Federspeicherzylinder der vorstehend beschriebenen Art werden als sicherheitsrelevante Baugruppe vorzugsweise im Schienenfahrzeugbau zur Gewährleistung einer Bremsbe- tätigung bei nicht vorhandenem Bremsdruck eingesetzt. Die Bremsbetätigung ist bei einem Federspeicherzylinder allein über die Speicherfeder möglich, so dass der Federspeicher- zylinder sowohl als Feststellbremse eines Schienenfahrzeuges im abgestellten Zustand als auch als Sicherheitsbremse bei einer im Fahrbetrieb undichten oder ausgefallenen Druckluft- anlage benutzbar ist.

Ein gattungsgemäßer Federspeicherzylinder ist aus der DE-OS 26 08 502 bekannt. Der Federspeicherzylinder besteht im wesentlichen aus einem zylindrischen Gehäuse mit einer innenliegenden Speicherfeder, die zur Bremsbetätigung den Kolben im Falle eines in der Druckkammer abfallenden Drucks von der gegenüberliegenden Seite her beaufschlagt, so dass die abtriebsseitige Kolbenstange ausfährt. Ein Lösen der Bremse erfolgt durch Druck- mittelbeaufschlagung der Druckkammer, wobei die Speicherfeder wieder gespannt wird und die Kolbenstange einfährt.

Der Federspeicherzylinder verfügt weiterhin über eine Notlöseeinrichtung zum Unterbrechen und automatischen Rückführen in die vorstehend erläuterte normale Betriebsweise des Feder- speicherzylinders, wozu ein im Kraftfluss zwischen dem Kolben und der Kolbenstange ange- ordneter sperrbarer, nichtselbsthemmender Gewindespindeltrieb gesperrt oder entsperrt wird.

Der Gewindespindeltrieb besteht im wesentlichen aus einem bezüglich des Gehäuses dreh-

baren und einem drehfesten Teil. Der drehbare Teil kann entweder eine mit dem Kolben zusammenwirkende Mutter sein, die im Gewindeeingriff mit einer an der Kolbenstange aus- gebildeten Spindel steht ; als drehbares Teil kann auch die Spindel ausgeführt sein, die dann drehbar bezüglich der Kolbenstange gelagert ist, wobei deren zugeordnete Mutter drehfest bezüglich des Kolbens angeordnet ist. Beide Prinzipe erfüllen dieselbe Funktion.

Während des normalen Bremsbetriebes-d. h. bei Vorhandensein von Druck-ist der drehbare Teil des Gewindespindeltriebes über einen Riegel gesperrt, so dass ein starrer Kraftfluss zwischen dem Kolben und der Kolbenstange hergestellt ist, um eine druckmittelbetriebene Rückstellung des Kolbens unter Spannen der Speicherfeder in vorstehend beschriebener Weise zu ermöglichen. Die Notlöseeinrichtung ist für den Fall erforderlich, dass kein Druck zum Zusammendrücken der Speicherfeder und folglich zum Lösen der Bremse verfügbar ist, jedoch das Schienenfahrzeug-beispielsweise beim Rangieren-bewegt werden muss. Es wird hierbei die Kraftübertragung vom Kolben zur Kolbenstange von außen her durch Ent- sperren des nichtselbsthemmenden Gewindespindeltriebes über den Riegel manuell unter- brochen, wodurch ein Lösen der Bremsen ohne Druck möglich ist. Die Rückführung in den ursprünglichen Betriebszustand des Federspeicherzylinders erfolgt automatisch bei wieder verfügbarem Druck, welcher dann infolge des Zusammendrückens der Speicherfeder eine Rückbewegung der Teile der Notlöseeinrichtung bewirkt.

Diese Funktion wird im Stand der Technik über eine am drehbaren Teil des Gewindespindel- triebes außenradial vorgesehene Sperrklinkenverzahnung realisiert, die mit dem Riegel nach Art eines Zahngesperres im Eingriff steht. Die Sperrklinkenverzahnung gestattet eine relative Drehbewegung des drehbaren Teil des Gewindespindeltriebes in nur eine Richtung, wogegen die Drehung in die andere Richtung durch die Sperrflanken der Verzahnung verhindert wird.

Hierbei tritt das Problem auf, dass bei einem Einrasten der Verriegelung vor dem Stillstand der rotierenden Teile, insbesondere bei einer kurzzeitigen Betätigung infolge eines Abrut- schens vom Handgriff des Riegels, das Zahngesperre stark abgenutzt und beschädigt werden kann. Bei extremer Kälte kann es insbesondere aufgrund der dann verminderten Viskosität des Schmiermittels auch vorkommen, dass die Endstellung im notgelösten Zustand nicht zuverlässig erreicht wird, so dass die Bremse nicht vollkommen gelöst werden kann. Dieser ungünstige Zustand wird dann durch einen Wiedereingriff des Riegels fixiert. Die Her-

stellung der Sperrklinkenverzahnung am drehbaren Teil des Gewindespindeltriebes ist darüber hinaus fertigungstechnisch recht aufwendig.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Federspeicherbremszylinder der vorstehend beschriebenen Art dahingehend weiterzuverbessern, dass auf einfache Weise eine zuverlässige Funktion der Notlöseeinrichtung erzielt wird.

Die Aufgabe wird ausgehend von einem Federspeicherbremszylinder gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Die nach- folgenden abhängigen Ansprüche geben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder.

Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass dem relativ zum Gehäuse drehbaren Teil des Gewindespindeltriebes eine außenradiale Gleitfläche für den hieran in Anlage ge- haltenen Riegel zugeordnet ist, an welcher eine formschlüssig mit dem Riegel zusammen- wirkende Sperrflanke zum Sperren der Notlöseeinrichtung ausgebildet ist, wobei die Stei- gung des Gewindespindeltriebes derart bemessen ist, dass der drehbare Teil des Gewinde- spindeltriebes über seinen maximalen axialen Verstellhub weniger als eine ganze Umdrehung ausführt.

Der Vorteil der Erfindung liegt insbesondere darin, dass durch die Vermeidung einer Vielzahl von Zähnen am Zahngesperre eine Abnutzung der Verzahnung durch eine ungünstige Ein- griffssituation des Riegels während der Bewegung des drehbaren Teil des Gewindespindel- triebes vermieden wird. Der Riegel kommt im Falle einer kurzzeitigen Betätigung infolge eines Abrutschens vom Handgriff des Riegels immer an der Gleitfläche zur Anlage. Ein zu einer Beschädigung führendes Überspringen eines Zahnes durch den Riegel wird dadurch ausgeschlossen, dass das drehbare Teil des Gewindespindeltriebes nur maximal eine volle Umdrehung ausführen kann. Hierdurch ist die Einraststellung des Riegels genau definiert.

Diese befindet sich ausschließlich in der Endposition des Kolbens nach einem Wiederher- stellen der Betriebsbereitschaft aus dem notgelösten Zustand des Federspeicherbrems- zylinders.

Vorteilhafter Weise ist die Gleitfläche des relativ zum Gehäuse drehbaren Teils des Gewindespindeltriebes nach Art einer Kurvenbahn ausgebildet. In diesem Falle weist die an der kurvenbahnartigen Gleitfläche ausgebildete Sperrflanke vorzugsweise eine im wesent-

lichen radial ausgerichtete Fläche auf, um einen sicheren Eingriff des Riegels zu gewähr- leisten. Die kurvenbahnartige Ausgestaltung der Gleitfläche hat den Vorteil, dass die hierbei im Zusammenwirken mit dem Riegel entstehende Hubdifferenz zur Anzeige des Schaltzu- standes der Notlöseeinrichtung nutzbar ist. Die Kurvenbahn kann mit zusätzlichen Anfor- mungen oder Vertiefungen ausgestattet sein, um über unterschiedliche damit verbundene Hubdifferenzen beispielsweise im notgelösten Zustand den Grad des Lösens der Bremse auf einfache Weise von außen her beurteilen zu können.

Die an der Gleitfläche ausgebildete Sperrflanke kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung nutartig als Vertiefung oder zahnartig als Erhöhung oder in anderer einen Rasteingriff mit dem Riegel gestattender Weise geformt sein.

Die erfindungsgemäß ausgebildete Notlöseeinrichtung ermöglicht einen Einsatz bei Feder- speicherbremszylindern mit einem relativ zum Gehäuse drehbaren Teil des Gewindespindel- triebes, das als eine gemeinsam mit der Kolbenstange axial verschiebbare Spindel ausgebildet ist, die drehbar um die Kolbenstange gelagert ist, wobei in diesem Falle die Spindel mit einer ortsfest zum Federspeicherkolben angeordneten Mutter als drehstarrer Teil des Gewinde- spindeltriebes zusammenwirkt.

Alternativ dazu ist auch ein Einsatz bei Federspeicherbremszylindern möglich, bei denen der relativ zum Gehäuse drehbare Teil des Gewindespindeltriebes als eine gemeinsam mit dem Federspeicherkolben axial verschiebbare Mutter ausgebildet ist, die drehbar koaxial am Federspeicherkolben gelagert ist, und die mit einer ortsfest zur Kolbenstange angeordneten Spindel als drehstarrer Teil des Gewindespindeltriebes zusammenwirkt.

Im erstgenannten Fall einer drehbeweglichen Spindel kann ein Zahnradelement, welches die erfindungsgemäße außenradiale Gleitfläche mit Sperrflanke aufweist, ortsfest endseitig an der Spindel als separates Bauteil befestigt werden. Insgesamt wird damit die Herstellung der drehbeweglichen Spindel vereinfacht und ein separater Austausch eines verschlissenen Bauteils ist durch Demontage möglich.

Vorzugsweise ist eine zwischen dem Riegel und dem Gehäuse angeordnete Feder vorge- sehen, um nach Art einer Druck-oder Zugfeder den Riegel in stetiger Anlage an der Gleit- fläche des drehbaren Teils des Gewindespindeltriebes zu halten. Es ist denkbar den Riegel-

neben einer manuellen Betätigung-entgegen der Federkraft auch mittels einer Hilfsein- richtung fernbedienbar zu betätigen. Als Hilfseinrichtung könnte ein schaltergesteuerter elek- trischer oder pneumatischer Aktor eingesetzt werden, wobei die hierfür benötigte Hilfs- energie gegebenenfalls durch Speicherung in einer Batterie bzw. einem Druckbehälter zur Verfügung gestellt werden kann.

Weitere die Erfindung verbessernde Maßnahmen sind in den abhängigen Ansprüche aufgeführt oder werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigt : Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Federspeicherbremszylinder mit einer Notlöseeinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, Fig. 2a eine Draufsicht einer schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Zahngesperres im betriebsbereiten Zustand, Fig. 2b eine Seitenansicht des Zahngesperres nach Fig. 2a, Fig. 3a eine Draufsicht einer schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Zahngesperres im notgelösten Zustand, und Fig. 3b eine Seitenansicht des Zahngesperres nach Fig. 3a.

Der Federspeicherbremszylinder gemäß Fig. 1 besteht im wesentlichen aus einem zweige- teilten, im wesentlichen zylinderförmigen Gehäuse 1, das innerhalb einer ersten Hälfte einen axial verschiebbaren Betriebsbremskolben 2 enthält, der über eine zugeordnete Betriebs- bremsdruckkammer 3 durch den am Gehäuse 1 angeordneten Anschluss 4 mit Druckmittel beaufschlagbar ist, um über eine aus den Gehäuse 1 abgedichtet herausgeführte und koaxial am Betriebsbremskolben 2 befestigte Kolbenstange 5 eine Bremskraft auf ein (hier nicht weiter dargestelltes) Bremsgestänge eines Schienenfahrzeuges zu übertragen. Die Rück- stellung des Betriebsbremskolbens 2 erfolgt im entlüfteten Zustand der Betriebsbremsdruck- kammer 3 im wesentlichen über die Kraftwirkung einer zwischen dem Gehäuse 1 und dem

Betriebsbremskolben 2 wirkenden Rückholfeder 6. Die Kolbenstange 5 ist ferner mit einer mechanischen Nachstelleinrichtung 7 zum Ausgleich eines durch Abnutzung der Bremsbe- läge entstehenden Verschleißspieles ausgestattet.

Neben der vorstehend beschriebenen Betriebsbremse ist im Federspeicherbremszylinder auch eine Federspeicherbremse integriert, wozu innerhalb der zweiten Hälfte des Gehäuses 1 ein axial bewegbarer Federspeicherkolben 8 angeordnet ist. Der Federspeicherkolben 8 ist einer- seits durch mehrere Speicherfedern 9 bewegbar, die in gleichen radialen Abständen und in untereinander äquidistanten Abständen bezüglich des Federspeicherkolbens 8 angeordnet sind und auf der anderen Seite mit Teilen des Gehäuses 1 zusammenwirken, um die Bremse bei einem signifikanten Druckabfall automatisch zu betätigen. Auf der anderen Seite des Federspeicherkolbens 8 befindet sich eine Federspeicherdruckkammer 10. Die Federspeicher- druckkammer 10 verfügt über einen zugeordneten Anschluss 11 und ist zum Lösen der Federspeicherbremse, also zum Rückstellen des Federspeicherkolbens 8 entgegen der von der Speicherfeder ausgeübten Kraft, mit Druckmittel beaufschlagbar.

Im Kraftfluss zwischen dem Federspeicherkolben 8 und der abtriebsseitigen Kolbenstange 5 ist ein während des normalen Bremsbetriebes gesperrter, nichtselbsthemmender Gewinde- spindeltrieb 12 angeordnet, der über einen der Notlöseeinrichtung zugeordneten Riegel 13 manuell entsperrbar ist, um die Federspeicherbremse ohne Druckmittel lösen zu können.

Der relativ zum Gehäuse 1 drehbare Teil des Gewindespindeltriebes 12 ist als eine gemein- sam mit der Kolbenstange 5 axial verschiebbare Spindel 14 ausgebildet, die drehbar um die Kolbenstange 5 gelagert ist. Die Spindel 14 ist über eine außenradiale Kunststoffbuchse 15 verschiebbar und drehbar im Gehäuse 1 geführt.

Mit der Spindel 14 wirkt eine ortsfest zum Federspeicherkolben 8 angeordneten Mutter 16 als drehstarrer Teil des Gewindespindeltriebes 12 zusammen. Eine Drehbewegung des Feder- speicherkolbens 8 mit Mutter 16 wird dabei durch eine Drehmomentsperre 17 verhindert, die mit Teilen des Gehäuses 1 nach Art eines mechanischen Anschlages zusammenwirkt.

Zum Sperren und Entsperren des Gewindespindeltriebes 12 ist ein Zahnradelement 18 vorge- sehen, das an der Spindel 14 ortsfest aber demontierbar befestigt ist. Das Zahnradelement 18 weist eine außenradiale Gleitfläche 19 mit einer (an späterer Stelle näher beschriebenen)

Sperrflanke für dem hiermit zur Bildung der Notlöseeinrichtung zusammenwirkenden Riegel 13 auf. Zwischen dem Riegel 13 und dem Gehäuse 1 ist eine nach Art einer Druckfeder aus- gebildete Feder 20 angeordnet, um den Riegel 13 in stetiger Anlage an der Gleitfläche 19 des Zahnradelements 18 zu halten. Über einen außenliegenden Griff 21 kann der Riegel 13 von der Gleitfläche 19 entgegen der Kraft der Feder 21 manuell abgehoben werden.

In der gezeigten Stellung befindet sich der Federspeicherbremszylinder im notgelösten Zu- stand. Hierbei ist die Federspeicherbremse durch Ziehen am Riegel 13, was den form- schlüssigen Eingriff am Zahnradelement 18 aufhebt, ohne Druckmittel gelöst worden. Durch das damit erfolgte Entsperren des Gewindespindeltriebes 12 ist die Spindel 14 frei drehbar, so dass aufgrund von Rückstellkräften, die u. a. von der Rückholfeder 6 ausgehen, eine axiale Einfahrbewegung der mit der Spindel 14 verbundenen Kolbenstange 3 zum Lösen der Bremse bewirkt wird. Die Steigung des Gewindespindeltriebes ist dabei derart bemessen ist, dass die Spindel 14 mit Zahnradelement 18 über ihren maximalen axialen Verstellhub weniger als eine ganze Umdrehung ausführt.

Gemäß der Einzeldarstellung nach Figur 2a erfolgt der formschlüssige Eingriff des Riegels 13 am Zahnradelement 18 an einer einzigen hieran radialgerichtet ausgebildeten Sperrflanke 22, so dass der Gewindespindeltrieb 12 gesperrt ist. Die übrige Umfangsfläche des Zahnrad- elements 18 ist hier als gleichmäßige Kurvenbahn 19 ausgebildet. Im gezeigten gesperrten Zustand befindet sich das Zahnradelemnt 18-wie aus Figur 2b hervorgeht-in einer axialen Endstellung, in der ein formschlüssiges Zusammenwirken mit dem Riegel 13 noch gewähr- leistet ist. Es kann in diesem gesperrten Zustand ein normaler Bremsbetrieb erfolgen, wobei eine Axialverschiebung zwischen dem ortsfesten Riegel 13 und dem axial bewegbaren Zahn- radelement 18 bei einer Hubbewegung der Kolbenstange 5 auftritt.

In dem in Figur 3a dargestellten notgelösten Zustand ist der formschlüssige Eingriff zwischen Riegel 13 und Zahnradelement 18 aufgehoben. Der Gewindespindeltrieb 12 ist hierbei ent- sperrt und der Riegel 13 kann frei über die Kurvenbahn 19 gleiten. Nach dem Entsperren erfolgt eine axiale Relativbewegung zwischen Riegel 13 und Zahnradelement 18, ausgehend von der in Fig. 3b gezeigten Endstellung in die in Figur 2b gezeigten Endstellung infolge der axialen Einfahrbewegung der Kolbenstange 5 samt Spindel 14. Zur Herstellung der Wieder- bereitschaft wird bei wieder vorhandenem Druckmittel automatisch ein Lösehub des Feder- speicherkolbens 8 unter Zusammendrücken der Speicherfedern 9 ausgeführt, wobei ein

Rückdrehen der entsperrten Spindel 14 mit dem daran befestigten Zahnrad 19 erfolgt, bis der Riegel 13 wieder in formschlüssigen Eingriff mit der Sperrflanke 22 gelangt und somit der gesperrte Zustand des Gewindespindeltriebes 12 wieder hergestellt ist. Ein normaler Brems- betrieb ist nun wieder möglich.

Die Erfindung ist nicht beschränkt auf das vorstehend beschriebene bevorzugte Ausführungs- beispiel. Es sind vielmehr auch Abwandlungen hiervon denkbar, die trotz anders gearteter Ausführung in den durch die Ansprüche definierten Schutzbereich eingreifen. Insbesondere ist die Erfindung nicht beschränkt auf eine Ausführungsform mit drehbarer Spindel und demgegenüber drehstarrer Mutter. Es ist auch eine Anwendung bei dem umgekehrten Prinzip einer drehbaren Mutter mit demgegenüber drehstarrer Spindel denkbar.

Bezugszeichenliste 1 Gehäuse 2 Betriebsbremskolben 3 Betriebsbremsdruckkammer 4 Anschluss 5 Kolbenstange 6 Rückholfeder 7 Nachstelleinrichtung 8 Federspeicherkolben 9 Speicherfeder 10 Federspeicherdruckkammer 11 Anschluss 12 Gewindespindeltrieb 13 Riegel 14 Spindel 15 Kunststoffbuchse 16 Mutter 17 Drehmomentsperre 18 Zahnradelement 19 Gleitfläche 20 Feder 21 Griff 22 Sperrflanke