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Title:
BRAKING SYSTEM HAVING A PARKING BRAKE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2024/046718
Kind Code:
A1
Abstract:
A braking system having a parking brake which comprises an axially movable piston (10) that can be pressurized by a pressure medium and that is operatively connected to a brake covering (2), in particular a brake pad, is designed in such a way that the piston (10) engages a spring system (4) that is connected to the brake covering (2).

Inventors:
ELSTORPFF MARC-GREGORY (DE)
Application Number:
PCT/EP2023/071936
Publication Date:
March 07, 2024
Filing Date:
August 08, 2023
Export Citation:
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Assignee:
KNORR BREMSE SYSTEME (DE)
International Classes:
B60T1/04; B60T13/04; F16D49/00; F16D65/06
Domestic Patent References:
WO2014042031A12014-03-20
Foreign References:
US7823983B22010-11-02
EP2826683A12015-01-21
US9623855B22017-04-18
EP2826684B12016-04-20
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Claims:
Ansprüche

1. Bremssystem mit einer Feststellbremse, die einen mit einem Druckmedium beaufschlagbaren, mit einem Bremsbelag (2), insbesondere einem Bremsklotz, in Wirkverbindung stehenden, axial bewegbaren Kolben (10) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (10) an ein Federsystem (4) angreift, das an den Bremsbelag (2) angeschlossen ist.

2. Bremssystem nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Federsystem (4) in einem teleskopartig verschiebbaren Gehäuse (5) angeordnet ist.

3. Bremssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (5) einen ersten Gehäuseabschnitt (7) und einen zweiten Gehäuseabschnitt (8) aufweist, die relativ zueinander axial verschiebbar sind.

4. Bremssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Gehäuse (5) eine Druckfeder (6) angeordnet ist.

5. Bremssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckfeder (6) als Schraubenfeder ausgebildet ist, wobei sich mit einem Ende am Grund des ersten Gehäuseabschnitts (7) und mit dem anderen Endbereich am Grund des zweiten Gehäuseabschnitts (8) abstützt.

6. Bremssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Gehäuseabschnitt 7 am Bremsbelag (2) angeschlossen ist. 7. Bremssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (10) eine mit dem zweiten Gehäuseabschnitt (8) verbundene Kolbenstange (11 ) aufweist, die am anderen Ende mit einer Kolbenfläche (12) versehen ist.

8. Bremssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (10) in einem Zylinder (9) geführt ist, wobei die Kolbenfläche (12) dicht an der Innenwand des Zylinders (9) anliegt.

9. Bremssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinder (9) einen Anschluss (13) für das Druckmedium aufweist.

Description:
Bremssystem mit einer Feststellbremse

BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft ein Bremssystem mit einer Feststellbremse nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 .

Ein derartiges Bremssystem, das insbesondere bei einem Schienenfahrzeug zum Einsatz kommt, ist in der US 9623 855 B2 offenbart.

Die darin beschriebene Feststellbremse ist derart konzipiert, dass der Kolben die Betriebsbremse in Parkposition blockiert.

Gegenüber einer ebenfalls aus dem Stand der Technik bekannten Federspeicherbremse, bei der eine Feder die Parkbremskraft erzeugt, ist eine Blockade des Kolbens insoweit nachteilig, als das Bremssystem insgesamt nur in einem geringen Maße elastisch ist, was bei Hubverlusten, z.B. durch Abkühlung der Reibpartner, zu relativ großen Verlusten der Bremskraft führt.

Bei Bremssystemen mit Bremszangeneinheiten ergibt sich dieser Nachteil dadurch im Wesentlichen nicht, dass durch die Elastizität vor allem der Zangenhebel auch bei sozusagen normalen Hubverlusten der Kraftverlust klein bleibt, maximal 20 %.

Ein Kraftverlust in dieser Größenordnung ergibt sich auch bei den aus dem Stand der Technik bekannten Federspeicher-Feststellbremsen, die sich gegenüber einer aus der eingangs erwähnten US 9623 855 B2, aber auch aus der aus der EP 2826 684 B1 bekannten Feststellbremse.

Dies vor allem deshalb, da die Federn einen Teil ihrer Kraft über die Zeit verlieren und/oder relativ große Toleranzen aufweisen, so dass bei Auslegung der Fedrn von Minimalwerten ausgegangen werden muss.

Überdies haben Federn eine abnehmende Federkennlinie, d.h., mit zunehmendem Hub verkleinert sich die Kraft. Auch hierbei ist bei der Auslegung der Federn immer vom ungünstigsten Fall auszugehen. Vor allem bei Bremssätteln oder Klotzbremsen ist die direkte Umsetzung des aus der US 9623 855 B2 bekannten Systems einer Feststellbremse nicht möglich, da das gesamte System Aktuator/Bremsscheibe bzw. Aktuator/Rad- Radlagerung/Drehgestell so steif ist, dass Relativbewegungen, wie sie beim Be- und Entladen des Fahrzeugs auftreten, zu einem großen Kraftverlust führen würden.

Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Bremssystem gemäß der Gattung weiterzuentwickeln, um mit konstruktiv einfachen Mitteln eine zuverlässige Feststellbremse zu realisieren.

Diese Aufgabe wird durch ein Bremssystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Damit ist ein System geschaffen, das ausschließlich als Feststellbremse zum Einsatz kommt, ohne die Funktion der Betriebsbremse zu beeinflussen.

Wie erwähnt, ist die Steifigkeit der kraftübertragenden Bauteile bei bestimmten Typen von Aktuatoren, wie Bremssätteln oder Klotzbremseinheiten zu groß, um das aus der US 9623 855 B2 bekannte Bremssystem einzusetzen. Demgegenüber verschafft nun das Federsystem gemäß der Erfindung Abhilfe. Dabei ist besonders hervorzuheben, dass sich die Erfindung mit geringem konstruktiven und fertigungstechnischen Aufwand realisieren lässt, was einer steten Forderung entspricht.

Das Federsystem, an dem der axial bewegbare Kolben angeschlossen ist, kann aus einer vorgespannten Federgruppe gebildet sein, die mittels eines bei einer normalen Betriebsbremsbetätigung anstehenden Überdrucks vorgespannt wird, wodurch eine zusätzliche Elastizität im Kraftfluss erzeugt wird.

Dabei ist das Federsystem so ausgelegt, dass es einen ausreichenden Hub zur Verfügung stellt und eine minimale Feststellbremskraft nicht unterschritten wird.

Konstruktiv kann das Federsystem so gestaltet sein, dass eine Druckfeder, bevorzugt eine Schraubenfeder, in einem teleskopartigen Gehäuse positioniert ist, wobei ein erster Gehäuseabschnitt, an dessen Grund sich die Druckfeder abstützt, mit einem Bremsbelag, insbesondere einem Bremsklotz verbunden ist, während ein anderer, zweiter Gehäuseabschnitt, an dessen Boden die Druck- feder mit ihrem anderen Ende anliegt, mittels des Kolbens relativ zum ersten Gehäuseabschnitt verschiebbar ist, wodurch die Druckfeder gespannt wird.

Der am zweiten Gehäuseabschnitt angreifende Kolben ist in einem Zylinder gelagert, wobei eine Kolbenfläche mit einem Druckmedium, insbesondere Druckluft, aber auch mit einem Druckfluid beaufschlagbar ist.

Prinzipiell kann das Federsystem auch durch ein oder mehrere Federelemente gebildet sein, beispielsweise als Tellerfedern, die als Federpaket in Reihe oder parallel angeordnet sind.

Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnung beschrieben.

Die einzige Figur zeigt in schematischer Seitenansicht eine Feststellbremse des Bremssystems gemäß der Erfindung.

In der Figur ist zu erkennen, dass zur Abbremsung eines Rades 1 , insbesondere eines Schienenfahrzeugrades, ein Bremsbelag 2 zugeordnet ist, der als Klotzbremse ausgebildet und mit einem Bremsklotz 3 im Fall einer Bremsung gegen das Rad 1 pressbar ist.

An den Bremsbelag 2 greift eine Feststellbremse dann an, wenn das Rad 1 bzw. das Schienenfahrzeug eine Parkposition einnimmt.

Diese Feststellbremse weist einen axial bewegbar in einem Zylinder 9 geführten Kolben 10 auf, mit einer Kolbenstange 11 und einer endseitigen, im Zylinder 9 an dessen Innenwandung dicht anliegenden Kolbenfläche 12.

Über einen Anschluss 13 ist ein Druckmedium, vorzugsweise Druckluft oder ein Druckluid zuführbar, mit dem die Kolbenfläche 12 beaufschlagt wird.

Am der Kolbenfläche 12 gegenüberliegenden Ende greift die Kolbenstange 11 an ein Federsystem 4 an, das ein Gehäuse 5 aufweist, in dem eine Druckfeder 6 in Form einer Schraubenfeder angeordnet ist. Das Gehäuse 5 besteht aus einem ersten Gehäuseabschnitt 7 und einem relativ dazu axial verschiebbaren zweiten Gehäuseabschnitt 8, wobei beide Gehäuseabschnitte 7, 8 teleskopartig zueinander angeordnet sind.

Der erste Gehäuseabschnitt 7 ist mit dem Bremsbelag 2 verbunden, während am zweiten Gehäuseabschnitt 8 die Kolbenstange 11 angreift.

Die Druckfeder 6 stützt sich mit einem Ende am Grund des ersten Gehäuseab- Schnitts 7 und mit ihrem anderen Endbereich am Grund des zweiten Gehäuseabschnitts 8 ab.

Im Funktionsfall wird auf die Kolbenfläche 12 durch ein Druckmedium Druck auf den Kolben 10 aufgebaut und durch Verschieben des zweiten Gehäuseab- Schnitts 8 die Feder gespannt, bei gleichzeitiger Anpressung des Bremsbelages 2 an die Lauffläche des Rades 1 .

BEZUGSZEICHENLISTE

1 Rad

2 Bremsbelag

3 Bremsklotz

4 Federsystem

5 Gehäuse

6 Druckfeder

7 Gehäuseabschnitt

8 Gehäuseabschnitt

9 Zylinder

10 Kolben

11 Kolbenstange

12 Kolbenfläche

13 Anschluss