DE2551618C2

DE2551618C2 - Federspeicherzylinder

Info

Publication number: DE2551618C2
Application number: DE19752551618
Authority: DE
Inventors: Walter Dipl.-Ing. 8200 Rosenheim Furtner; Bernd Dipl.-Ing. 8000 München Wosegien
Original assignee: Knorr Bremse AG
Current assignee: Knorr Bremse AG
Priority date: 1975-11-18
Filing date: 1975-11-18
Publication date: 1982-12-02
Also published as: DE2551618A1; FR2332461B1; FR2332461A1; SE7612845L

Description

- der Federspeicherkolben (8) und die Kolbenstange (12) mittels eines Hebelgetriebes (16) zur Kraftübersetzung miteinander gekoppelt sind, und

- die Speicherfeder (10) zwischen der festen Wandung (3 bzw. 6) des Federspeicherzylinders und der über das Hebelgetriebe (16) mit dem Federspeicherkolben (8) gekoppelten Kolbenstange (12) eingespannt ist.

2. Federspeicherzylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Federspeicherkolben (8) auf seiner dem Lösedruck abgewandten Seite eine erste Abstützung (24) für das seine beiden weiteren Anlenkungen (14 bzw. 26) am Ende der Kolbenstange (12) und an einer festen Wand (6 bzw. 32) aufweisende Hebelgetriebe (16) bildet, und daß ein auf der Kolbenstange fest angeordneter Federtellerteil (34) die Abstützungsstelle für das eine Ende der Speicherfeder (10) bildet (Fig. 1, 2)

3. Federspeicherzylinder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zylinderfeste Anlenkung (26) des Hebelgetriebes (16) sich an einer Trennwand (32) befindet, die einen sich zum Gehäusedeckel (3) hin erstreckenden, von der Kolbenstange (12) durchgriffenen Federraum (22) abschließt (Fig. 1).

4. Federspeicherzylinder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlenkung (14) des Hebelgetriebes (16) an der Kolbenstange (12) sich an der Verbindungsstelle von deren Ende mit dem Federtellerteil (34) befindet, daß die Speicherfeder (10) am Gehäuseboden (6) abgestützt ist, daß die Kolbenstange den Federspeicherkolben (8) luftdicht verschieblich durchsetzt, und daß der vom Lösedruck beaufschlagte Raum (20) an den Gehäusedeckel (3) angrenzt (Fig. 2).

5. Federspeicherzylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Hebelgetriebe (16) Anlenkungen (14, 24, 26) an einem Kolbenstangenabschnitt, am Federspeicherkolben (8) und an der Innenwand (4) des Gehäusedeckels (3) aufweist, wobei der Kolbenstangenabschnitt sich innerhalb des vom Federspeicherkolben und vom Gehäusedeckel gebildeten, vom Lösedruck beaufschlagbaren Raumes (20) befindet, daß die Kolbenstange (12) den Gehäusedeckel (3) und den Federspeicherkolben luftdicht verschieblich durchsetzt und an ihrem Ende einen Federtelierteil (34) trägt, und daß die Speicherfeder (10) zwischen dem Federtellertei! (34) und dem Gehäuseboden (6) eingespannt ist (Fig. 3).

Die Erfindung betrifft einen Federspeicherzylinder, insbesondere für druckluftgesteuerte Bremsen von Schienenfahrzeugen, mit einem entgegen der Kraft einer an einer festen Zylinderwand abgestützten Speicherfeder unmittelbar von einem Lösedruck beaufschlagbaren Federspeicherkolben und mit einer Kolbenstange.

Federspeicherzylinder der vorstehend genannten Art eignen sich wegen ihrer zeitlich praktisch unbegrenzt langen Zuspannwirkung besser als diuckluftbeaufschlagte Bremszylinder für eine Benutzung als Feststellbremse. Aus betrieblichen Gründen ist zusätzlich eine Erhöhung der abgebbaren Kolbenstangenkräfte dieser Einrichtungen wünschenswert: Falls is die Betriebsbremse, die beispielsweise, wie bei Nahverkehrzügen üblich, als elektrische Bremse ausgebildet sein kann, versagt und durch eine andere Bremse ersetzt werden muß, wozu dann die Federspeicherzylinder aufweisende Feststellbremse in Frage kommt,

wird erwartet, daß eventuell unter Inkaufnahme übermäßiger Erwärmung der Bremsenreibteile der Feststellbremse ein Notfahrbetrieb des betroffenen Fahrzeuges für eine begrenzte Zeit möglich ist. Dies bedeutet wegen der dabei geforderten unveränderten Bremswege, daß die normalerweise von der Betriebsbremse getragene Bremslast vollkommen von der vom Federspeicherzylinder zuspannbaren Feststellbremse aufgebracht werden muß, letztere also entsprechend kräftig zugespannt werden muß.

Bei Federspeicherzylindern der eingangs genannten Art hängt deren abgebbare Kolbenstangenkraft, abgesehen von Reibungsverlusten in den Übertragungsgliedern, von der Kraft der Speicherfeder ab. Die Größe dieser Kraft ist von der betrieblich aufbringbaren Lösekraft, d. h. der zum Spannen der Speicherfeder zur Verfügung stehenden Kraft, abhängig: Die Lösekraft ist das Produkt von Löseluftdruck und beaufschlagter Fläche des Federspeicherkolbens. Da beide Größen in der Praxis nicht beliebig groß

wählbar sind, bestehen für ein Heraufsetzen der Lösekraft und damit der von der Speicherfeder später abgebbaren Kraft Grenzen.

Für zum Ausüben einer Zuspannkraft mit Druckluft beaufschlagbare Bremszylinder ist es bekannt, zwischen dem Bremszylinderkolben und die Kolbenstange ein eine Kraftübersetzung bewirkendes Hebelgetriebe einzuordnen (DE-OS 2331272 oder 2320022). Bei einer einfachen Übertragung dieser bekannten Anordnung auf Federspeicherzylinder

so müßte unter Berücksichtigung der hierbei entsprechend der Kraftübersetzung vergrößerten Hubwege der von der Speicherfeder belasteten Federspeicherkolben die Speicherfeder über die langen Hubwege möglichst konstante Spannkraft aufweisend ausgelegt

werden, was nur bei relativ langer und weicher Ausbildung der Speicherfeder möglich ist. Eine derartige Speicherfeder kann Einbauschwierigkeiten verursachen.

Bei Federspeicherzylindern ist es allgemein be-

kannt, die Speicherfeder zwischen den mit der Kolbenstange fest verbundenen Federspeieherkolhen, also somit auch der Kolbenstange, und einer festen Wandung einzuspannen (DE-AS 1555557 oder CH-PS 462640).

f>i Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, einen Federspeicherzylinder der eingangs genannten Art derart auszubilden, daß eine wesentliche Steigerung der seitens der Kolbenstange abgcge-

benen Kraft erreicht wird, ohne daß ein höherer Lösedruck oder eine gröbere Kolbenfiiiche als bisl.cr üblich erforderlich ist. Der Federspeicherzylinder soll zumindest keine wesentliche Überschreitung der bisher üblichen Abmessungen erfordern.

Die Aufgabe wird nach der Erfindung durch die Kombination der im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches ! angegebenen Merkmale geiösi.

In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausführungsmerkmale für nach der Erfindung ausgebildete Federspeicherzylinder angegeben.

In den Zeichnungen sind in vereinfachtem, schematischcrii Längsschnitt unterschiedliche Ausführungsbeispiele für nach der Erfindung ausgebildete Federspeicherzylinder dargestellt, und zwar zeigt

Fig. 1 einen Federspeicherzylinder mit vorn nahe dem Kolbenstangenaustritt angeordneter Speicherfeder, hinten befindlichem Kolbenteil und dazwischen eingeordnetem Hebelgetriebe,

Fig. 2 eine Anordnung mit vorn befindlichem, druckbeaufschlagbarem Raum und hinten angeordneter Speicherfeder mit zum Teil von dieser umschlossenem Hebelgetriebe, und

Fig. 3 eine Ausführung, bei welcher sich das Hebelgetriebe im vorn angeordneten, druckbeaufschlagbaren Raum und die Speicherfeder hinten befinden.

Gleichartige bzw. einander entsprechende Teile sind in Fig. 1 bis 3 mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Grundsätzlich weist der Federspeicherzylinder ein Zylindergehäuse 2, einen Gehäusedeckel 3 mit einer Innenwand 4 und einen Zylinderboden 6 auf. Im Zylindergehäuse 2 sind untergebracht: ein verschiebliches Kolbenteil 8, eine Speicherfeder 10 und eine Kolbenstange 12, die eine Anlenkung 14 für ein Hebelgetriebe 16 besitzt. Über einen Anschluß 18 ist einem druckbeaufschlagbaren Raum 20 ein Bremslösedruck »c« zuführbar. Die Speicherfeder 10 befindet sich in einem Federraum 22 und stützt sich einerseits an einem mit der Kolbenstange 12 unmittelbar verbundenen Federtellerteil 34 ab. Zwischen dem druckbeaafschlagbaren Raum 20 und dem Federraum befindet sich ein neutraler Raum 40. Das Hebelgetriebe 16 weist an den Enden seiner einzelnen Hebel gleit- oder rollfähige Ausbildungen auf, die an entsprechenden Abstützungsstellen 24, 24' bzw. 26, 26' einerseits am Kolbenteil 8 und andererseits an festen Gehäuseteilen zur Anlage kommen. Die Anlenkung 14 greift etwa mittig an den einzelnen Hebeln des Hebelgetriebes 16 an. Die Kolbenstange 12 trägt an ihrem freien, aus dem Gehäuse 2 ragenden Ende eine Bolzenaufnahme 38 zur Verbindung mit nicht dargestellten Bremsbetätigungsgliedern.

Eine nacii Fig. 2 oder 3 erforderliche luftdichte Durchführung der Kolbenstange 12 durch den Gehäusedeckel 4 ist durch eine erste Dichtung 28 und eine hierbei weiterhin erforderliche Durchführung durch den Kolbenteil 8 durch eine zweite Dichtung 30 sichergestellt. Bei der Ausführung nach Fig. 1 entfallen diese Dichtungen.

Nach Fig. 1 befinden sich die Abstützungsstellen 26,26' für die eine Seite der Hebel des Hebelgetriebes 16 an einer festen Gehäusetrennwand 32, welche den Federraum 22 vom neutralen Raum 40 trennt. Nach Fig. 2 befinden sich die Abstützstellen 26 am Zylin-

derboden 6. und nach Fig. s sind die Absiutzstei>_n 26 an der Innenwand 4 ausgebildet

Bei einer Beaufschlagung des die Flach? F₁ aufweisenden Kolhenteiics 3 mit einer,; L^ethu^k ^spannr •1er Kollienteil 8 über das an ihm abgestützte, em übersetzungsverhältnis / aufweisende Hebelgetriebe 16 die Speicherfeder 10. Die Speicherfeder 10 ht dabei maximal derart zu dimensionieren, daß sie eine die vom Kolbenteil 8 ausübbare, dem Produkt von Lösedruck c und beaufschlagbarer Fläche F₁. entsprechende Lösekraft P, um einen dem Hebelverhältnis /' entsprechenden Faktor übersteigende Kraft K_K über den Federtellerteil 34 auf die Kolbenslange 12 auszuüben vermag.

Es gilt also

Wird der Lösedruck abgesenkt, um eine Bremsung zu bewirken, überträgt die stark dimensionierte Spei-

cherfeder unmittelbar ohne Mitwirkung des Hebelgetriebes ihre Kraft über das Federtellerteil 34 auf die maximal die Kraft K_K ausübende Kolbenstange 12. Die Federspeicherzylinder weisen frigende Vorteile auf:

Es ist nur eine zwar kräftige, aber harte und damit kurze, relativ kleine und billige Speicherfeder nötig.

Bei einem Versagen des Übersetzungsgetriebes 16

ist noch die volle Federspeicherzylinderkraft von der Kolbenstange 12 abnehmbar.

λο Durch die Wahl der Übersetzung / ist es möglich, bei Einhaltung eines vorgebenen Lösedruckes c und konstanter Kolbenfläche F_c die Kraft zum Spannen einer in ihrer Stärke den jeweiligen Erfordernissen angepaßten Speicherfeder aufzubringen.

Selbstverständlich gestatten die beschriebenen Ausführungsbeispiele die Eingliederung einer Gestängenachstelleinrichtung zur Einhaltung des Lösespieles.

40	2	Bezugszeichenliste
	3	Zylindergehäuse
	4	Gehäusedeckel
	υ	Innenwand
	8	Zylinderkolben
45	10	Kolbenteil
	12	Speicherfeder
	14	Kolbenstange
	16	Anlenkung
	18	Hebelgetriebe
50	20	Anschluß
	22	Raum
	24,24'	Federraum
	26,26'	Abstützstelle
	28	Abstützstelle
55	30	Dichtung
	32	Dichtung
	34	Gehäusetrennwand
	38	Federtellerteil
	40	Bolzenaufnahme
60	C	Raum
	F₁,	Bremslösedruck
	i	Fläche
	P₁.	Übersetzungsverhältnis
		Lösekraft
55	Kraft

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Federspeicherzylinder, insbesondere für druckluftgesteuerte Bremsen von Schienenfahrzeugen, mit einem entgegen der Kraft einer an einer festen Zylinderwand abgestützten Speicherfeder unmittelbar von einem Lösedruck beaufschlagbaren Federspeicherkolben und mit einer Kolbenstange, gekennzeichnet durch die Kombination der Merkmale, daß