrungsstellung, läßt sich auf den Gewindeabschnitt 33 eine Schutzhülse 42 aus Kunststoff aufsetzen. Die Schutzhülse 42 ist in Fig. 2 gestrichelt dargestellt. Sie dient in erster Linie dem Schutz des Gewindes vor mechanischen Verletzungen. Darüber hinaus stellt die Schutzhülse 42 eine Sicherungseinrichtung für die Gewindemutter 35 dar. Denn die Schutzhülse 42 verhindert ein ungewolltes Losdrehen der Gewindemutter 35, z. B. infolge der Erschütterungen des Fahrzeuges im Fahrbetrieb. Hierzu weist die Schutzhülse 42 eine solche Länge auf, daß sie mit ihrem einen Ende bis außen an die Gewindemutter 35, und mit ihrem anderen Ende bis an den Sicherungssplint 43 reicht, welcher in die Querbohrung 34 hineingesetzt ist. Zumindest darf die Gewindemutter 35 sich nicht derart weit lösen, daß deren Abstand von der Abschlußwand 15 größer wird, als die Höhe der Erhebungen 41. Erst dann wäre ein Verdrehen des Schraubelements 30 und somit dessen Verlieren möglich.

Schließlich läßt Fig. 2 erkennen, daß sich die stark bemessene Feder 14 mit ihrem festen Ende nicht unmittelbar an der Abschlußwand 15 des Zylindergehäuses 6 abstützt, sondern nur mittelbar an einem in etwa topfförmigen Einsatz 44. Der Einsatz 44 wird durch eine Einsenkung 45 der Abschlußwand 15 zentriert, die die zentrale Öffnung 38 umgibt. An seinem inneren Ende bildet der Einsatz 44 eine Öffnung 46. In diese Öffnung 46 kann der die Kammern 27, 28 umgebende zentrale Zapfen 47 der Druckplatte 13 zentriert eintreten, bis Stützflächen 48, welche den Zapfen 47 umgeben, an der Stirnfläche 49 des Einsatzes 44 anliegen. Auf diese Weise wird verhindert, daß im normalem Betrieb des Betätigungszylinders der Zapfen 47 der Druckplatte 13 gegen den Verbindungsabschnitt 31 des geparkten Schraubelements 30 stößt. Der Abstand des Zapfens 47 zum Verbindungsabschnitt 31 ist in der Position nach Fig. 1 geringer, als die Höhe der Erhebungen 41. Sollte sich daher die Gewindemutter 35 ungewollt lösen, können sich die radialen Erweiterungen 31a, 31b nicht unter den Erhebungen 41 wegdrehen. Ein Verlieren des Schraubelements ist bei druckbeaufschlagten Druckraum 9 ausgeschlossen.

Bezugszeichenliste

1: Betätigungsstange
2: Druckkraft
3: Membran
4: Druckplatte
5: Einspannung
6: Zylindergehäuse
7: Trennwand
8: erster Druckraum
8a: Druckluftquelle
9: zweiter Druckraum
9a: Druckluftquelle
12: Membran
13: Druckplatte
14: Feder
15: Abschlußwand
16: Feder
17: Feder
18: Abschlußwand
21: Längsachse
22: Teller
23: Druckübertragungsstößel
24: Teller
27: Kammer
28: Kammer
29: Mulde
30: Schraubelement
31: Verbindungsabschnitt
31a: radiale Erweiterung
31b: radiale Erweiterung
32: zylindrischer Abschnitt
33: Gewindeabschnitt
34: Querbohrung
35: Gewindemutter
36: Unterlegscheibe
37a: Teilsektor
37b: Teilsektor
38: zentrale Öffnung der Abschlußwand
39a: Ausnehmung
39b: Ausnehmung
40a: Abstützfläche
40b: Abstützfläche
41: Erhebung
42: Schutzhülse
43: Sicherungssplint
44: Einsatz
45: Einsenkung
46: Öffnung
47: Zapfen
48: Stützfläche
49: Stirnfläche
50: Sicherungseinrichtung

A: Gehäuseteil des Zylindergehäuses
B: Gehäuseteil des Zylindergehäuses
C: Gehäuseteil des Zylindergehäuses

Claims

Betätigungszylinder, vorzugsweise für druckluftbetriebene Bremsanlagen, mit

a.) einem ein- oder mehrteiligen Zylindergehäuse (6) mit darin auf einer gemeinsamen Längsachse hintereinander angeordneten ersten und zweiten Druckräumen (8, 9),

b.) Anschlüssen zur Verbindung des ersten Druckraums (8) mit einer Druckluftquelle (8a) regelbarer Stärke und des von dem ersten Druckraum getrennten zweiten Druckraums (9) mit einer Druckluftquelle (9a) konstanter Stärke,

c.) starren Wänden (7) des Zylindergehäuses, welche die Druckräume (8, 9) einander zugewandt begrenzen,

d.) bezüglich des Zylindergehäuses beweglichen Wänden (3, 4; 12, 13), welche die Druckräume (8, 9) einander abgewandt axial begrenzen,

e.) einem sich zwischen den beweglichen Wänden (3, 4; 12, 13) erstreckenden Druckübertragungsstößel (23),

f.) einer Feder (14), die mit ihrem beweglichen Ende die bewegliche Wand (12, 13) des zweiten Druckraums (9) in Richtung zu diesem Druckraum beaufschlagt,

g.) einem Schraubelement (30) mit einem mit der beweglichen Wand (12, 13) des zweiten Druckraums (9) mechanisch koppelbaren Verbindungsabschnitt (31) sowie einem aus einer Abschlußwand (15) des Zylindergehäuses (6) herausführenden Gewindeabschnitt (33), auf dem eine sich von außen gegen die Abschlußwand (15) abstützende Gewindemutter (35) angeordnet ist

dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungsabschnitt (31) des Schraubelements (30) über lediglich einen Teil seines Umfangs mit einer radialen Erweiterung (31a, 31b) versehen ist,
und daß sich der Rand der der Hindurchführung des Schraubelements (30) dienenden Öffnung (38) der Abschlußwand (15) zumindest über einen Teilsektor (37a, 37b) seines Gesamtumfangs bis nahe an den Gewindeabschnitt (33) heran erstreckt, und an der Innenseite des Teilsektors (37a, 37b) eine Abstützfläche (40a, 40b) ausgebildet ist, an der sich die radiale Erweiterung (31 a, 31 b) des Schraubelements (30) bei dessen Nichtgebrauch abstützen kann.
Betätigungszylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungsabschnitt (31) des Schraubelements (30) mit zwei radialen Erweiterungen (31a, 31b) versehen ist, die in Bezug auf die Längsachse des Schraubelements (30) einander um 180° gegenüberliegen.
Betätigungszylinder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich am Rand der Öffnung (38) insgesamt zwei Teilsektoren (37a, 37b) bis nahe an den Gewindeabschnitt (33) heran erstrecken,
daß die Teilsektoren (37a, 37b) einander um 180° gegenüberliegen, und sich zwischen den Teilsektoren jeweils eine gegenüber dem Rand der Teilsektoren zurückspringende Ausnehmung (39a, 39b) befindet, deren Größe und radiale Erstreckung den Durchtritt der radialen Erweiterungen (31a, 31b) des Schraubelements (30) zuläßt.
Betätigungszylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenseite des Teilsektors (37a, 37b) beiderseits der Abstützfläche (40a, 40b) mit zu der beweglichen Wand (12, 13) hin vorspringenden Erhebungen (41) versehen ist.
Betätigungszylinder nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe der vorspringenden Erhebungen (41) gleich oder größer ist, als im Falle einer Druckbeaufschlagung des zweiten Druckraums (9) der kürzeste axiale Abstand zwischen dessen beweglicher Wand (12, 13, 47) und dem Verbindungsabschnitt (31) ist.
Betätigungszylinder nach Anspruch 4 oder Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhebungen (41) durch Prägen hergestellte Verformungen im Material der Abschlußwand (15) sind.
Betätigungszylinder nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Sicherungseinrichtung (50) für die Gewindemutter (35).
Betätigungszylinder nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine auf den Gewindeabschnitt (33) des Schraubelements (30) aufgesetzte und sich außen an der Gewindemutter (35) abstützenden Schutzhülse (42), vorzugsweise aus Kunststoff.
Betätigungszylinder nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch eine nahe des Endes des Gewindeabschnitts (33) angeordnete Querbohrung (34) zur Aufnahme eines hindurchsteckbaren Sicherungssplintes (43), wobei die mit ihrem einen Ende außen an der Gewindemutter (35) anliegende Schutzhülse (42) mit ihrem anderen Ende bis nahe zu der Querbohrung (34) reicht.
Betätigungszylinder nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Feder (14) mit ihrem festen Ende gegen einen von innen gegen die Abschlußwand (15) anliegenden Einsatz (44) abstützt, und daß der Einsatz mit einer innerhalb der Feder (14) angeordneten Stirnfläche (49) versehen ist, an der sich die bewegliche Wand (12, 13, 47) zur Begrenzung ihres axialen Weges abstützen kann.