DE2751607C2 - Schnellösevorrichtung für Federspeicherbremszylinder, insbesondere für Kraftfahrzeugbremsen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schneidevorrichtung

ι ο nach dem Gattungsbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei einer Schneilösevorrichtung der gattungsgemäßen Art (DE-OS 22 09 570) ist der Kolben des Federspeicherbremszylinders mit einem in die Federkammer ragenden Kolbenhals direkt auf der Kolbenstange geführt, wobei die Kolbenstange und der Kolbenhals radial von einem Bolzen durchragt sind. Gleitet der Bolzen in einem den Kolbenhals in Axialrichtung durchsetzenden Längsschlitz, dann ist die Verbindung zwischen Kolbenhals und Kolbenstange aufgehoben, derart, daß Relativbewegungen möglich sind. Greift der Bolzen jedoch nach Drehung in einen vom Längsschlitz winklig abstehenden Querschlitz ein, dann ist die formschlüssige Verbindung zwischen Kolbenhals und Kolbenstange und damit die gemeinsame Beweglichkeit beider Teile hergestellt. Schneilösevorrichtungen dieser Art sind jedoch als teuer anzusehen, nicht nur wegen der Vielzahl der verwendeten Teile, sondern insbesondere auch wegen der hohen Fertigungskosten, die bei der Bearbeitung des Kolbenhalses, des Bolzens und der Kolbenstange in Kauf zu nehmen sind.

Da der Kolbenhals bei derartigen Kolben im allgemeinen starr mit dem Kolben verbunden ist, muß ein Austausch der gesamten Kolbenanordnung vorgenommen werden, wenn die Längs- und Querschlitze im Kolbenhals ausgeschlagen sein sollten.

Davon ausgehend besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine Schneidevorrichtung der in Rede stehenden Art konstruktiv billig so auszubilden, daß insbesondere

to auf eine aufwendige Bearbeitung des Kolbenhalses verzichtet werden kann. Insbesondere soll es ermöglicht sein, in der Schneidevorrichtung vergleichsweise billige Verschleißteile zu verwenden, wenn ein Austausch vorzunehmen ist. Die Schnellöseeinrichtung soll dennoch zuverlässig arbeiten und den erhöhten Belastungen widerstehen, weiche beim Ein- und Auskoppeln auftreten.

Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die Merkmale nach dem Kennzeichnungsteil des Patentanspruches 1.

so Durch Verwendung der Kulissenscheibe, welche aus Kunststoff bestehen kann, ist es möglich, die beim Ein- und Auskoppeln erforderlichen Bewegungen des Bolzens so zu führen, daß ein materialverschleißender, direkter Kontakt mit dem Kolben bzw. mit dem Kolbenhals vermieden wird. Die Kulissenscheibe wirkt demnach als mittelbares Kopplungselement, welches nach Verschleiß ohne weiteres ausgetauscht werden kann. Nach einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Kulissenscheibe auf der dem Kolbenhals zugewandten Seite durch eine am Kolben abgestützte Fangscheibe geführt; an dieser aus einem billigen Blechstanzteil o. dgl. herstellbaren Fangscheibe liegen die radial vorspringenden Enden des Bolzens an, wenn die gekoppelte Lage zwischen Kolben und Kolbenstange besteht. Nach Verschleiß der Fangscheibe kann diese ohne weiteres ausgetauscht und durch eine neue Fangscheibe ersetzt werden, d. h. die Kolbenanordnung selbst kann weiterhin benutzt werden.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind auch in Anspruch 3 aufgeführt

Schneilöseeinrichtungen mit bajonettähnlichem Gesperre, bei welchem radiale Vorsprünge gegenüber einem Kolbenhals in vorbestimmter Rolativlage zu wirken vermögen, sind auch bei ziehenden Federspeicherzylinder bekannt (FR-PS 22 04 241). Auch bei derartigen Löseeinrichtungen besteht das Problem des fertigungstechnisch teuren Aufbaues, da der Kolbenhals bzw. ein an diesem ausgebildeter, gegenüber den radialen Vorsprüngen wirkender Scheibenkörper mit dem eigentlichen Kolben des Federspeicherbremszylinders verbunden ist Dies bedeutet, daß die Kolbenanordnung insgesamt auszutauschen ist, wenn durch das Ein- und Auskoppeln ein Verschleiß, d.h. ein Ausschlagen der Kopplungsteile, auftreten sollte.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert.

F i g. 1 ist eine Längs-Schnittansicht tines einen Federspeicherbremszylinder mit einer Schneideeinrichtung aufweisenden Kombizylinders;

Fig. 2 ist eine eine obere und eine untere Schnitthälfte enthaltende Einzel-Schnittansicht von Linie H-Il in Fig.3;

Fig.3 ist eine Schnittansicht von Linie III-1II in Fig. 2;

Fig.4 ist eine teilweise geschnittene Einzelansicht der Kulissenscheibe mit der materialeinheitlich an ihr vorgesehenen Kulissenhülse;

F i g. 5 ist eine vergrößerte Einzelansicht der Fangscheibe.

In F i g. 1 der Zeichnung ist ein kombinierter Betriebsbrems- und Federspeicherbremszylinder dargestellt, welcher aus dem Betriebsbremszylinder 1 und dem Federspeicherbremszylinder 3 besteht. Der Betriebsbremszylinder 1 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel als Membranzylinder ausgebildet und dient zur Betätigung eines Bremsorgans, so eines Bremshebels "oder dergleichen. Der Federspeicherbremszylinder 3 ist mit dem Betriebsbremszylinder verbunden und weist einen Zylinderraum 5 und einen Federraum 7 auf. Der Zylinderraum 5 und der Federraum 7 sind durch einen im Zylindergehäuse verschiebbaren Federspeicherkolben 9 getrennt; wird über einen (nicht dargestellten) Anschluß Druckmittel in den Zylinderraum 5 eingeleitet, dann wird der Federspeicherkolben 9 gernäß F i g. 1 nach rechts gerichtet verschoben und drückt dabei die im Federraum 7 befindliche Speicherfeder 11 zusammen. Während der Bewegungen des Kolbens 9 »atmet« der Federraum 7 über einen an der Unterseite desselben dargestellten Schnorchel 13.

Der Federspeicherkolben 9 ist in F i g. 1 in Fahrstellung befindlich dargestellt und steht über die nachfolgend beschriebene Schnellösevorrichtung mit einer Kolbenstange 15 in Verbindung, weiche an ihrem gemäß F i g. 1 linken Ende auf die im Betriebsbremszylinder befindliche Vollmembran 17 einzuwirken vermag. Zu diesem Zweck ist an dem vorgenannten Ende der Kolbenstange IS eine Druckscheibe 19 angeordnet. Die Kolbenstange 15 ist von einem Bolzen 23 durchsetzt (Fig. 1—3), welcher sich durch eine entsprechende Bohrung erstreckt und gegenüber Verschiebungen gesichert ist. Der Bolzen 23 wirkt mit einer Kulissenscheibe 25 zusammen, welche gemäß F i g. 3 der Bolzenlänge entsprechende radiale Ausnehmungen 27 und 29 aufweist. An ihrem gemäß F i g. 2 linken Ende besitzt die Kulissenscheibe 25 einen kurzen Bund 31, wahrend sie an ihrem gemäß F i g. 2 und 4 rechten Ende mit einer verlängerten Kulissenhülse 33 ausgestattet ist. In der in Fig. 1 und in der oberen Schnitthälfte nach Fig.2 dargestellten Position ist ersichtlich, daß der Bolzen 23 am Boden 35 des Federspeicherkolbens 9 anliegt, also gegenüber einer relativ zum Federspeicherkolben nach rechts gerichteten Verschiebebewegung gesichert ist. Insbesondere ist in einer dem Bolzen 23 zugewandten Lage am Boden 35 des Federspeicherkolbens eine Fangscheibe 37 (Fig.5) eingelegt Die Fangscheibe 37 ist in nachfolgend beschriebener Weise am Boden formschlüssig gehalten und besteht aus einem widerstandsfähigen, abriebfesten Material, während der Federspeicherkolben 9 beispielsweise aus einem Alu-Druckgußmaterial besteht

Fig.3 veranschaulicht, daß die Kulissenscheibe 25 vor. einer Rückstellfeder 39 umgeben ist Ein Ende der als Spiralfeder ausgebildeten Rückstellfeder greift (Fig.3) an einem hakenförmigen Ansatz 41 der Kulissenscheibe an, während das entgegengesetzte Ende an einem Zapfen 43 Fixiert ist Der Zapfen 43 erstreckt sich vom Boden 35 des Federspeicherkolbens gemäß F i g. 1 und 2 nach links gerichtet und greift dabei in die in Fig.5 dargestellte, am Außenumfang der Fangscheibe befindliche Nut 45 ein. Desgleichen ist in der Fangscheibe eine Bohrung 47 vorgesehen, welche dadurch einen gleichfalls vom Boden des Federspeicherkolbens sich erstreckenden Zapfen 49 durchsetzt ist. Auf diese Weise ist die Fangscheibe 37 gegenüber Drehung relativ zum Federspeicherkolben abgesichert

Die vorstehend beschriebene Rückstellfeder ist unter Verspannung am Ansatz 41 eingehängt, derart, daß sie die Neigung besitzt, die Kulissenscheibe 25 gemäß Fig.3 im Uhrzeigersinn gerichtet zu drehen. Die im Uhrzeigersinn gerichtete Drehung der Kulissenscheibe ist durch den Zapfen 49 begrenzt, der sich sowohl durch die Bohrung 47 der Fangscheibe 37 als auch durch einen bogenförmigen Schlitz 51 erstreckt, welcher in der Kulissenscheibe ausgebildet ist. In F i g. 3 ist die Anschlagposition der Kulissenscheibe dargestellt, derart, daß der Zapfen 49 an einem Ende des Schlitzes 51 anliegt und eine weitere, im Uhrzeigersinn verlaufende Drehbewegung verhindert ist.

Wie F i g. 4 veranschaulicht, weist die materialeinheitlich mit der Kulissenscheibe ausgebildete Kulissenhülse 33 diametral einander gegenüberliegende Schlitze 53 auf. Die beiden verhältnismäßig breiten Schlitze verlaufen an einer Längsseite geradlinig und an der anderen Längsseite in Form einer Steuerkurve 55 bzw. 57. Die Schlitze 51 und 53 gehen im Bereich der Kulissenscheibe in die radialen Ausnehmungen 27 und 29 über. Vom Boden 35 des Federspeicherkolbens 9 erstreckt sich ein unter Abdichtung an der Kolbenstange 15 geführter Kolbenhals 59 nach rechts gerichtet (Fig. 1 und 2). Der Kolbenhals 59 ist in einer der Kulissenscheibe entsprechenden Weise mit einander gegenüberliegenden radialen Ausnehmungen 61 und 63 versehen, von welchen die Ausnehmung 61 im unteren Halbschnitt nach F i g. 2 dargestellt ist. Die radialen Ausnehmungen 61 und 63 sind in entsprechender Weise der Baulänge des Bolzens 23 angepaßt, derart, daß der Bolzen 23 in nachfolgend beschriebener Weise innerhalb der Ausnehmungen 61 und 63 axiale Relativbewegungen zum Federspeicherkolben vollführen kann. Die vorstehend beschriebene Fangscheibe 37 (Fig.5) ist gleichfalls mit radialen Ausnehmungen 65 und 67 versehen, wobei die Farbscheibe 37 mit Hilfe der vorstehend beschriebenen formschlüssigen Verbindung

so am Boden 35 des Federspeicherkolbens 9 angeordnet ist, daß sich die radialen Ausnehmungen 61 und 63 des Kolbenhalses 59 mit den radialen Ausnehmungen 65 und 67 der Fangscheibe 37 decken, wie dies unter Bezugnahme auf die radialen Ausnehmungen 61 und 67 im unteren Halbschnitt nach F i g. 2 dargestellt ist. Als Folge der durch die Rückstellfeder 39 hervorgerufenen Drehung der Kulissenscheibe 25 sind die radialen Ausnehmungen 27 und 29 der Kulissenscheibe normalerweise nicht in Deckung mit den radialen Ausnehmungen 61 und 63 bzw. 65 und 67, d. h., es besteht eine gewisse Winkelversetzung, wie durch die gestrichelt dargestellte Lage der Ausnehmungen 61 und 63 und der mit voll ausgezogenen Linien dargestellten Lage der Ausnehmungen 27 und 29 (F i g. 3) ersichtlich ist. Wird die Kulissenscheibe in nachfolgend beschriebener Weise gemäß F i g. 3 gegen den Uhrzeigersinn gerichtet verdreht, dann können die vorgenannten Ausnehmungen in Deckung gebracht werden, derart, daß sich der Bolzen relativ zum Federspeicherkolben innerhalb der radialen Ausnehmungen bewegen läßt.

An der gemäß F i g. 1 und 2 linken Seite der Kulissenscheibe 25 ist eine Sicherungsscheibe 69 befestigt, so durch Einrollen an der Innenseite des Federspeicherkolbens. Die Befestigung kann auch durch herkömmliche Schraubverbindung mit der Innenseite des Federspeicherkolbens bestehen. Die Sicherungsscheibe 69 verhindert ein unbeabsichtigtes Lösen oder Herausfallen der Kulissenscheibe, wenn der Bolzen 23 durch den Boden bzw. die Fangscheibe 37 nicht gesperrt, d. h. gegenüber Längsbewegung abgesichert ist. Am gemäß F i g. 1 rechten Ende der Kolbenstange 15 ist ein Vierkant 71 vorgesehen, an welchem ein Schlüssel zum Drehen des Vierkants angesetzt werden kann. Beispielsweise ist das rechte Ende der Kolbenstange durch einen Staubschutz 73 überdeckt, welcher zum Zwecke des Drehens der Kolbenstange abgenommen werden kann.

Die Wirkungsweise der Schnellösevorrichtung ist wie folgt:

In der Fahrstellung sind der Federspeicherkolben 9 und die Kolbenstange i5 durch den Bolzen 23 formschlüssig miteinander verbunden, d. h. der Bolzen ist infolge Anlage an der Fangscheibe gegenüber Axial-Relativbewegungen gesichert Wird der Zylinderraum 5 entlüftet, so kann die Speicherfeder 11 in herkömmlicher Weise wirken und den Federspeicherkolben 9 gemäß F i g. 1 nach links gerichtet verschieben. Die aus der Bremsstellung gemäß Fig. I nach rechts gerichtete Verschiebebewegung des Federspeicherkolbens 9 durch Einleiten von Druckluft in den Zylinderraum 5 führt in entsprechender Weise zu einem Verschieben der Kolbenstange 15.

Befindet sich der Federspeicherkolben 9 nach Entlüften des Zylinderraums 5 in seiner gegenüber der Darstellung nach F i g. 1 linken Wirklage, in welcher die Druckscheibe 19 um ein entsprechendes Maß ausgefahren ist, dann muß sichergestellt sein, daß die Kolbenstange 15 auch dann gelöst, also gemäß Fig. 1 nach rechts gerichtet verschoben werden kann, wenn die Belüftung des Zylinderraumes 5 aus irgend einem Grunde nicht mehr möglich sein sollte. Die Bremse muß bei in Bremsposition wirkendem Federspeicherbremszylinder also gelöst werden können, wenn der Zylinderraum 5 nicht mehr mit Druckluft versorgt werden kann. Zum Lösen der Bremse wird am Vierkant 71 ein Stößel angesetzt und wird die Kolbenstange gemäß Fig. 3 gegen den Uhrzeigersinn gerichtet gedreht; dies bedeutet, daß die Rückstellfeder 39 gespannt wird und der Bolzen 23 die gegen den Uhrzeigersinn gerichtete Drehbewegung infolge seiner Position in den Ausnehmungen 27 und 29 mitmacht. Befinden sich die Ausnehmungen 27 und 29 der Kulissenscheibe 25 in Deckung mit den radialen Ausnehmungen 65 und 67 der Fangscheibe und den radialen Ausnehmungen 61 und 63 des Kolbenhalses 59, dann ist der Kraftfluß zwischen dem Federspeicherkolben 9 und der Kolbenstange 15 aufgehoben, der Bolzen 23 kann eine gemäß F i g. 1 und 2 nach rechts gerichtete Axialbewegung innerhalb der Schlitze 53 der Kulissenhülse und innerhalb der radialen Ausnehmungen 61 und 63 des Kolbenhalses vollführen. Die Kolbenstange und der mit der Kolbenstange verbundene Bolzen werden hierbei durch die elastische Rückstellkraft der Bremsbetätigungsorgane gemäß F i g. 1 und 2 nach rechts gerichtet zurückgeschoben, so beispielsweise um eine Strecke von 20 mm. Die Bremse ist auf diese Weise gelöst. Die automatische Herstellung des Kraftflusses zwischen dem Federspeicherkolben und der Kolbenstange kann nachfolgend vorgenommen werden, wenn der Zylinderraum 5 wieder belüftet werden kann. Beim Belüften des Zylinderraumes 5 bewegt sich der Federspeicherkolben 9 gemäß Darstellung nach rechts gerichtet, wobei der Bolzen 23 an den beiden Steuerkurven 55 und 57 anschlägt (F i g. 4). Durch die relative Axialbewegung des Bolzens bei Anlage an den Steuerkurven wird die Kulissenhülse und somit die Kulissenscheibe so lange gegen den Uhrzeigersinn

γ·, gerichtet gedreht, bis der Bolzen wieder in den beiden radialen Ausnehmungen 27 und 29 der Kulissenscheibe eingeschnappt ist. Befindet sich der Bolzen innerhalb der radialen Ausnehmungen, dann dreht die vorgespannte Rückstellfeder 39 die Kulissenscheibe 25 mit

-in dem Bolzen 23 im Uhrzeigersinn gerichtet, bis wieder die Anschlagposition nach F i g. 3 erreicht ist, d. h. bis der Zapfen 49 an dem gemäß F i g. 3 oberen Ende des Schlitzes 51 anliegt. Nunmehr ist wieder die Fahrstellung erreicht, d.h. es besteht wieder ein Kraftfluß

•i^r. zwischen dem Federspeicherkolben und der Kolbenstange 15. Während der vorgenannten automatischen Herstellung des Kraftflusses zwischen dem Federspeicherkolben und der Kolbenstange besteht zwischen dem Außenumfang des Federspeicherkolbens, d.h.

w zwischen der an seinem Außenumfang eingelegten Dichtung und der Innenwandung des Federspeicherbremszylinders 3, ausreichend Reibung, welche eine Relativdrehung zwischen dem Gehäuse und dem Federspeicherkolben verhindert

Die beschriebene Schnellösevorrichtung ist sehr einfach aufgebaut; die Kulissenscheibe 25 kann in kostensparender Weise aus Kunststoff gefertigt werden, wobei keine kostenaufwendigen Feinbearbeitungen erforderlich sind. Der Federspeicherkolben 9 kann

to in gleicher Weise kostensparend als Alu-Druckgußteil sehr billig gefertigt werden, wobei die Gießgenauigkeit ausreicht, um aufwendige Feinbearbeitungen entbehrlich zu machen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Schneidevorrichtung für Federspeicherbremszylinder, insbesondere für Kraftfahrzeugbremsen, mit einem im Federspeicherbremszylinder angeordneten Federspeicherkolben, der mit einer ihn axial durchsetzenden Kolbenstange in einer Drehlage derselben unter Verwendung eines von der Kolbenstange radial abstehenden Bolzens formschlüssig kuppelbar ist, und mit einem vom Federspeicherkolben in den Federraum sich erstreckenden Kolbenhals, welchen der Bolzen in einer weiteren Drehlage der Kolbenstange während des Entkoppeins und während des erneuten Einkoppeins passiert, wobei eine Rückstellfeder den Bolzen selbsttätig aus der entkoppelten Lage in die gekoppelte Lage einzurükken vermag, wenn der Federspeicherkolben, ausgehend von der entkoppelten Lage, gegtn die Kraft der Speicherfeder unter Druckluftbeaufschlagung verschoben wird, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Enden des Bolzens (23) in gekoppelter Lage in Ausnehmungen (27, 29) einer die Kolbenstange (15) umgebenden Kulissenscheibe (25) erstrecken, weiche an der dem Federraum (7) abgewandten Seite des Federspeicherkolbens (9) anliegt, daß die Rückstellfeder (39) zwischen der Kulissenscheibe und der Innenseite des Federspeicherkolbens wirkend angreift, derart, daß der Bolzen in der gekoppelten Lage unter Führung der Kulissenscheibe formschlüssig am Boden (35) des Federspeicherkolbens anliegt, daß sich von der Kulissenscheibe eine an dieser befestigte Kulissenhülse (33) in den Kolbenhals (59) erstreckt, wobei an der Kulissenhülse diametral einander gegenüberliegende Schlitze (53) ausgebildet sind, weiche in axialer Erstreckung in die an der Kulissenscheibe ausgebildeten radialen Ausnehmungen münden, daß je eine Seite der Schlitze als Steuerkurve (55, 57) für den Bolzen zum Zwecke der Rückführung aus der entkoppelten Lage in die gekoppelte Lage ausgebildet ist und daß der vom Boden des Federspeicherkolbens in den Federraum sich erstreckende Kolbenhals radiale Ausnehmungen (61,63) aufweist, welche bei Relativdrehung der Kulissenscheibe und Deckung mit deren radialen Ausnehmungen den Bolzen unter Aufhebung der gekoppelten Verbindung aufnehmen.

2. Schneilösevorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine am Boden (35) des Federspeicherkolbens (9) formschlüssig angelegte, die Kolbenstange (15) gleichfalls umgebende Fangscheibe (37), welche zwei diametral gegenüberliegende, in Deckung mit radialen Ausnehmungen (61, 63) des Kolbenhalses (59) befindliche radiale Ausnehmungen (65, 67) aufweist, derart, daß der Bolzen nach Drehung der Kolbenstange und bei Deckung der radialen Ausnehmungen (27) der Kulissenscheibe mit den radialen Ausnehmungen (65, 67) der Fangscheibe und nach Passieren der Schlitze (53) der Kulissenhülse in die radialen Ausnehmungen des Kolbenhalses, den Formschluß zwischen dem Bolzen (23) und dem Federspeicherkolben aufhebend, eintritt.

3. Schneilösevorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kulissenscheibe (25) auf der dem Kolbenhals (59) zugewandten Seite durch die Fangscheibe (37) und an der entgegengesetzten Seite durch eine Sicherungsscheibe (69) drehbar geführt ist, wobei die Sicherungsscheibe an der dem Zylinderraum (5) zugewandten Seite des Federspeicherkolbens (9) befestigt ist