DE1680232C3

DE1680232C3 - Combined compressed air and spring brake cylinder

Info

Publication number: DE1680232C3
Application number: DE19671680232
Authority: DE
Inventors: Frank Thomas Ashtabula Ohio Coxjun. (V.StA.)
Original assignee: North American Rockwell Corp
Current assignee: Boeing North American Inc
Priority date: 1966-07-08
Filing date: 1967-07-06
Publication date: 1977-01-13

Description

Die Erfindung betrifft einen kombinierten Druckluft- und Federspeicherbremszylinder gemäß dem Oberbe- &> griff des Anspruchs 1.The invention relates to a combined compressed air and spring brake cylinder according to the upper &> handle of claim 1.

Ein solcher kombinierter Druckluft- und Federspeicherbremszylinder ist aus einem Prospekt der Fa. Berg, Cat. No. 3653 vom März 1965, bekannt. Bei diesem bekannten Bremszylinder ist die Federkammer zur Vermeidung eines Zutrittes von Umgebungsluft vollständig abgeschlossen, wobei alle Teile der Federkaminer unter einem geringen Überdruck stehen, um Umgebungsluft mit ihren natürlichen Verunreinigungen an einem Eintritt in die Federkammer zu hindern. Zur Erzeugung des geringen Überdruckes in der Federkammer ist eine Strömungsverbindung zwischen der Federkammer und einem Druckvorlageraum des Gegendruckraumes geschaffen, in dem zur Spannung der Speicherfeder stets ein dem Druck im Druckluftsystem der Bremsanlage entsprechender Druck herrscht Um eine Spannung der Speicherfeder unter der Einwirkung dieses Druckes in der Gegendruckkammer an der einen Seite des die Gegendruckkammer von der Federkammer trennenden Hilfsbremskolben zu ermöglichen, darf aber in der Federkammer nicht derselbe Druck herrschen wie in der Gegendruckkammer, so daß in der Federkammer nur ein geringer Überdruck erzeugt wird. Diese Druckminderung erfolgt durch einen schwimmend gelagerten Ventilteller, der in seinem Mittelteil die Mündung des Strömungskanals zur Federkammer abdeckt und mit einem elastischen Umfangskragen an der Wand eines zur Gegendruckkammer führenden Ringkanales derart abdichtet, daß zwar eine Zuströmung zur Gegendruckkammer unter Abhebung des Dichtkragens von der Kanalwand möglich ist, eine Abströmung aus der Gegendruckkammer hingegen zu einem Anheben des Ventiltellers von der Mündung des Strömungskanals zur Federkammer führt. Diese Ventilanordnung und die Strön.ungsverbindung zwischen dem Vorlageraum für die Gege.ndruckkammer und der Federkammer sind in einem an einer Seite des Gehäuses des Zylinders angesetzten Zusatzgehäuse vorgesehen, welches als angeschraubtes, eigenes Gußgehäuse ausgebildet ist.Such a combined compressed air and spring brake cylinder is from a brochure from Berg, Cat. No. 3653 from March 1965, known. With this one known brake cylinder, the spring chamber is complete to avoid the entry of ambient air completed, with all parts of the spring chamber under a slight overpressure to To prevent ambient air with its natural impurities from entering the spring chamber. To the Generating the slight overpressure in the spring chamber is a flow connection between the Spring chamber and a pressure master chamber of the counterpressure chamber created in which to tension the accumulator spring there is always a pressure corresponding to the pressure in the compressed air system of the brake system To tension the accumulator spring under the action of this pressure in the counter-pressure chamber on one side of the auxiliary brake piston separating the counter-pressure chamber from the spring chamber, but the pressure in the spring chamber must not be the same as in the counter-pressure chamber, so that only a slight overpressure is generated in the spring chamber. This pressure reduction takes place through a floating valve plate, which in its middle part opens the mouth of the flow channel Covering the spring chamber and with an elastic peripheral collar on the wall of a counter pressure chamber leading ring channel seals so that although an inflow to the back pressure chamber below Lifting off the sealing collar from the duct wall is possible, an outflow from the counter-pressure chamber however, to a lifting of the valve plate from the mouth of the flow channel to the spring chamber leads. This valve arrangement and the flow connection between the intermediate space for the Gegene.ndruckkammer and the spring chamber are in one on one Side of the housing of the cylinder attached additional housing provided, which as a screwed, own Cast housing is formed.

Bei diesem bekannten Bremszylinder wird somit ein Eindringen von Umgebungsluft in die Federkammer bei gleichzeitiger Sicherstellung einer ausreichenden Beatmung dadurch vermieden, daß ein mit einer entsprechenden Ventilanordnung versehenes Zusatzgehäuse an das Gehäuse des Bremszylinders angeflanscht ist. welches in seinem Inneren eine durch die Ventilanordnung gesteuerte Strömungsverbindung zwischen der Federkammer und einem Vorlage.-aum der Gegendruckkammer herstellt.In the case of this known brake cylinder, ambient air will penetrate into the spring chamber at the same time ensuring adequate ventilation avoided by having one with a corresponding Valve arrangement provided additional housing is flanged to the housing of the brake cylinder. which in its interior a controlled by the valve arrangement flow connection between the Spring chamber and a template.-aum of the counter-pressure chamber manufactures.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Bremszylinder der eingangs bezeichneten Gattung zu schaffen, der, ohne auf eine hermetische Abdichtung der Federkammer gegenüber der Umgebung zu verzichten, den für die wirksame Beatmung der Federkammer erforderlichen Bauaufwand erheblich vermindert.In contrast, the invention is based on the object of providing a brake cylinder of the type indicated at the beginning To create a species that, without hermetically sealing the spring chamber from the environment to forego the construction effort required for effective ventilation of the spring chamber reduced.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht erfindungsgemäß darin, daß der Strömungskanal im Inneren der Kolbenstange verläuft und in die Betriebsdruckkammer mündet, und daß das Absperrorgan durch die Kolbenstange betätigbar ist.The solution to this problem is that the flow channel inside the Piston rod extends and opens into the operating pressure chamber, and that the shut-off device through the piston rod is actuatable.

Dadurch werden aufwendige Zusatzkonstruktionen, die ein separates angeflanschtes Nebengehäuse od. dgl. erfordern wurden, auf denkbar einfache Weise vermieden. Durch die Verlegung des Strömungskanals in das Innere der Kolbenstange wird eine besonders kompakte Bauweise des Bremszylinders erzielt. Dabei ist auch für das Absperrorgan kein zusätzlicher Raumbedarf und ein nur minimaler zusätzlicher Bauaufwand erforderlich, da das Absperrorgan auf einfache Weise unmittelbar an der ohnehin vorhandenen Kolbenstange vorgesehen werden und gegen die Trennwand zwischen der Betriebsdruckkammer und der Gegendruckkammer abdichten kann.This eliminates the need for complex additional constructions that require a separate flange-mounted secondary housing or the like. were avoided in a very simple way. By relocating the flow channel in the A particularly compact design of the brake cylinder is achieved inside the piston rod. This is also for the shut-off element does not require any additional space and requires only minimal additional construction costs, since the shut-off element is provided in a simple manner directly on the piston rod that is already present and against the partition between the operating pressure chamber and the counter pressure chamber can seal.

Die Ansprüche 2 bis 5 geben vorteilhafte Weiterbil-Claims 2 to 5 give advantageous further training

düngen der Erfindung wieder.fertilize the invention again.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand zeichnerisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert Es zeigtThe invention is explained in more detail below with reference to exemplary embodiments shown in the drawings indicates

F i g. 1 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen kombinierten Druckluft- und Federspeicherbremszylinder, F i g. 1 shows a longitudinal section through a combined compressed air and spring brake cylinder according to the invention,

Fig.2 eine vergrößerte Schnittdarstellung von Einzelheiten aus F i g. 1,FIG. 2 is an enlarged sectional view of Details from FIG. 1,

F i g. 3 einen Teilschnitt durch eine andere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Bremszylinders,F i g. 3 shows a partial section through another embodiment a brake cylinder according to the invention,

Fig.4 einen Teilschnitl durch eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Bremszylinders und4 shows a partial section through a further embodiment a brake cylinder according to the invention and

F i g. 5 einen Teilschnitt durch eine wiederum andere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Bremszylinders. F i g. 5 shows a partial section through yet another embodiment of a brake cylinder according to the invention.

Wie die F i g. 1 und 2 zeigen, besteht der kombinierte Druckluft- und Federspeicherbremszylinder 11 aus einem Druckluftantrieb 12 und einem Federspeicher 13, die axial hintereinandergeschaitei sind.As the F i g. 1 and 2 show, the combined compressed air and spring brake cylinder 11 consists of a compressed air drive 12 and a spring accumulator 13, which are axially one behind the other.

Der Bremszylinder 11 besitzt ein einstückiges starres Gußgehäuse 14, mit einer inneren Trennwand 15. Von der Trennwand 15 aus erstreckt sich eine zylindrische Wand 16 des Federspeichers 13. An der anderen Seite der Trennwand 15 befindet sich eine schalenförmige Wand 17 des Druckluftantriebes 12.The brake cylinder 11 has a one-piece rigid Cast housing 14, with an inner partition 15. From the partition 15 extends a cylindrical Wall 16 of the spring accumulator 13. On the other side of the partition 15 there is a cup-shaped one Wall 17 of the compressed air drive 12.

Der Druckluftantrieb 12 umfaßt ein gegenüber der Trennwand 15 angeordnetes schalenförmiges Wandteil 18, das in der Regel aus Blech besteht und am Umfang der Wand 17 befestigt ist, sowie eine biegsame, gasundurchlässige Membran 19, die innerhalb des aus den Wänden >7 und 18 bestehenden Gehäuses 24 angeordnet ist und mittels eines Klemmrings 21 zwischen den benachbarten Enden der Wand 17 und des Wandteiles 18 eingeklemmt ist. Die Membran 19 teilt den Druckluftantrieb 12 in eine Betriebsdruckkammer 22, die an die Trennwand 15 anschließt, und eine mit der UmgebungLatmosphäre in Verbindung stehende Kammer 23.The compressed air drive 12 comprises a shell-shaped wall part arranged opposite the partition 15 18, which is usually made of sheet metal and is attached to the circumference of the wall 17, as well as a flexible, gas-impermeable membrane 19, which is inside the housing 24, which consists of walls> 7 and 18 is arranged and by means of a clamping ring 21 between the adjacent ends of the wall 17 and the Wall part 18 is clamped. The membrane 19 divides the compressed air drive 12 into an operating pressure chamber 22, which connects to the partition 15, and a chamber in communication with the ambient atmosphere 23

Innerhalb der Kammer 23 ist die eine Seite der Membran 19 an einem großflächigen Druckstück 25 eines Kolbens 26 befestigt, der eine Endmuffe 27 aufweist, in welcher das abgerundete Ende einer Keilstange 28 gelagert ist Ein Keil 29 auf der Keilstange 28 trägt ein reibungsminderndes Wälzlager 31 zur Kraftübertragung, das zwischen gegenüberliegenden Seiten des Keils 29 und benachbarten, mit den Bremsbacken verbundenen Stempeln 32 angeordnet ist, die in geeigneter Weise mit den gegenüberliegenden _J0 Enden schwenkbar gelagerter Bremsbacken verbunden sind, wie dies beispielsweise aus den US-PS 30 37 584 oder 31 36 227 an sich bekannt ist.Inside the chamber 23, one side of the diaphragm 19 is attached to a large pressure piece 25 of a piston 26, which has an end sleeve 27 in which the rounded end of a wedge rod 28 is mounted Power transmission arranged between opposite sides of the wedge 29 and adjacent dies 32 connected to the brake shoes, which are suitably connected to the opposite J0 ends of pivoted brake shoes, as shown, for example, in US _{Pat. No. 3,037,584 or 3136} 227 is known per se.

Eine zur Vereinfachung nur schematich dargestellte Rückholfeder 33 drückt die Keilstange 28 und die Membran 19 gemäß Fig. 1 nach links. In der Darstellung gemäß Fig. 1 ist die Bremse in der Lösestellung veranschaulicht.A return spring 33, shown only schematically for the sake of simplicity, presses the wedge rod 28 and the Membrane 19 according to FIG. 1 to the left. In the illustration of FIG. 1, the brake is in the Release position illustrated.

Der gesamte Bremszylinder 11 ist mittels einer Verlängerung 34 auf einer Platte befestigt, welche die ^₀ Bremsbacken trägt und in der Regel an der Fahrzeugachse angebracht ist.The entire cylinder 11 is fixed by means of an extension 34 on a plate which carries the brake shoes and ^ ₀ is usually attached to the vehicle axle.

Die Trennwand 15 ist in der aus der Zeichnung ersichtlichen Weise mit einem mittleren Lagerteil 35 versehen, welches eine zylindrische Lageröffnung 36 ^₅ umgibt und in den Druckluftantrieb 12 hineinragt. Das Lagerteil 35 bildet in seinem in die Betriebsdruckkammer 22 hineinragenden Teil einen axialen Flansch 37.The partition 15 is provided in the manner shown in the drawing with a central bearing part 35 which surrounds a cylindrical bearing opening 36 ^ ₅ and protrudes into the compressed air drive 12. The bearing part 35 forms an axial flange 37 in its part protruding into the operating pressure chamber 22.

_3030th

₃₅₃₅

40 der die Lageröffnung 36 im Inneren der Betriebsdruckkammer 22 umgibt Bei der in F i g. 1 dargestellten Betriebslage mit gelöster Bremse wird die Membran 19 in die Anschlagstellung gegen den Flansch 37 nach links gedrückt Dadurch, daß das Lagerteil 35 mit dem Flansch 37 in die Betriebsdruckkammer 22 hine.'nragt wird vermieden, daß die Membran 19 an die getarnte innere Fläche der Wand 17 und der Trennwand 15 angedrückt wird, so daß ein freier Raum für den Eintritt von Druckluft durch einen Einlaß 38 zur Verfügung steht der mittels einer Druckleitung 39 mit einem nicht näher dargestellten Druckluftbehälter des Fahrzeuges in Verbindung steht 40 which surrounds the bearing opening 36 in the interior of the operating pressure chamber 22. 1, with the brake released, the membrane 19 is pressed into the stop position against the flange 37 to the left. The fact that the bearing part 35 with the flange 37 protrudes into the operating pressure chamber 22 prevents the membrane 19 from hitting the camouflaged inner surface the wall 17 and the partition 15 is pressed, so that a free space is available for the entry of compressed air through an inlet 38 which is connected by means of a pressure line 39 to a compressed air tank of the vehicle, not shown

Der Federspeicher 13 weist einen aus Blech bestehenden Abschlußdeckel 41 auf, der am offenen Ende der Zylinderwand 16 befestigt ist, und zwar mittels eines in einer Nut 43' sitzenden Sicherungsringes 42 (vgl. F i g. 2). Der Abschlußdeckel 41 ist mit Ausnahme des weiter unten erläuterten Druckentlastungsventils 72 dicht ausgebildet und im Bereich des SicherungsringesThe spring accumulator 13 has a cover plate 41 made of sheet metal, which is at the open End of the cylinder wall 16 is attached, namely by means of a locking ring 42 seated in a groove 43 '(cf. F i g. 2). The end cover 41 is, with the exception of the pressure relief valve 72 explained below dense and in the area of the locking ring

42 im wesentlichen luftdicht angeschlossen.
Innerhalb der Zylinderwand 16 ist ein Hilfsbremskol-42 connected essentially airtight.
Within the cylinder wall 16 is an auxiliary brake piston

ben 43 hin- und herbeweglich angeordnet. Der Hilfsbremskolben 43 trägt an einer Umfangsnut einen zusammengedrückten federnden Dichtungsring 44, der an der Zylinderfläche 45 der Zylinderwand 16 gleitbeweglich anliegt. Der Hilfsbremskolben 43 weist eine hohle zylindrische Kolbenstange 46 auf, die die Lageröffnung 36 gleitbeweglich durchsetzt und am äußeren Ende mittels eines Paßstückes 47 abgeschlossen ist (vgl. Fig. 2). Die ebene Endfläche 48 der Kolbenstange 46 steht senkrecht zur Achse des Hilfsbremskolbens 43 und liegt in der nachfolgend erläuterten Weise an der Membran 19 an.ben 43 arranged to be movable to and fro. The auxiliary brake piston 43 has a circumferential groove compressed resilient sealing ring 44, which is attached to the cylinder surface 45 of the cylinder wall 16 slidably applied. The auxiliary brake piston 43 has a hollow cylindrical piston rod 46 which the Bearing opening 36 slidably penetrated and closed at the outer end by means of a fitting piece 47 is (see. Fig. 2). The flat end surface 48 of the piston rod 46 is perpendicular to the axis of the Auxiliary brake piston 43 and rests against membrane 19 in the manner explained below.

Der Hilfskolben 43 teilt den Federspeicher 13 in eine Gegendruckkammer 49 im Anschluß an die Trennwand 15 und eine Federkammer 51. Die Gegendruckkammer 49 ist über einen Kanal 52 im Gehäuse 14 und ein Anschlußstück 53 direkt mit dem Druckluftbehälter des Fahrzeugs verbunden, so daß in der Gegendruckkammer 49 der volle Luftdruck des Behälters herrscht. Unter dieser Bedingung wird der Hilfsbremskolben 43 in die in F i g. 1 dargestellte linke Endlage geschoben, wobei er eine sehr starke Speicherfeder 54 zwischen sich und dem Abschlußdeckel 41 vollständig zusammendrückt. The auxiliary piston 43 divides the spring accumulator 13 into a counter-pressure chamber 49 in connection with the partition 15 and a spring chamber 51. The counter pressure chamber 49 is via a channel 52 in the housing 14 and a Connection piece 53 connected directly to the compressed air tank of the vehicle, so that in the back pressure chamber 49 there is full air pressure in the container. Under this condition, the auxiliary brake piston 43 becomes in the in F i g. 1 shown left end position, where he has a very strong memory spring 54 between and the end cover 41 is completely compressed.

Wie die Zeichnung veranschaulicht, weist die Speicherfeder 54 tonnenförmigen Urnriß auf mit einem in der Mitte gegenüber den Enden vergrößerten Durchmesser, so daß eine maximale Kompression auf kleinstem axialem Raum möglich ist.As the drawing illustrates, the storage spring 54 has a barrel-shaped outline with a in the middle opposite the ends enlarged diameter, so that a maximum compression on smallest axial space is possible.

Die hohle Kolbenstange 46 setzt sich durch den Hilfsbremskolben 43 hindurch fort und bildet eine Erhebung 55 innerhalb der Federkammer 51 mit einem geschlossenen Ende 56, das an einem flachen Axialanschlag 57 einer zentrischen hohlen Vertiefung 58 des Abschlußdeckels 41 anliegt, welcher somit als Anschlag zur Begrenzung der Bewegung des HilfsbremskolbensThe hollow piston rod 46 continues through the auxiliary brake piston 43 and forms one Elevation 55 within the spring chamber 51 with a closed end 56 which is against a flat axial stop 57 rests against a central hollow recess 58 of the cover plate 41, which thus acts as a stop to limit the movement of the auxiliary brake piston

43 in der Zeichnung nach links dient. Die Anordnung dieses Anschlags und die Bemessung der Teile sind so getroffen, daß bei der Endlage des Hilfsbremskolbens 43 gemäß Fig. 1, die er unter einem einen festgelegten Betriebsdruck überschreitenden Druck der Behälterluft einnimmt, die Endfläche 48 der Kolbenstange 46 im wesentlichen bündig mit dem Flansch 37 des Lagerteils 35 abschließt.43 serves to the left in the drawing. The arrangement of this stop and the dimensioning of the parts are like this taken that in the end position of the auxiliary brake piston 43 according to FIG. 1, which he set under a one Operating pressure exceeding pressure of the container air assumes, the end surface 48 of the piston rod 46 in the substantially flush with the flange 37 of the bearing part 35.

Die Lageröffnung 36 in der Trennwand 15 weist zwei in Abstand voneinander angeordnete Ringnuten 61 undThe bearing opening 36 in the partition 15 has two spaced apart annular grooves 61 and

62 auf, in denen als federnde Dichtungsringe, nämlich O-Ringe aus Kunstgummi, ausgebildete Dichtungen 63 und 64 sitzen. Die Dichtungen 63 und 64 sind durch einen ringförmigen Steg 65 voneinander getrennt und radial zusammengedrückt, so daß sie am Umfang der Kolbenstange 46 gleitend und dichtend anliegen. Das Ende der Kolbenstange 46 an der Trennwand 15 ist mit einem Mündungskanal 66 versehen, der an seinem inneren Ende stets in einen Strömungskanal 67 im Hilfsbremskolben 43 und der Kolbenstange 46 mündet. Der Mündungskanal 66 ist so angeordnet, daß bei der Lage des Hilfsbremskolbens gemäß F i g. 1 das äußere Ende des Strömungskanals 66 axial zwischen den Dichtungen 63 und 64, gegenüber dem Steg 65 liegt.62 in which as resilient sealing rings, namely O-rings made of synthetic rubber, trained seals 63 and 64 are seated. The seals 63 and 64 are through an annular ridge 65 separated from each other and radially compressed so that they are on the circumference of the Piston rod 46 slidingly and sealingly rest. The end of the piston rod 46 on the partition 15 is with a mouth channel 66 is provided, which at its inner end is always in a flow channel 67 in the Auxiliary brake piston 43 and the piston rod 46 opens. The orifice channel 66 is arranged so that in the Position of the auxiliary brake piston according to FIG. 1 the outer end of the flow channel 66 axially between the Seals 63 and 64, opposite the web 65 is.

Die Erhebung 55 der Kolbenstange 46 ist mit einem zweiten Mündungskanal 68 versehen, welcher den Strömungskanal 67 stets mit der Federkammer 51 verbindet.The elevation 55 of the piston rod 46 is provided with a second orifice channel 68, which the The flow channel 67 always connects to the spring chamber 51.

Der Abschlußdeckel 41 ist mit einer Gewindebohrung 71 versehen, in der ein als Rückschlagventil ausgebildetes Druckentlastungsventil 72 eingeschraubt ist, welches einen in der Gewindebohrung 71 sitzenden Ventilkörper 73 sowie eine öffnung 74 aufweist, an deren äußerem Ende sich eine erweiterte Bohrung mit einem konischen Sitz 75 befindet. Eine Schließkugel 76 wird mittels einer Feder 77 auf den Sitz 75 gedruckt, wobei die Feder 77 durch eine Kappe 78 zusammengedrückt gehalten wird, die am Ventilkörper 73 angebracht ist und eine Mehrzahl von öffnungen 79 aufweist.The cover plate 41 is provided with a threaded bore 71 into which a pressure relief valve 72 designed as a check valve is screwed, which has a valve body 73 seated in the threaded bore 71 and an opening 74, at the outer end of which there is an enlarged bore with a conical seat 75 . A closing ball 76 is pressed onto the seat 75 by means of a spring 77, the spring 77 being kept compressed by a cap 78 which is attached to the valve body 73 and has a plurality of openings 79.

Die Wandung der Erhebung 55 der Kolbenstange 46 besitzt eine Bohrung 81, die einen mit Gewinde versehenen Stellstift 82 gleitend aufnimmt, der in einer öffnung 83 der Vertiefung 58 im Abschlußdeckel 41 drehbar gelagert ist und in einen erweiterten, innerhalb der Vertiefung 58 angeordneten Mehrkantkopf 84 zum Ansatz eines Schraubenschlüssels ausläuft. Eine Mehrkantmutter 87 ist auf dem mit Gewinde versehenen Stellstift 82 so angebracht, daß sie sich mit ihrem Umfang in der entsprechend geformten Wandung 88 des Strömungskanals 67 nicht drehen, axial jedoch verschieben kann.The wall of the elevation 55 of the piston rod 46 has a bore 81 which is threaded provided adjusting pin 82 slidably received in an opening 83 of the recess 58 in the cover 41 is rotatably mounted and in an enlarged, arranged within the recess 58 polygonal head 84 for Approach of a wrench leaks. A polygon nut 87 is threaded on the Adjusting pin 82 attached so that its circumference is in the correspondingly shaped wall 88 of the flow channel 67 cannot rotate, but can move axially.

Eine ringförmige Blechscheibe 91 ist rund um das offene Ende der Vertiefung 58 durch Schweißung befestigt und mit einem einstückigen, ein Gewinde tragenden Bund 92 versehen, der in die Vertiefung 58 hineinragt Eine Mutter 93 im Bund 92 schließt das äußere Ende der Vertiefung 58 ab. Das innere Ende der Mutter 93 ist mit einer geeignet ausgebildeten Innenfläche 94 versehen, die am Kopf 84 des Stellstif tes zur Anlage kommt um eine Drehung des Stellstiftes um seine Achse im normalen Betrieb zu unterbinden. Beim Betrieb des in den F i g. 1 und 2 dargestellten Bremszylinders sind die Teile in den aus F i g. 1 ersichtlichen Relativstellungen, wenn die Fahrzeugbremsen gelöst sind. Zu diesem Zeitpunkt ist der Hilfsbremskolben 43 unter dem Behälterdruck in der Endstellung, in der er die Speicherfeder 54 zusammendrückt Die Kolbenstange 46 schließt mit dem Flansch des Lagerteiles 35 bündig ab und die biegsame Membran 19 wird durch das großflächige Druckstück 25 des Kolbens 26 sowohl gegen den Flansch 37 als auch gegen die Endfläche 48 gedrückt Zu diesem Zeitpunkt ist der Mündungskanal 66 an seinem äußeren Ende verschlossen, da er sich im Bereich des Steges 65 zwischen den Dichtungen 63 und 64 befindet Das Druckentlastungsventil 42 ist geschlossen.An annular sheet metal disc 91 is welded around the open end of the recess 58 attached and provided with a one-piece, threaded collar 92, which in the recess 58 A nut 93 in the collar 92 closes the outer end of the recess 58. The inner end of the Nut 93 is provided with a suitably formed inner surface 94, which tes on the head 84 of the Stellstif comes to rest in order to prevent the adjusting pin from rotating around its axis during normal operation. When operating the in FIGS. 1 and 2 shown brake cylinder are the parts in the from F i g. 1 apparent relative positions when the vehicle brakes are released. At this point the Auxiliary brake piston 43 under the container pressure in the end position in which it compresses the accumulator spring 54. The piston rod 46 closes with the flange of the bearing part 35 and the flexible membrane 19 is pushed by the large-area pressure piece 25 of piston 26 is pressed against both flange 37 and end face 48 at this point the mouth channel 66 is closed at its outer end, since it is in the area of the web 65 is located between the seals 63 and 64. The pressure relief valve 42 is closed.

Bei Betätigung des Bremszyfinders zu einer normalen Betriebsbremsung wird Druckluft durch die Druckleitung 39 in die Betriebsdruckkammer 22 eingeführt. Di durch das Lagerteil 35 hindurch keine Luft entweicher kann, führt der Druckanstieg in der Betriebsdruckkam mer 22 zu einer Verschiebung der Membran 19 gemä[ Fig. 1 nach rechts, also zum Anlegen der Bremsbacken Wird das Bremspedal losgelassen, um die Unterbre chung der Zufuhr von Druckluft zur Druckleitung 3« und die Druckentlastung der Betriebsdruckkammer 22 durch nicht näher dargestellte Mittel zu bewirken, so kehrt die Membran 19 in die Stellung gemäß Fi e 1 zurück.When the brake cylinder is actuated for normal service braking, compressed air is introduced into the operating pressure chamber 22 through the pressure line 39. Di no air can escape through the bearing part 35, the increase in pressure in the operating pressure chamber 22 leads to a shift of the membrane 19 according to FIG. 1 to the right, i.e. to apply the brake shoes to cause compressed air to the pressure line 3 'and the pressure release operation of the pressure chamber 22 by non-illustrated means, so 19 reverses the membrane in the position shown in Fi e 1 back.

Während einer solchen normalen Betriebsbremsung ändert sich die Stellung der Teile des Federspeichers 13 nicht. Sollte jedoch der Luftdruck im Behälter unter einen vorgegebenen Wert absinken, z. B. bei Ausfall eines Kompressors oder im Falle eines Lecks im Behalter, so fällt der Haltedruck in der Gegendruckkammer 49 ab und die Speicherfeder 54 expandiert, so daß der Hilfsbremskolben 43 in der Darstellung gemäß H g. 1 nach rechts geschoben wird. Ein Zwischenstadium dieser Bewegung ist in F i g. 2 dargestellt, in der die Kolbenstange 46 den Kolben 26 in Richtung auf ein Anlegen der Bremsbacken verschoben hatDuring such normal service braking, the position of the parts of the spring energy store 13 changes not. However, should the air pressure in the container drop below a specified value, e.g. B. in the event of failure a compressor or in the event of a leak in the container, the holding pressure in the back pressure chamber drops 49 from and the accumulator spring 54 expands, so that the auxiliary brake piston 43 in the illustration according to H g. 1 is pushed to the right. An intermediate stage of this movement is shown in FIG. 2, in which the Piston rod 46 has moved piston 26 in the direction of applying the brake shoes

Dieses Grundprinzip eines kombinierten Druckluft- »5 und Federspeicherbremszylinders ist aus der US-PS Jl 36 227 bekannt. Im Falle des beschriebenen Ausführungsbeispiels wird bei einer gewissen Verschiebung des Hilfsbremskolbens in der Darstellung nach rechts der Mundungskanal 66 in der Kolbenstange 46 mit der Betriebsdruckkammer 22 in Verbindung gebracht, da er bei der Bewegung des Hilfsbremskolbens 43 und der Kolbenstange 46 den Bereich zwischen den Dichtungen 63 und 64 verläßt. Dadurch entsteht eine Strömungsverbindung aus dem Mündungskanal 66, dem Strömungska-η I ., ^dem Mündungskanal 68, welche die Betriebsdruckkammer 22 mit der Federkammer 51 verbindet. Da die Betriebsdruckkammer 22 zumindest Atmospharendruck aufweist, wird durch die Verschiebung des H.lfsbremskolbens 43 kein Unterdruck in der Federkammer 51 erzeugt, in die nur Luft aus der Betriebsdruckkammer 22 eintreten kann. Diese Luft ist sauber und frei von Verunreinigungen, da sie aus dem uruckluftsystem kommt, welches nur entsprechend gefilterte Luft enhält.This basic principle of a combined compressed air and spring-loaded brake cylinder is known from US Pat. No. Jl 36,227. In the case of the exemplary embodiment described, when the auxiliary brake piston is shifted to the right in the illustration, the orifice channel 66 in the piston rod 46 is brought into connection with the operating pressure chamber 22, since when the auxiliary brake piston 43 and the piston rod 46 move, it closes the area between the seals 63 and 64 leaves. This creates a flow connection from the mouth of channel 66, the Strömungska-η I., ^The orifice passage 68 which connects the working pressure chamber 22 with the spring chamber 51. Since the operating pressure chamber 22 has at least atmospheric pressure, the displacement of the auxiliary brake piston 43 does not generate a negative pressure in the spring chamber 51, into which only air from the operating pressure chamber 22 can enter. This air is clean and free of impurities because it comes from the primary air system, which only contains appropriately filtered air.

Sobald der Druck im Luftdruckspeicher wieder aufgebaut und über den Anschluß 53 der Gegendruckkammer 49 zugeführt ist wird der Hilfsbremskolben 43 w?^erJⁿJ^{iie Stellu}"g g^emäß Fig.1 geschoben, so Sr u uu ^{Ser Bewe}g"ⁿg wird ein übermäßiger Druckabbau in der Federkammer 51 durch Druckentlastung über das Druckentlastungsventil 72 verhindert so daß weder verunreinigte Luft noch Feuchtigkeit in die Federkammer 51 eindringen kann.As soon as the pressure in the air pressure accumulator is built up again and is fed to the counter-pressure chamber 49 via the connection 53, the auxiliary brake piston 43 w? ^he J ⁿ J ^{iie Stellu} "gg ^emäß Fig.1 pushed, so Sr u uu ^{Ser BEWE} g ^'n g is an excessive pressure drop in the spring chamber 51 through the pressure relief via the pressure relief valve 72 prevents so that neither contaminated air or moisture into the spring chamber 51 can penetrate.

„ _p ^Dle g.^Ie[^che Wirkung wird erzielt, wenn der ζ «??.u^{1Cher nicht 3}^ Notbremse, sondern als Feststellbremse mittels eines Steuerventils in der leitung des Anschlusses 53 oder auch mittels eines ^weileitungs-Steuersystems eingesetzt wird. J***™*·?»* hängt die Erzielung der geschilderten Vorteile mcht von der Art der Betätigung der Bremse mittels des Keils 29 ab, so daß auch andere" _P ^Dle g. ^Ie ^[c he effect is achieved when the ζ "?? u. ^{1Cher not 3} ^ emergency brake, but is used as a parking brake by means of a control valve in the line of connection 53 or else by means of a ^ weileitungs control system. J *** ™ * ·? »* The achievement of the advantages described depends on the type of actuation of the brake by means of the wedge 29, so that others

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⁶⁵ J J *? ^eine ^mdere Ausfuhrtingsform darge-X « ^daS geschlossenen Ende 95 einer hohlen Kolbenstange 96 mit einem Mündungskanal 97 versehen rst der axial m die Betriebdruckkammer 22 mündet ⁶⁵ J J *? ^a ^mdere export Ting form Darge-X ^«The closed end 95 of a hollow piston rod 96 having a mouth channel 97 provided rst axially m, the operating pressure chamber 22 opens

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Das Lagerteil 98 der Trennwand 15 ist hier mit einer Ringnut 99 versehen, welche die von der Kolbenstange 96 durchsetzte Lageröffnung umgibt. Eine als flache Scheibe ausgebildete elastische Axialdichtung 101 ist am Ende der Kolbenstange % derart befestigt, daß ihr Umfang in die Ringnut 99 ragt, wodurch die Verbindung zwischen dem Mündungskanal 97 und der Betriebsdruckkammer 22 unterbrochen ist. Die Lageröffnung in der Trennwand 15 weist eine innere Nut auf. die eine als O-Ring ausgebildete Dichtung 102 aufnimmt, die am Umfang der Kolbenstange % gleitend und dichtend anliegt.The bearing part 98 of the partition 15 is provided here with an annular groove 99, which the piston rod 96 penetrated bearing opening surrounds. An elastic axial seal 101 designed as a flat disk is on End of the piston rod% fastened so that its circumference protrudes into the annular groove 99, whereby the connection between the orifice channel 97 and the operating pressure chamber 22 is interrupted. The warehouse opening in the partition 15 has an inner groove. the one designed as an O-ring seal 102 receives the The circumference of the piston rod% rests in a sliding and sealing manner.

Bei einer normalen Betriebsbremsung besieht keine Verbindung zwischen der Betriebsdruckkammer 22 und dem Innenraum der Kolbenstange 96, weil das Ende des Mündungskanals 97 von der Dichtung 101 abgedichtet wird, die entweder durch den ausgeschobenen Kolben 26 oder den Luftdruck in der Betriebsbremskammer 22 angedrückt wird.During normal service braking there is no connection between the operating pressure chamber 22 and the interior of the piston rod 96, because the end of the orifice channel 97 is sealed by the seal 101 is generated either by the extended piston 26 or the air pressure in the service brake chamber 22 is pressed.

Sobald jedoch die Kolbenstange % nach rechts verschoben wird, z. B. bei einer Notbremsung, tritt das Ende des Mündungskanals 97 in Verbindung mit der Betriebsdruckkammer 22. so daß der Druck in der Federkammer 51 wie bei Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 2 ausgeglichen wird.However, as soon as the piston rod% is moved to the right, z. B. in an emergency braking, this occurs End of the orifice channel 97 in communication with the operating pressure chamber 22 so that the pressure in the Spring chamber 51 as in the exemplary embodiment according to FIG. 2 is balanced.

In Fig.4 ist eine weitere Ausführungsform dargestellt. Hier ist ein Endstück 103 einer Kolbenstange 108 ali, pfropfenartiger Einsatz mit einer das Ende der Kolbenstange 108 umgebenden Ringfläche 104 ausgebildet. Der Einsatz trägt eine als Federring ausgebildete Dichtung 105, die auf einer Fläche 106 sitzt, welche die Lageröffnung in der Trennwand 107 umgibt, die von der Kolbenstange 108 durchsetzt ist. Eine Dichtung 109 mit O-Ringen an der Trennwand 107 umgibt die Kolbenstange 108 gleitend und dichtend.Another embodiment is shown in FIG. Here is an end piece 103 of a piston rod 108 ali, plug-like insert with the end of the Piston rod 108 surrounding annular surface 104 is formed. The insert carries a spring ring Seal 105 which sits on a surface 106 surrounding the bearing opening in the partition 107 which is of the Piston rod 108 is penetrated. A seal 109 with O-rings on the partition 107 surrounds the piston rod 108 sliding and sealing.

In der Wand der hohler Kolbenstange· 108 ist ein Mündungskanal 111 vorgesehen, der stets mit einem Strömungskanal 112 innerhalb des Hilfsbremskolbens 43 bzw. der Kolbenstange 108 in Verbindung steht. Bei einer normalen Betriebsbremsung ist der Mündungskanal 111 mittels der Dichtung 105 zwischen der Betriebsdruckkammer 22 und dem Strömungskanal 112 abgeschlossen. Wie aus F i g. 4 ersichtlich ist, kann eine Ringrippe 113 auf der Fläche 106 ausgebildet sein, um die Dichtwirkung durch eine Einbettung in die ringförmige Dichtung 105 zu verstärken.An orifice channel 111 is provided in the wall of the hollow piston rod 108, which is always connected to a Flow channel 112 is connected within the auxiliary brake piston 43 or the piston rod 108. at normal service braking is the orifice channel 111 by means of the seal 105 between the Operating pressure chamber 22 and the flow channel 112 closed. As shown in FIG. 4 can be seen, a Annular rib 113 be formed on the surface 106 to the sealing effect by embedding in the reinforcing annular seal 105.

Wird der Hilfsbremskolben 43 gemäß der Darstellung in Fig.4 nach rechts verschoben, beispielsweise bei einer Notbremsung, so hebt die ringförmige Dichtung 105 von der Fläche 106 ab und tritt der Mündungskanal 111 mit seinem äußeren Ende mit der Betriebsdruckkammer 22 in Verbindung, so daß der Druck in der Federkammer 51 ebenso wie bei den anderen Ausführungsformen ausgeglichen wird.If the auxiliary brake piston 43 is shifted to the right as shown in FIG emergency braking, the annular seal 105 lifts off the surface 106 and enters the orifice channel 111 with its outer end with the operating pressure chamber 22 in communication, so that the pressure in the Spring chamber 51 is balanced as in the other embodiments.

Ist der Druck in der Gegendruckkammer 49 so weit abgesunken, daß die sich ausdehnende Speicherfeder 54 die Betriebsbremsen anlegt, so können diese gelöst werden, wenn die Mutter 93 abgenommen und ein Schraubenschlüssel zur Verdrehung des Stellstiftes 82 angesetzt wird. Da sich die Mutter 87 innerhalb der Kolbenstange nicht drehen kann, bewirkt eine Verdrehung des Stellstiftes 82 eine Bewegung der Mutter 87 gemäß F i g. 1 nach links längs der Führungswand 88 bis zum Anschlag des Hilfsbremskolbens 43, der daraufhin nach links verschoben wird, bis er die Speicherfeder 54 zusammendrückt. In dieser Stellung kann die normale Rückholfeder 33 der Fahrzeugbremsen die Betriebsbremsen lösen. Nachdem der Halteluftdruck in der Gegcndruckkarnmer 49 wieder hergestellt ist. wird der Stellstift 82 so gedreht, daß die Mutter 87 wieder in die Stellung gemäß Fig. 1 gelangt, in der sie als Begrenzungsanschlag für die Kolbenverschiebung während einer Notbremsung dient.If the pressure in the counter-pressure chamber 49 has fallen so far that the expanding accumulator spring 54 If the service brakes are applied, they can be released when the nut 93 is removed and turned on Wrench to rotate the adjusting pin 82 is applied. Since the mother 87 is within the Cannot rotate the piston rod, a rotation of the adjusting pin 82 causes the nut 87 to move according to FIG. 1 to the left along the guide wall 88 up to the stop of the auxiliary brake piston 43, which then is shifted to the left until it compresses the accumulator spring 54. In this position the normal Return spring 33 of the vehicle brakes release the service brakes. After the holding air pressure in the Gegcndruckkarnmer 49 is restored. will the Adjusting pin 82 rotated so that the nut 87 reaches the position shown in FIG. 1 again, in which it is as Limitation stop for piston displacement during emergency braking is used.

Ebenso wie die Belüftung der Federkammer 41 wird diese Rückstellung des Hilfsbremskolbens 42 ohne Vergrößerung des Bauraumes des Bremszylinders erzielt.Just like the ventilation of the spring chamber 41, this resetting of the auxiliary brake piston 42 is without Enlargement of the space of the brake cylinder achieved.

In F i g. 5 ist eine Ausführungsform dargestellt, bei der ein abnehmbarer schalenförmiger Abschlußdeckel 121 des Federspeichers nicht als Blechstanzteil wie im Falle des Abschlußdeckels 41, sondern vielmehr als Gußteil ausgebildet ist. Ein Umfängskranz 122 des Abschlußdeckels 121 wird mittels des Sicherungsringes 42 in einer Gehäuseschulter 123 gehalten.In Fig. 5 an embodiment is shown at which is a removable shell-shaped cover 121 of the spring accumulator not as a stamped sheet metal part as in Case of the cover 41, but rather is designed as a cast part. A peripheral wreath 122 of the End cover 121 is held in a housing shoulder 123 by means of the locking ring 42.

Der Abschlußdeckel 121 ist in der Mitte mit einer öffnung 124 versehen, in welcher der Stellstift 82 drehbar gelagert und gegen eine Axialverschiebung zwischen dem Kopf 84 und einem Sicherungsring 125 auf dem Stift gehalten ist. Eine elastische O-Ring-Dichtung 126 ist in der Öffnung 124 auf dem Stellstift 82 angeordnet. Zwischen dem Abschlußdeckel 121 und dem Hilfsbremskolben 43 ist eine Feder 127 auf Druck belastet eingebaut.The cover 121 is provided in the middle with an opening 124 in which the adjusting pin 82 rotatably mounted and against axial displacement between the head 84 and a locking ring 125 is held on the pen. A resilient O-ring seal 126 is in opening 124 on actuator pin 82 arranged. A spring 127 is under pressure between the cover plate 121 and the auxiliary brake piston 43 loaded installed.

Bei dieser Ausführungsform ist auch eine andere Bauart für das Druckentlastungsventil gewählt Das Druckentlastungsventil 129 ist als Tellerventil ausgebildet, dessen Ventilteller eine elastische Beschichtung aufweist, die über eine Öffnung im Abschlußdeckel 121 anlegbar ist. Der Ventilteller ist durch eine Feder an die Ventilbohrung im Abschlußdeckel 121 angedrückt so daß eine öffnung des Druckentlastungsventils 129 erst oberhalb eines gewissen Druckes in der Federkammer 51 erfolgt.In this embodiment, a different type of pressure relief valve is also selected Pressure relief valve 129 is designed as a poppet valve, the valve head of which has an elastic coating which can be applied via an opening in the cover plate 121. The valve disc is attached to the The valve bore in the cover plate 121 is pressed so that the pressure relief valve 129 is only opened takes place above a certain pressure in the spring chamber 51.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

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Claims

Patent claims:

1.Combined compressed air and spring brake cylinder for a vehicle brake system, with a housing surrounding the compressed air drive and the axially adjoining spring energy store with an inner partition for the axial limitation of a counter-pressure chamber for tensioning the accumulator spring, for which purpose a pressure corresponding to the pressure in the compressed air system of the brake system prevails in the counter-pressure chamber , and an operating pressure chamber for the compressed air drive, using an actuator exposed to the pressure in the operating pressure chamber, furthermore with an auxiliary brake piston arranged between the counter pressure chamber and a spring chamber of the spring accumulator with a hollow piston rod which is guided through a bearing opening in the partition and the actuator of the compressed air drive at Pressure _{drop J 0} applied in the counter-pressure chamber, and with a non-return valve enabling an outflow from the spring chamber, as well as with a flow channel for air opening into the spring chamber the compressed air system of the brake system, which a shut-off device closes when the accumulator spring is tensioned and opens when the pressure drops in the counter-pressure chamber, characterized in that the flow channel inside the piston rod (46; 96; 108) extends and opens into the operating pressure chamber (22), and that the shut-off element (64; 101; 105) can be actuated by the piston rod.

2. Brake cylinder according to claim 1, characterized in that the flow channel in the piston rod (46; 96; 108) at least one in the _3S area of the bearing opening (36) in the partition (15; 98; 107) Hegenden mouth channel (66; 97; 111) which can be closed by seals (63, 64; 101, 102; 105, 109) of the shut-off element arranged in the area of the bearing opening (36). ^ ₀

3. A brake cylinder according to claim 2, characterized in that the mouth of channel (66) runs in the radial direction, and the seals (63, 64) as the piston rod (46) on both sides of the mouth of the channel (66) surrounding the O-rings trained ₄ j det are .

4. Brake cylinder according to claim 2, characterized in that the seals as elastic Axial seals (101; 105) are formed.

_{5. Brake} cylinder according to claim 4, characterized in that the axial seal (101; 105) is fastened in the manner of a valve disk to the piston rod (96; 108) forming the valve stem and seals with its side facing the piston rod.