DE102005044708B4

DE102005044708B4 - Brake cylinder for vehicle brakes

Info

Publication number: DE102005044708B4
Application number: DE102005044708A
Authority: DE
Inventors: Johann Iraschko
Original assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH; Knorr Bremse Systeme fuer Schienenfahrzeuge GmbH
Current assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH; Knorr Bremse Systeme fuer Schienenfahrzeuge GmbH
Priority date: 2004-09-21
Filing date: 2005-09-20
Publication date: 2007-11-29
Anticipated expiration: 2025-09-21
Also published as: DE102005044708A1

Abstract

Bremszylinder (1) für Fahrzeugbremsen, insbesondere für Bremsen von Nutzfahrzeugen mit
a. einem Federspeicherbremsabschnitt (4, 5) insbesondere zur Durchführung von Feststellbremsvorgängen mittels einer Federspeicherfeder (4), und
b. einem Betriebsbremsabschnitt (2, 3) zur Durchführung druckluftbetätigter Betriebsbremsungen, dass
c. der Federspeicherbremsabschnitt (4, 5) und der Betriebsbremsabschnitt (2, 3) zu einer baulichen Einheit zusammengefasst sind, und
d. dass der Bremszylinder (1) von einem Kolben (2) in zwei Räume (12, 14) unterteilt ist, dadurch gekennzeichnet dass
e. die Federspeicherfeder (4) auf einen weiteren Kolben (4) wirkt, der
f. mittels eines Sperrmechanismus (6) gegenüber dem Kolben (2) arretierbar und
g. durch Lösen des Sperrmechanismus von diesem lösbar ist, und
h. der direkt oder über weitere Elemente mit einer Kolbenstange zum Betätigen der Fahrzeugbremse verbunden ist, wobei
i. nach dem Lösen des Sperrmechanismus (6) die Federspeicherfeder (4) zwischen den beiden Kolben (2, 5) wirkt und diese bei einer...Brake cylinder (1) for vehicle brakes, especially for brakes of commercial vehicles with
a. a spring brake section (4, 5) in particular for carrying out parking brake operations by means of a spring-loaded spring (4), and
b. a service brake section (2, 3) for carrying out compressed air operated service braking, that
c. the spring brake section (4, 5) and the service brake section (2, 3) are combined to form a structural unit, and
d. the brake cylinder (1) is subdivided by a piston (2) into two spaces (12, 14), characterized in that
e. the spring-loaded spring (4) acts on a further piston (4), the
f. by means of a locking mechanism (6) relative to the piston (2) lockable and
G. by solving the locking mechanism of this is solvable, and
H. which is connected directly or via further elements with a piston rod for actuating the vehicle brake, wherein
i. after releasing the locking mechanism (6), the spring-loaded spring (4) between the two pistons (2, 5) acts and this at a ...

Description

Die Erfindung betrifft einen Bremszylinder für Fahrzeugbremsen, insbesondere für Bremsen von Nutzfahrzeugen nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.The The invention relates to a brake cylinder for vehicle brakes, in particular for brakes of commercial vehicles according to the preamble of claim 1.

Zur Erzeugung der notwendigen großen Bremskräfte sind Nutzfahrzeuge mit druckluftbetätigten Bremsen ausgerüstet. Die sogenannte Betriebsbremse wird dabei mit Druckluftzylindern, vorzugsweise in Form von Membranzylindern betätigt. Die Feststellbremse hingegen kann nicht mit einem Druckluftzylinder betätigt werden, da es eine gesetzliche Forderung gibt, die besagt, dass Feststellbremsen nur mechanisch wirken dürfen, denn nur so ist eine konstante Bremskraft über ein praktisch unbegrenzten Zeitraum gewährleistet. Beim mit Druckluft beaufschlagten Bremsen kann es nämlich durch Leckagen zu einem Abfall der Bremskraft kommen.to Generation of the necessary large braking forces are Commercial vehicles with pneumatically operated Equipped brakes. The so-called service brake is used with compressed air cylinders, preferably operated in the form of diaphragm cylinders. The parking brake, however can not be operated with a compressed air cylinder, as it is a legal There is claim that stoppages only mechanical may act, because only so is a constant braking force over a virtually unlimited Period guaranteed. Namely, when applied with compressed air brakes, it can by Leaks come to a drop in braking force.

Aus diesem Grunde sind die Bremsen von Nutzfahrzeugen mit sogenannten Federspeicherzylindern ausgerüstet. Die Bremsbetätigungskraft wird hierbei über eine gespannte Feder erzeugt. Damit ist der Anforderung einer mechanisch wirkenden Feststellbremse genüge getan. Da diese Federspeicherzylinder in der Regel über sehr hohe Kräfte verfügen, ist ein manuelles Lösen im Betriebsfall nicht mehr sinnvoll. Das Lösen der Feststellbremse geschieht daher mittels Druckluft. Um dies zu ermöglichen sind Federspeicherzylinder mit einem Lösekolben ausgerüstet. Mit diesem Kolben ist es möglich, bei Einleitung von Druckluft die Feder so weit zusammen zu drücken bis die Bremse gelöst ist. Damit die Feststellbremse während der Fahrt nicht eingelegt ist, wird der Kolben ständig mit Druckluft beaufschlagt, so dass sich die Feder nicht entspannen kann und somit die Feststellbremse nicht zur Wirkung kommt.Out For this reason, the brakes of commercial vehicles with so-called Spring-loaded cylinders equipped. The brake actuation force is over here creates a taut spring. This is the requirement of a mechanical acting parking brake suffice done. Because these spring-loaded cylinders are usually over very high forces are, is a manual release in operation no longer useful. The release of the parking brake is therefore done by means of compressed air. To make this possible are spring-loaded cylinder with a dissolving piston equipped. With this piston it is possible when introducing compressed air, push the spring together until the brake released is. So that the parking brake during the drive is not engaged, the piston is constantly with Compressed air is applied so that the spring does not relax can and thus the parking brake does not come into effect.

Eine Feststellbremse wird meist nur an einer Achse benötigt, im Regelfall ist dies die Hinterachse. Daher sind die Bremsen an der Hinterachse mit sogenannten Kombizylindern ausgerüstet. Ein Kombizylinder besteht praktisch aus zwei verschiedenen Zylinderarten, nämlich einem Federspeicherzylinder für die Feststellbremse und einem Druckluftzylinder für die Betriebsbremse. Dies ist üblicherweise ein Membranzylinder.A Parking brake is usually needed only on one axis, in Usually this is the rear axle. Therefore, the brakes on the Rear axle equipped with so-called combination cylinders. One Combination cylinder practically consists of two different cylinder types, namely a spring-loaded cylinder for the parking brake and a compressed air cylinder for the service brake. This is usually a diaphragm cylinder.

Aus der DE 10 2004 042 992 A1 ist ein kombinierter Brems- und Federspeicherbremszylinder bekannt, der einen Betriebsbremszylinder in dem ein Betriebsbremskolben verschiebbar geführt ist, sowie einen Federspeicherbremszylinder aufweist, der einen Federspeicherkolben führt. Beide Bremszylinder sind in einem einzigen, vorzugsweise innen glattzylindrisch ausgeführten Gehäuse aufgenommen. Der Federspeicherkolben ist als Ringkolben ausgeführt und hat eine zentrale Durchgangsöffnung. Eine radial innere Umfangsfläche des zur Öffnung gewandten Endes des Gehäuses sowie eines Zylinders bilden je eine Lauf- und Dichtfläche für den Federspeicherkolben, welcher an seinem Umfang entsprechende Dichtungen tragen kann. Weiterhin wird zwischen der radial inneren Umfangsfläche des Gehäuses und dem aus dem Boden und dem Zylinder zusammengesetzten Gehäusedeckel eine Druckkammer für den Federspeicherbremskolben gebildet.From the DE 10 2004 042 992 A1 a combined brake and spring brake cylinder is known, which has a service brake cylinder in which a service brake piston is displaceably guided, and a spring brake cylinder, which leads a spring-loaded piston. Both brake cylinders are housed in a single, preferably inside smooth cylindrical running housing. The spring-loaded piston is designed as an annular piston and has a central passage opening. A radially inner peripheral surface of the end facing the opening of the housing and a cylinder each form a running and sealing surface for the spring-loaded piston, which can wear corresponding seals on its circumference. Furthermore, a pressure chamber for the spring brake piston is formed between the radially inner peripheral surface of the housing and the composite of the bottom and the cylinder housing cover.

In einem Ringraum zwischen einer radial inneren Umfangsfläche des Gehäuses und einer radial äußeren Umfangsfläche eines Kolbenrohres ist eine Speicherfeder untergebracht, welche sich einerseits am Federspeicherbremskolben und andererseits am Gehäuseboden abstützt. Diese Speicherfeder umschließt ein Kolbenrohr des Federspeicherbremskolbens vollständig. Durch eine mit der Druckkammer des Federspeicherbremskolbens in Verbindung stehenden Luftanschluss kann diese be- und entlüftet werden. Die Druckkammer wird durch Belüften der Druckkammer gegen die Wirkung der Speicherfeder gelöst und nach Entlüften der Druckkammer durch die Federkräfte der Speicherfeder zugespannt.In an annular space between a radially inner peripheral surface of housing and a radially outer peripheral surface of a Piston tube is a memory spring housed, which on the one hand am Spring brake piston and on the other hand supported on the housing bottom. These Memory spring encloses a piston tube of the spring brake piston completely. By one with the pressure chamber of the spring brake piston in conjunction This can be aerated and vented standing air connection. The pressure chamber is by aerating the pressure chamber against the action of the memory spring released and after bleed the pressure chamber is tensioned by the spring forces of the storage spring.

Der Außendurchmesser des Federspeicherbremskolbens ist größer als der des zylindrischen Betriebsbremskolbens. Dieser ist mit seinem äußeren Umfang am inneren Umfang des Kolbenrohres des Federspeicherzylinders entlang seines gesamten Betätigungsweges axial verschieblich geführt.Of the outer diameter the spring brake piston is larger than that of the cylindrical service brake piston. This one is with its outer circumference along the inner periphery of the piston tube of the spring-loaded cylinder along his entire actuation path guided axially displaceable.

Ferner ist die Anordnung so getroffen, dass der Betriebsbremszylinder und der Federspeicherbremszylinder hintereinander angeordnet sind. Bei einem Bremsvorgang kann sich der Betriebsbremskolben zwar in Richtung zum Federspeicherbremszylinder bewegen, doch verbleibt stets ein Abstand zwischen dem Federspeicherbremskolben und dem Betriebsbremskolben, bedingt durch die den Betriebsbremskolben zurückdrückende Rückstellfeder.Further the arrangement is such that the service brake cylinder and the spring brake cylinder are arranged one behind the other. At a Braking, the service brake piston may be in the direction move to the spring brake cylinder, but always remains Distance between the spring brake piston and the service brake piston, due to the return brake spring pushing back the service brake piston.

Es handelt sich bei dieser Ausführung zwar um einen kombinierten Bremszylinder, jedoch können die Abmessungen nicht minimiert werden, da der Federspeicherbremszylinder und der Betriebsbremszylinder hintereinander geschaltet sind. Darüber hinaus umgibt die Speicherfeder den Betriebsbremszylinder, so dass auch dadurch noch der Außendurchmesser des Bremszylinders erhöht wird.It is in this version Although a combined brake cylinder, but the Dimensions can not be minimized because of the spring brake cylinder and the service brake cylinder are connected in series. Furthermore the memory spring surrounds the service brake cylinder, so too thereby still the outside diameter of the brake cylinder increased becomes.

Aus der DE 198 30 136 A1 ist ein kombinierter Betriebsbrems- und Federspeicherbremszylinder bekannt, bei dem zwei hintereinander angeordnete Gehäuse durch ein Zwischenstück fest miteinander verbunden sind. In dem einen Gehäuse ist ein durch eine Speicherfeder belasteter Federspeicherkolben angeordnet, der beim Entlüften der Druckkammer eine Entspannung der Speicherfeder bewirkt, so dass die Bremse festgestellt werden kann. An dem die beiden Gehäuse verbindenden Zwischenstück ist noch eine flexible Membran angeordnet, die dem Betriebsbremszylinder zugewandt liegt. An der Membran ist noch ein Teller befestigt, der mit einem Betätigungsstößel verbunden ist. Wird die Federspeicherkammer und die Betriebsbremskammer drucklos, wird die Membran entgegengesetzt umgelenkt, und die Speicherfeder bewirkt ein Verfahren des Betätigungsstopfens.From the DE 198 30 136 A1 is a combined service brake and spring brake cylinder known in which two successively arranged housing are firmly connected to each other by an intermediate piece. In one housing, a loaded by a storage spring spring accumulator piston is arranged, which causes a relaxation of the accumulator spring when venting the pressure chamber, so that the brake can be detected. To the the two housing connecting adapter is still a flexible membrane arranged facing the service brake cylinder. On the membrane is still a plate attached, which is connected to an actuating tappet. If the spring-loaded chamber and the service brake chamber depressurized, the membrane is deflected opposite, and the memory spring causes a procedure of the actuating stopper.

Auch bei diesem kombinierten Betriebsbrems- und Federspeicherbremszylinder sind der Federspeicherkolben und der Betriebsbremskolben in einem Gehäuse angeordnet, wenn man die durch das Zwischenstück verbundenen Teile als Gehäuseteile ansieht. Die beiden Druckkammern liegen auch bei dieser Ausführung hintereinander, so dass von einer minimierten Baulänge nicht gesprochen werden kann.Also in this combined service brake and spring brake cylinder are the spring accumulator piston and the service brake piston in one casing arranged when the parts connected by the intermediate piece as housing parts look. The two pressure chambers are also in this embodiment consecutively, so that can not be spoken of a minimized length.

Aus der DE 35 03 216 A1 , der DE 25 31 547 B2 , der DE 22 18 070 , der DE 694 22 311 T2 und der EP 0 020 862 B1 sind Federspeicherbremszylinder bekannt, bei denen der Betriebsbremszylinder und der Federspeicherbremszylinder zwar in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind, wobei jedoch die Druckkammern zur Beaufschlagung der Federspeicherfeder und die Druckkammern zur Beaufschlagung der Betriebsbremszylinder hintereinander angeordnet sind. Diese Zylinder kann man zwar als Kombizylinder bezeichnen, da die Federspeicherkolben und die Betriebsbremskolben in den gemeinsamen Gehäusen angeordnet sind, jedoch wird die Baulänge derartiger Kombizylinder überhaupt nicht oder nicht nennenswert verringert. Die in den zuvor genannten Entgegenhaltungen beschriebenen Federspeicherbremszylinder unterscheiden sich ansonsten nur durch rein konstruktive Merkmale.From the DE 35 03 216 A1 , of the DE 25 31 547 B2 , of the DE 22 18 070 , of the DE 694 22 311 T2 and the EP 0 020 862 B1 spring brake cylinders are known in which the service brake cylinder and the spring brake cylinder are indeed arranged in a common housing, wherein, however, the pressure chambers for acting on the spring-loaded spring and the pressure chambers for acting on the service brake cylinder are arranged one behind the other. Although these cylinders can be referred to as a combination cylinder, since the spring-loaded piston and the service brake piston are arranged in the common housings, but the length of such combination cylinder is not or not significantly reduced. The spring brake cylinders described in the aforementioned citations otherwise differ only by purely constructive features.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Bauformen für Kombizylinder zu finden, die deutlich weniger Bauraum benötigen.Of the present invention is based on the object, designs for combination cylinder to find that require significantly less space.

Die gestellte Aufgabe wird durch den Gegenstand des Anspruches 1 gelöst.The Asked object is solved by the subject matter of claim 1.

Im Gegensatz zu den bisher bekannten Ausführungen ist es nunmehr möglich, dass ein konstruktiver Aufbau des Bremszylinders erreicht wird, der es ermöglicht, durch Betätigung des Zylinders für die Betriebsbremse den Federspeicherzylinder zu lösen. Der erfindungsgemäße Bremszylinder könnte auch an Stelle eines Kombizylinders als Kurzbaukombizylinder bezeichnet werden.in the Contrary to the previously known embodiments, it is now possible that a constructive structure of the brake cylinder is achieved, which makes it possible by operation of the cylinder for the service brake to release the spring-loaded cylinder. Of the inventive brake cylinder could also referred to instead of a combination cylinder as Kurzbaukombizylinder become.

Darüber hinaus ist die Lösung durch den Sperrmechanismus konstruktiv einfach.Furthermore is the solution by the locking mechanism structurally simple.

Dabei ist vorgesehen, dass bei der Feststellbremsung der von der Federspeicherfeder belastete Kolben relativ zum Kolben für die Betriebsbremsung verschiebbar ist.there is provided that the parking brake of the spring-loaded spring loaded piston displaceable relative to the piston for service braking is.

Wie bereits erwähnt, ist besonders vorteilhaft, dass zum Lösen des von der Federspeicherfeder belasteten Kolbens zunächst der Kolben für die Betriebsbremsung in Richtung zum Kolben für die Feststellbremse verfahrbar ist, dass der Sperrmechanismus danach schließbar ist, und dass anschließend beide Kolben durch Druckentlastung des Kolbens für die Betriebsbremsung in die Lösestellung mittels der Rückstellfeder verfahrbar sind.As already mentioned, is particularly advantageous that for releasing the spring from the spring loaded piston first the piston for the service brake can be moved in the direction of the parking brake piston is that the locking mechanism is then closable, and then both Piston by pressure relief of the piston for the service braking in the Release position by means of the return spring are movable.

Der Kolben für die Betriebsbremsung hat demzufolge eine Doppelfunktion nämlich einmal die Betätigung der Bremse während der Fahrt und das Rückstellen des federbelasteten Kolbens in die Lösestellung. Spätestens nach Erreichen der Lösestellung wird durch Druckbeaufschlagung des von der Federspeicherfeder belasteten Kolbens der Sperrmechanismus geschlossen. Dies erfolgt zweckmäßigerweise wenn der Kolben für die Betriebsbremsung in die zur Mitnahme des Kolbens für die Feststellbremsung verfahren ist.Of the Piston for the service brake therefore has a double function namely once the operation the brake during the ride and the resetting the spring-loaded piston in the release position. No later than after reaching the release position is pressurized by the spring loaded by the spring loaded Piston of the locking mechanism closed. This is done appropriately when the piston for the service brake in to take the piston for the parking brake procedure is.

Wenn jedoch ausschließlich der Kolben für die Feststellbremsung verfahren werden soll, muss zunächst der Sperrmechanismus freigeben werden. Dies erfolgt zweckmäßigerweise durch Druckentlastung des Kolbens für die Feststellbremsung.If however exclusively the piston for the Parking brake is to be moved, must first the Release locking mechanism. This is done appropriately by pressure relief of the piston for the parking brake.

In konstruktiv einfacher Weise besteht der Sperrmechanismus aus zwei in der Sperrstellung sich kontaktierende Konusflächen. Dabei ist eine Konusfläche dem Kolben für die Betriebsbremsung und die andere Konusfläche an einem Schaltzylinder angeordnet, der mit dem zweiten Druckraum in Wirkverbindung steht. Die Konusflächen sind so ausgebildet, dass sich die dem Kolben für die Betriebsbremsung zugeordnete Konusfläche in Verfahrrichtung der beiden Kolben vergrößert. Der Konuswinkel ist relativ klein, so dass sich die Konusflächen verkeilen können.In structurally simple way, the locking mechanism consists of two in the blocking position, contacting cone surfaces. Here is a conical surface the Piston for the service brake and the other conical surface on a shift cylinder arranged, which is in operative connection with the second pressure chamber. The cone surfaces are designed so that the associated with the piston for service braking conical surface enlarged in the direction of travel of the two pistons. The cone angle is relatively small, so that the cone surfaces can wedge.

In bevorzugter Ausführung ist vorgesehen, dass der von zwei Kolben in zwei Räume unterteilte Bremszylinder so unterteilt ist, dass der eine der beiden Räume als Druckraum zum Betätigen der Betriebsbremse dient und wobei die Federspeicherfeder des Federspeicherabschnittes in dem weiteren Raum auf der gegenüberliegenden Seite des Kolbens angeordnet ist.In preferred embodiment is provided that the two pistons divided into two chambers brake cylinder is divided so that the one of the two rooms as a pressure room for operating the Service brake is used and wherein the spring-loaded spring of the spring storage section in the other room on the opposite side of the piston is arranged.

Dieser weitere Raum bleibt jedoch beim Betätigen der Betriebsbremse und auch beim Betätigen der Feststellbremse drucklos. In diesem weiteren Raum auf der gegenüberliegenden Seite des Kolbens ist ferner eine Rückstellfeder für die Betriebsbremse angeordnet. Diese Bauform wird der Forderung nach einer kompakten Bauweise gerecht.This However, further room remains when operating the service brake and also when you press the Parking brake without pressure. In this other room on the opposite Side of the piston is also a return spring for the service brake arranged. This design is the demand for a compact Fair construction.

Der Bremszylinder ist noch mit einem zweiten Druckraum ausgestattet. Die Auslegung ist derart gewählt, dass durch Entlüften, d.h. durch Druckabbau dieses zweiten Druckraumes die Federspeicherfeder lösbar ist.Of the Brake cylinder is still equipped with a second pressure chamber. The design is chosen in such a way that by venting, i.e. by pressure reduction of this second pressure chamber, the spring-loaded spring solvable is.

Zweckmäßigerweise ist der Schaltzylinder zweiteilig ausgebildet und besteht aus einem dem Kolben für die Betriebsbremsung zugewandt liegenden Schaltring und einer dem Kolben für die Betriebsbremsung abgewandt liegenden Schalttopf, wobei der Schalttopf den zweiten Druckraum zur Betätigung des Sperrmechanismus enthält.Conveniently, the switching cylinder is formed in two parts and consists of a the piston for the service brake facing switching ring and a the Piston for the service brake facing away switching pot, the switch pot the second pressure chamber for actuation the locking mechanism contains.

Zum Lösen des Sperrmechanismus ist vorgesehen, dass zwischen dem Kolben für den Feststellbremsvorgang und dem Schaltring ein Ringraum vorgesehen ist, in dem eine Druckfeder eingesetzt ist, die sich mit einem Ende an einem nach innen gerichteten Kragen des Kolbens und mit dem anderen Ende an einem nach außen gerichteten Kragen des Schaltringes abstützt. Sobald der zweite Druckraum entlüftet, das heißt drucklos wird, wird die Feder wirksam und entsperrt den Sperrmechanismus bzw. die beiden Konusflächen kommen außer Kontakt. Damit der zweite Druckraum vollständig abgedichtet ist, ist vorgesehen, dass der Schaltring und Schalttopf sich überlappen und dass in diesen Bereich eine Dichtung eingesetzt ist.To the Solve the Locking mechanism is provided that between the piston for the parking brake operation and the switching ring an annular space is provided, in which a compression spring is inserted, with one end to an inward facing Collar of the piston and with the other end on an outwardly directed Collar of the switching ring is supported. As soon as the second pressure chamber is vented, this means depressurized, the spring is effective and unlocks the locking mechanism or the two conical surfaces come out Contact. So that the second pressure chamber is completely sealed, it is provided that the switching ring and switching pot overlap and that in these Area a seal is inserted.

Gemäß einer zweiten Ausführung zur Lösung der gestellten Aufgabe ist vorgesehen, dass der durch die Federspeicherfeder belastete Kolben mit einer Gewindespindel in Eingriff steht, die mit einer Bremse derart in Wirkverbindung steht, dass im Lösezustand des Bremszylinders die Spindel durch die aufgebrachte Bremskraft gegen Drehung gesichert ist, und dass durch Verringerung oder Aufhebung der Bremskraft die Gewindespindel drehfähig ist, so dass durch die Entspannung der Federspeicherfeder der Kolben in Längsrichtung der Spindel verfahrbar ist.According to one second embodiment to the solution the task is provided that by the spring-loaded spring loaded piston is engaged with a threaded spindle, the is in operative connection with a brake such that in the release state of the brake cylinder, the spindle by the applied braking force secured against rotation, and that by reduction or cancellation the braking force the threaded spindle is rotatable, so by the relaxation the spring-loaded spring of the piston in the longitudinal direction of the spindle movable is.

Bei dieser Ausführung kann die von der Federspeicherfeder einwirkende Kraft reguliert werden.at this version can regulate the force acting on the spring-loaded spring force become.

Bei dieser Ausführung ist noch vorgesehen, dass die Gewindespindel nicht selbsthemmend ist, und dass die Reibkraft der Bremse mittels eines druckbeaufschlagbaren Steuerkolbens regelbar ist. Die Steigungen der Gewindegänge der Gewindespindel sind demzufolge recht hoch, so dass die Verstellgeschwindigkeit des federbelasteten Kolbens entsprechend hoch ist.at this version is still provided that the threaded spindle is not self-locking is, and that the friction force of the brake by means of a pressurizable Control piston is adjustable. The slopes of the threads of the Threaded spindle are therefore quite high, so that the adjustment speed the spring-loaded piston is correspondingly high.

Um den Bremszylinder von der Feststellbremsung in die Lösestellung zu überführen ist vorgesehen, dass die Gewindespindel rotierend antreibbar ist. Dadurch wird der mit der Gewindespindel in Eingriff stehende federbelastete Kolben längs der Spindel in Richtung zum Kolben für die Feststellbremsung verfahren. Die Betriebsbremsung erfolgt wie bei den zuerst beschriebenen Ausführungen durch Druckbeaufschlagung des entsprechenden Kolbens.Around the brake cylinder from the parking brake in the release position to convict provided that the threaded spindle is driven in rotation. Thereby becomes the spring-loaded with the threaded spindle engaged Piston along move the spindle in the direction of the parking brake piston. The service brake is carried out as in the first described by Pressurization of the corresponding piston.

Anhand der beiliegenden Zeichnungen wird die Erfindung noch näher erläutert.Based In the accompanying drawings, the invention will be explained in more detail.

Es zeigen:It demonstrate:

1 den erfindungsgemäßen Bremszylinder im Halbschnitt, in der Lösestellung und in der Feststellbremsstellung, 1 the brake cylinder according to the invention in half section, in the release position and in the parking brake position,

2 eine der 1 entsprechende Darstellung, jedoch die miteinander gekoppelten Kolben zur Einleitung der Lösestellung und 2 one of the 1 corresponding representation, but the coupled pistons to initiate the release position and

3 eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bremszylinders in einer Halbschnittdarstellung 3 a further embodiment of the brake cylinder according to the invention in a half-sectional view

Der in den 1 bis 3 dargestellte Bremszylinder 1 enthält ein topfförmiges Gehäuse 8, in dem die noch näher erläuterten Funktionssteile montiert sind. Das topfförmige Gehäuse 8 ist durch einen Deckel 9 verschlossen, der mit zwei Druckluftanschlüssen 10, 11 versehen ist. Der Druckluftanschluss 11 ist zentrisch und für die Feststellbremsung vorgesehen, während der Druckluftanschluss 10 für die Betriebsbremsung vorgesehen ist. In dem topfförmigen Gehäuse 8 ist ein Kolben 2 angeordnet, dessen Durchmesser dem Innendurchmesser des Gehäuses entspricht. Dieser Kolben 2 kann durch den Druckluftanschluss 10 mit Druckluft beaufschlagt werden und die Druckluft kann auch dadurch ausströmen. Wie die Figuren zeigen, ist der Kolben 2 im mittleren Bereich abgesenkt, so dass ein Druckraum 12 entsteht. Durch den Kolben 2 wird noch ein weiterer Raum 13 begrenzt, in dem eine kegelige Rückholfeder 3 und eine Federspeicherfeder 4 eingesetzt ist. Dieser Raum 13 wird von dem Gehäuse 8, einem durch die Federspeicherfeder 4 belasteten Kolben 5 und einem Schalttopf 7.2 begrenzt, der Teil eines Schaltzylinders 7 ist. Der Schaltzylinder 7 enthält auch noch einen Schaltring 7.1, der annähernd konzentrisch zum Kolben 5 verläuft. Dadurch wird von dem Schaltring 7.1 und dem Kolben 5 ein Ringraum 15 gebildet, in den eine Druckfeder 16 eingesetzt ist. Der Kolben 5 ist im Vertikalschnitt Z-förmig gestaltet, so dass sich die Druckfeder 16 an dem oberen, dem Kolben 2 zugewandten Ende an einen nach innen gerichteten Kragen abstützt, während das gegenüberliegende Ende der Druckfeder 16 sich an einem nach außen gerichteten Kragen des Schaltringes 7.1 abstützt. Von der Innenfläche des Schalttopfes 7.2 und der zugewandten Stirnfläche des Schaltringes 7.1 wird die zweite Druckkammer 14 begrenzt. Die einander zugewandten Endbereiche des Schaltringes 7.1 und des Schalttopfes 7.2 überlappen sich und in diesen Bereich ist eine Dichtung 17 eingesetzt. Der Kolben 2 und der zugehörige Rand des Schaltringes 7.1 sind durch einen Sperrmechanismus 6 miteinander gekoppelt, um den Kolben 5 mit dem Kolben 2 zu koppeln oder zu entkoppeln wie noch erläutert wird. Der Kolben 2 ist mittels einer Dichtung 18 gegenüber dem Gehäuse 8 abgedichtet. Gemäß dem Ausführungsbeispiel nach den 1 und 2 besteht der Sperrmechanismus 6 aus zwei Konusflächen 19, wobei eine Konusfläche dem Kolben 2 und die andere Konusfläche eine Fläche des Schaltringes 7.1 ist.The in the 1 to 3 illustrated brake cylinder 1 contains a cup-shaped housing 8th , in which the functional parts explained in more detail are mounted. The pot-shaped housing 8th is through a lid 9 closed, with two compressed air connections 10 . 11 is provided. The compressed air connection 11 is centric and intended for parking braking, while the compressed air connection 10 intended for service braking. In the pot-shaped housing 8th is a piston 2 arranged, whose diameter corresponds to the inner diameter of the housing. This piston 2 can through the compressed air connection 10 be supplied with compressed air and the compressed air can also flow through it. As the figures show, the piston is 2 lowered in the middle area, leaving a pressure chamber 12 arises. By the piston 2 there will be another room 13 limited, in which a tapered return spring 3 and a spring-loaded spring 4 is used. This room 13 is from the case 8th , one through the spring-loaded spring 4 loaded pistons 5 and a control pot 7.2 limited, the part of a shift cylinder 7 is. The shift cylinder 7 also contains a switching ring 7.1 , which is approximately concentric with the piston 5 runs. This is done by the switching ring 7.1 and the piston 5 an annulus 15 formed, in which a compression spring 16 is used. The piston 5 is designed in vertical section Z-shaped, so that the compression spring 16 at the top, the piston 2 facing end supports an inwardly directed collar, while the opposite end of the compression spring 16 on an outwardly directed collar of the switching ring 7.1 supported. From the inner surface of the switch pot 7.2 and the facing end face of the switching ring 7.1 becomes the second pressure chamber 14 limited. The mutually facing end portions of the switching ring 7.1 and the switch pot 7.2 overlap and into the sen area is a seal 17 used. The piston 2 and the associated edge of the switching ring 7.1 are by a locking mechanism 6 coupled together to the piston 5 with the piston 2 to couple or decouple as will be explained. The piston 2 is by means of a seal 18 opposite the housing 8th sealed. According to the embodiment of the 1 and 2 consists of the locking mechanism 6 from two conical surfaces 19 wherein a conical surface is the piston 2 and the other cone surface is a surface of the switching ring 7.1 is.

Der Federspeicherbremsabschnitt besteht im wesentlichen aus der Federspeicherfeder 4 und dem Kolben 5. Der Betriebsbremsabschnitt besteht im wesentlichen aus dem Kolben 2 und dem Druckraum 12. Gemeinsam ist beiden Abschnitten das Gehäuse 8 zugeordnet.The spring brake section consists essentially of the spring-loaded spring 4 and the piston 5 , The service brake section consists essentially of the piston 2 and the pressure room 12 , Common to both sections is the housing 8th assigned.

In den 1 und 2 zeigen die linksseitigen Halbschnitte den Bremszylinder 1 im nicht aktivierten Zustand, das heißt es erfolgt keine Bremsung. In der 1 zeigt der rechtsseitige Halbschnitt die Stellung des durch die Federspeicherfeder 4 beaufschlagten Kolbens 5 in der Bremsstellung. Ist das Nutzfahrzeug noch im fahrbereiten Zustand, das heißt die Druckluftbremsanlage ist in Betrieb, steht die zweite Druckkammer 14 unter einem vorgegebenen Druck. Wird nun der Bremszylinder 1 für eine Feststellbremsung aktiviert, wird die zweite Druckkammer 14 zunächst drucklos. Durch die Wirkung der Druckfeder 16 verschiebt sich der Schaltring 7.1 des Schaltzylinders 7 um einen gewissen Betrag in seiner Längsrichtung, wie ein Vergleich der beiden Halbschnitte zeigt. Dadurch findet eine Entkopplung zwischen dem Kolben 2 für die Betriebsbremsung und dem Kolben 5 für die Feststellbremsung statt. Sobald diese Entkopplung durchgeführt ist, entspannt sich die Federspeicherfeder 4 und drückt den Schaltkolben 7 in die in der 1 rechtsseitige Stellung.In the 1 and 2 the left-sided half-sections show the brake cylinder 1 in the non-activated state, that is, there is no braking. In the 1 shows the right half-section the position of the spring-loaded spring 4 acted upon piston 5 in the braking position. If the commercial vehicle is still in running order, that is, the compressed air brake system is in operation, is the second pressure chamber 14 under a predetermined pressure. Will now the brake cylinder 1 activated for a parking brake, the second pressure chamber 14 initially depressurized. Due to the effect of the compression spring 16 shifts the switching ring 7.1 of the shift cylinder 7 by a certain amount in its longitudinal direction, as a comparison of the two half sections shows. This results in a decoupling between the piston 2 for the service brake and the piston 5 for the parking brake instead. Once this decoupling is performed, the spring-loaded spring relaxes 4 and pushes the control piston 7 in the in the 1 right-sided position.

Um die Feststellbremsung zu lösen, wird zunächst der Kolben 2 durch Einleiten von Druckluft in die Druckkammer 12 druckbeaufschlagt. Er fährt dadurch in die in der rechten Schnittdarstellung dargestellte Stellung, das heißt die Konusflächen 19 kommen wieder in Kontakt und die Kolben 2 und 5 sind miteinander gekoppelt. Um diese Stellung zu erreichen, ist die auf den Kolben 2 einwirkende Kraft und die von der Federspeicherfeder 4 aufgebrachte Kraft aufeinander abgestimmt. Da die zweite Druckkammer 14 während der Feststellbremsung drucklos ist, wird diese zum Lösen wieder druckbeaufschlagt. Dadurch findet die Kopplung der beiden Kolben 2 und 5 statt. Anschließend wird die Druckkammer 12 entlüftet, das heißt drucklos gemacht, so dass die Kolben 2 und 5 durch die Rückholfeder 3 in die in den linksseitigen Halbschnitten dargestellten Stellungen zurückgeführt werden. Dieser Vorgang ist beliebig oft wiederholbar. Die Feststellbremse erreicht somit ohne Einschränkung die volle Funktionalität.To release the parking brake, first the piston 2 by introducing compressed air into the pressure chamber 12 pressurized. He moves thereby in the position shown in the right-hand section, that is, the conical surfaces 19 come back in contact and the pistons 2 and 5 are coupled with each other. To reach this position is on the piston 2 acting force and that of the spring-loaded spring 4 applied force matched. Because the second pressure chamber 14 During the parking brake is depressurized, this is pressurized again to release. As a result, the coupling of the two pistons takes place 2 and 5 instead of. Subsequently, the pressure chamber 12 vented, that is, depressurized, so that the pistons 2 and 5 through the return spring 3 be returned to the positions shown in the left half sections. This process can be repeated as often as desired. The parking brake thus achieves full functionality without restriction.

Diese Lösung besitzt gegenüber anderen bekannten Vorschlägen, z. B. mit sogenannten Verriegelungen der Bremse bzw. des Bremszylinders signifikante Vorteile. So ist die Federspeicherfeder 4 vollkommen unabhängig von der Funktion des Kolbens 2 für die Betriebsbremsung. Durch die vorgespannte Feder 4 werden im Gegensatz zu den Verriegelungslösungen abfallende Kräfte während der Feststellbremsung vermieden. Diese abfallenden Kräfte werden durch Setz- und Schrumpfeffekte versucht. Darüber hinaus ist die Lösung äußerst sicher, da die Feststellbremsung auch eingeleitet werden kann, wenn der Zylinder für die Betriebsbremsung funktionsunfähig ist. Die Figuren zeigen, dass der Bremszylinder 1 einen Federspeicherbremsabschnitt und einen Betriebsbremsabschnitt enthält, die eine Baueinheit bilden. Dadurch wird die Baugröße gegenüber den bekannten Ausführungen wesentliche verringert.This solution has over other known proposals, eg. B. with so-called locks the brake or the brake cylinder significant advantages. Such is the spring-loaded spring 4 completely independent of the function of the piston 2 for service braking. By the preloaded spring 4 In contrast to the locking solutions falling forces are avoided during parking braking. These falling forces are tried by setting and shrinking effects. In addition, the solution is extremely safe, since the parking brake can also be initiated when the cylinder is inoperable for service braking. The figures show that the brake cylinder 1 a spring brake section and a service brake section which form a structural unit. As a result, the size is significantly reduced compared to the known designs.

Die Ausführung nach der 3 arbeitet ohne den Schaltzylinder. Der Kolben 5 ist hülsenförmig gestaltet und mit einer Gewindespindel 20 ausgestattet die den Druckluftzuführkanal umgibt. Die Gewindespindel 20 ist nicht selbsthemmend, jedoch mit einer Bremse 21, im dargestellten Ausführungsbeispiel mit einer Reibbremse gekoppelt. Die Reibkraft wird durch Druckluftkolben 22 erzeugt. Dadurch ist es möglich, dass die von der Bremse 21 aufgebrachte Kraft gesteuert wird. In der linksseitigen Stellung ist die Bremse 21 aktiviert, so dass die Gewindespindel 20 gegen Drehung gesichert ist. Soll nun der Kolben 5 in die in der rechtsseitigen Darstellung dargestellte Feststellbremsstellung überführt werden, wird die von der Bremse 21 aufgebrachte Kraft verringert, dadurch wird durch die von der Federspeicherfeder 4 aufgebrachte Kraft bewirkt, dass sich beim Unterschreiten einer bestimmten Bremskraft die Gewindespindel 20 dreht. Die Drehzahl ist durch die Bremskraft regelbar, so dass auch die lineare Bewegung des Kolbens 5 gesteuert werden kann.The execution after the 3 works without the switching cylinder. The piston 5 is sleeve-shaped and with a threaded spindle 20 equipped surrounding the compressed air supply channel. The threaded spindle 20 is not self-locking, but with a brake 21 coupled in the illustrated embodiment with a friction brake. The frictional force is due to air piston 22 generated. This makes it possible for the brake 21 applied force is controlled. In the left-hand position is the brake 21 activated, so that the threaded spindle 20 is secured against rotation. Shall now the piston 5 are transferred to the parking brake position shown in the right-hand illustration, which is the brake 21 applied force is reduced, characterized by that of the spring-loaded spring 4 applied force causes when falling below a certain braking force, the threaded spindle 20 rotates. The speed is adjustable by the braking force, so that the linear movement of the piston 5 can be controlled.

Zum Lösen der Bremsstellung wird entsprechend der vorherigen Ausführung die Druckkammer 12 mit Druck beaufschlagt. Da die Druckluftkolben 22 drucklos sind, kann sich die Gewindespindel 20 verdrehen so dass der Kolben 5 entgegen der Wirkung der Federspeicherfeder 4 in die Ausgangsstellung zurückfahren kann.To release the braking position is according to the previous version, the pressure chamber 12 pressurized. Because the air piston 22 are depressurized, the threaded spindle can 20 twisting so that the piston 5 against the action of the spring-loaded spring 4 can go back to the starting position.

Es sei noch erwähnt, dass der Kolben 5 über einen Hebel oder über ein Gestänge mit der nicht dargestellten Bremse gekoppelt ist.It should be noted that the piston 5 is coupled via a lever or via a linkage with the brake, not shown.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Wesentlich ist, dass der Bremszylinder 1 aus einem Federspeicherbremsabschnitt und einem Betriebsbremsabschnitt besteht und dass diese beiden Abschnitte zu einer baulichen Einheit zusammengefasst sind. Außerdem ist vorteilhaft, dass zum Einleiten des Lösevorganges des Bremszylinders 1 bzw. der Bremse der Kolben 2 für die Betriebsbremsung aktiviert wird, und dass bei der ersten Ausführung eine Kopplung mit dem zweiten Bremszylinder 5 für die Feststellbremsung erfolgt.The invention is not limited to the illustrated embodiments. It is essential that the brake cylinder 1 from a spring store brake section and a service brake section and that these two sections are combined to form a structural unit. It is also advantageous that for initiating the release operation of the brake cylinder 1 or the brake of the piston 2 is activated for the service brake, and that in the first embodiment, a coupling with the second brake cylinder 5 for the parking brake.

Claims

Brake cylinder ( 1 ) for vehicle brakes, in particular for brakes of commercial vehicles with a. a spring brake section ( 4 . 5 ) in particular for carrying out parking brake operations by means of a spring-loaded spring ( 4 ), and b. a service brake section ( 2 . 3 ) for performing compressed air operated service braking, that c. the spring brake section ( 4 . 5 ) and the service brake section ( 2 . 3 ) are grouped together to form a structural unit, and d. that the brake cylinder ( 1 ) from a piston ( 2 ) in two rooms ( 12 . 14 ), characterized in that e. the spring-loaded spring ( 4 ) to another piston ( 4 ), the f. by means of a locking mechanism ( 6 ) opposite the piston ( 2 ) lockable and g. by solving the locking mechanism of this is solvable, and h. which is connected directly or via further elements with a piston rod for actuating the vehicle brake, wherein i. after releasing the locking mechanism ( 6 ) the spring-loaded spring ( 4 ) between the two pistons ( 2 . 5 ) and this shifts relative to each other during a parking brake.

Brake cylinder according to claim 1, characterized in that in the parking brake of the spring-loaded spring ( 4 ) loaded pistons ( 5 ) relative to the piston ( 2 ) is displaceable for the service braking.

Brake cylinder according to claim 1 or 2, characterized in that for releasing the of the spring-loaded spring ( 4 ) loaded piston ( 5 ) first the piston ( 2 ) for service braking in the direction of the piston ( 2 ) is movable, that the locking mechanism ( 6 ) by pressurizing the second pressure chamber ( 14 ) is closable, and that subsequently both pistons ( 2 . 5 ) by pressure relief of the piston ( 2 ) in the release position by means of the return spring ( 3 ) are movable.

Brake cylinder according to claim 3, characterized in that the locking mechanism by pressurizing the of the spring-loaded spring ( 4 ) loaded piston ( 5 ) is closable.

Brake cylinder according to one of the preceding claims, characterized in that the method of the spring-loaded spring ( 4 ) loaded piston ( 5 ) for the parking brake of these pistons ( 5 ) to release the locking mechanism ( 6 ) is pressure relieved.

Brake cylinder according to one of the preceding claims, characterized in that the locking mechanism consists of two in the blocking position contacting the conical surfaces ( 19 ) is formed.

Brake cylinder according to one or more of the preceding claims, characterized in that the one of the two spaces as a pressure chamber ( 12 ) is used to actuate the service brake, and wherein the spring-loaded spring ( 4 ) of the spring storage section in another room ( 13 ) on the opposite side of the piston ( 2 ) is arranged.

Brake cylinder according to one or more of the preceding claims, characterized in that in the further space ( 13 ) on the opposite side of the piston ( 2 ) a return spring ( 3 ) is arranged for the service brake.

Brake cylinder according to one or more of the preceding claims, characterized by a design such that by venting a second pressure chamber ( 14 ) the spring-loaded spring ( 4 ) is solvable.

Brake cylinder according to one of the preceding claims, characterized in that the second pressure chamber ( 14 ) within a shift cylinder ( 7 ) is that the shift cylinder ( 7 ) is formed in two parts and from a piston ( 2 ) for the service brake facing switching ring ( 7.1 ) and a piston ( 2 ) facing away from the service brake switching pot ( 7.2 ) consists.

Brake cylinder according to one or more of the preceding claims, characterized in that the second pressure chamber ( 14 ) for locking the locking mechanism ( 6 ) in the switching pot ( 7.2 ) is provided.

Brake cylinder according to claim 10 or 11, characterized in that between the piston ( 5 ) for the parking brake operation and the shift ring ( 7.1 ) an annulus ( 15 ) is provided, in which a compression spring ( 16 ) is inserted, which at one end to an inwardly directed collar of the piston ( 5 ) and with the other end on an outwardly directed collar of the switching ring ( 7.1 ) is supported.

Brake cylinder according to claim 11, characterized in that the switching ring ( 7.1 ) and the Switch pot ( 7.2 ) overlap, and that in this area a seal ( 17 ) is used.

Brake cylinder with the features of the preamble of claim 1, characterized in that by the spring-loaded spring ( 4 ) loaded pistons ( 5 ) with a threaded spindle ( 20 ) engaged with a brake ( 21 ) is in operative connection such that in the release state of the brake cylinder ( 1 ) the spindle ( 20 ) is secured by the applied braking force against rotation, and that by reducing or canceling the braking force, the threaded spindle ( 20 ) is rotatable, so that by the relaxation of the spring-loaded spring ( 4 ) The piston ( 5 ) in the longitudinal direction of the threaded spindle ( 20 ) is movable.

Brake cylinder according to claim 14, characterized in that the threaded spindle ( 20 ) is not self-locking, and that the friction force of the brake ( 21 ) by means of pressurizable compressed air piston ( 22 ) is controllable.

Brake cylinder according to one of the preceding claims, characterized in that for transferring the piston ( 5 ) of the parking brake position in the release position, the threaded spindle is driven in rotation.