SE510583C2 - Säkerhetsbromsarrangemang i en bromsaktuator - Google Patents

Description

15 20 25 30 510 583 vid huset i uppspänt tillstånd, vilka låsorgan kan frigöras med vilje för ästadkommande av en säkerhetsbromsansättning_ Det framgår att en kraftig fjäder (eller flera kraftiga fjädrar) fortfarande utnyttjas för säkerhets- bromsen vid denna lösning. Denna fjäder uppspänns emellertid vid första servicebromsansättningen efter tidigare användning och låses mekaniskt i detta uppspända tillstànd, tills den skall användas för säkerhetsbromsning, dá exempelvis elektrisk reglerkraft till làsorganen skärs av.

Vid en första praktisk utföringsform av uppfinningen, vid vilken servicebromsarrangemanget påverkas av broms- fluidum under tryck, företrädesvis tryckluft, är ett inlopp för bromsfluidet anordnat mellan en servicebromskolv och en säkerhetsbromskolv, varvid säkerhetsbromsfjädern är anord- nad mellan säkerhetsbromskolven och aktuatorhuset, och frigörbara làsorgan är anordnade i huset för att frigörbart hålla säkerhetsbromskolven.

Vid detta arrangemang pressas de två bromskolvarna isär vid en första ansättning medelst bromsfluidet, och säkerhetsbromskolven läses mekaniskt vid huset med säker- hetsbromsfjädern komprimerad och färdig för verkan, varpå normal servicebromsning kan ske utan någon inverkan på säkerhetsbromsarrangemanget_ Vid denna utföringsform kan en làsstáng vara roter- bart lagrad vid säkerhetsbromskolven och stå i gängingrepp med huset, och det kan finnas organ för att lösbart läsa lässtången vid huset. Làsorganen innefattar företrädesvis en i huset fäst elektromagnet och en làsbricka, som är förbunden med lässtàngen och är anordnad i närheten av elektromagneten för låsning därav.

Vid en särskild variant härav är en làsfjäder anord- nad mellan läsbrickan och làsstången för uppnående av en läsande servoverkan. 1994-12-14 199142034 SP/LJ 10 15 20 25 30 35 510 Sâš Vid en annan version av låsorganen är en förbindande fjäderring anordnad i mot varandra svarande spår i en rör- formig kolvstång hos säkerhetsbromskolven och en hylsa eller förlängning i huset, och reglerorgan finns på huset för att ändra fjäderringens diameter mellan lägen för ingrepp och frigöring mellan kolvstången och husförläng- ningen.

Vid en andra praktisk utföringsform av uppfinningen, vid vilken servicebromsarrangemanget fortfarande påverkas av ett bromsfluidum under tryck, är säkerhetsbromsfjädern anordnad mellan huset och en säkerhetsbromskolv, vilken är placerad framför servicebromskolven räknat i bromsansätt- ningsriktningen, och är försedd med fästen, som sträcker sig ut genom slitsar i huset, och frigörbara lásorgan är anordnade mellan huset och en rörformig säkerhetsbromskolv, som innesluter en tryckstång för servicebromsen.

Denna utföringsform är ganska lik den föregående ut- föringsformen i vissa avseenden. Säkerhetsbromsarrange- manget är dock anordnat framför servicebromsarrangemanget, och fästen på säkerhetsbromskolven tjänstgör som monte- ringsorgan för aktuatorn i fordonet.

Låsorganen består vid denna utföringsform företrädes- vis av en förbindande fjäderring, som är anordnad i mot varandra svarande spår i en hylsformad husförlängning och säkerhetsbromskolvstången, och reglerorganen är anordnade på huset för att ändra diametern hos fjäderringen mellan lägen för ingrepp och frigöring mellan förlängningen och kolvstången.

Reglerorganen innefattar härvid en elektromagnet, en pneumatisk eller hydraulisk aktuator eller liknande.

Vid en tredje utföringsform av uppfinningen, vid vilken servicebromsarrangemanget påverkas av ett bromsflui- dum under tryck, företrädesvis hydraulolja verkande på en servicebromskolv, är minst en säkerhetsbromsfjäder anordnad - i en skivbromstång, allmänt bestående av en tångram och 1994-12-14 P:P1-'o2034 SP/LJ 10 15 20 25 30 35 510 583 ett tånghus - mellan en tångramsfläns och en tånghusfläns, och en låsstång är roterbart lagrad i tångramen och står i gängingrepp med tånghuset, varvid det finns organ för att frigörbart låsa làsstången vid tånghuset.

Låsorganen innefattar här företrädesvis en i tång- huset fäst elektromagnet och en låsbricka, som är förbunden med làsstången och är anordnad i närheten av elektromag- neten för låsning därav.

Vid en fjärde praktisk utföringsform, vid vilken servicebromsarrangemanget påverkas av en elmotor via organ för överföring av dess roterande rörelse till en axiell rörelse hos en servicebromstryckstång, dvs en elektro- mekanisk servicebroms, är säkerhetsbromsfjädern anordnad mellan huset och en säkerhetsbromskolv, som är försedd med fästen, vilka sträcker sig ut genom slitsar i huset, och är frigörbara lásorgan anordnade mellan huset och en rörformig säkerhetsbromskolvstång, som innesluter servicebromstryck- stången.

En förbindande fjäderring är här anordnad mellan en hylsformig husförlängning och säkerhetsbromskolvstången, och reglerorgan är anordnade på huset för ändring av fjåderringens diameter mellan lägen för ingrepp och fri- göring mellan husförlängningen och kolvstången. Även vid en femte utföringsform påverkas service- bromsarrangemanget av en elmotor via organ för överföring av dess roterande rörelse till en axiell rörelse hos en servicebromstryckstáng eller kraftöverförande del. Detta arrangemang är sålunda en elektromekanisk servicebroms, och detta utgör en praktisk och föredragen utföringsform.

I en skivbromstång, allmänt bestående av en tångram och ett tånghus, är här åtminstone en säkerhetsbromsfjäder anordnad mellan en tángramsfläns och en tånghusfläns; en låsstång är vidare roterbart lagrad i tångramen och står i gängingrepp med tànghuset, och det finns organ för att fri- görbart låsa làsstången vid tånghuset. 1994-12-14 P:P142031» SP/LJ lO 15 20 25 30 35 510 583 Dessa làsorgan kan företrädesvis innefatta en i tång- huset fäst elektromagnet och en làsbricka, som är förbunden med låsstàngen och anordnad i närheten av elektromagneten för låsning därav.

Vid en modifikation härav är en läsfjäder anordnad mellan låsbrickan och làsstàngen för uppnàende av en läsande servoverkan. Denna làsfjäder kan utgöras av ett slitsat ändparti av lásstàngen.

Ritninqsförteckninq Uppfinningen skall beskrivas närmare i det följande under hänvisning till de bifogade ritningarna, på vilka FIG l är en schematisk sektion genom en första ut- föringsform av en blockbromsaktuator enligt uppfinningen, FIG 2 är en motsvarande sektion genom en andra ut- föringsform, FIG 3A-C är tvärsektioner längs linjen III-III i FIG 2 av olika konstruktionsalternativ, FIG 4 är en sektion genom en modifikation av ut- föringsformen enligt FIG 2, FIG 5 är en tvärsektion längs linjen V-V i FIG 4, FIG 6 är en vy i riktningen för pilen VI i FIG 4, FIG 7 är en delvis sektionerad sidovy av en tredje utföringsform av uppfinningen, FIG 8 är en tvärsektion längs linjen VIII-VIII i FIG 7, FIG 9 är en sektion motsvarande FIG 1 genom en fjärde utföringsform, FIG 10 är en tvärsektion längs linjen X-X i FIG 9, FIG ll är en schematisk sektion genom en första ut- föringsform av en skivbromsaktuator enligt uppfinningen, FIG 12 är en sektion motsvarande FIG ll av en andra och föredragen utföringsform av en skivbromsaktuator, FIG 13 är en schematisk sektion genom en fjärde ut- föringsform av en blockbromsaktuator enligt uppfinningen, samt 1994-12-11» P:P142034 SP/LJ 10 15 20 25 30 510 583 FIG 14 är en sektion genom ett parti av den andra ut- föringsformen enligt FIG 12 i en något modifierad version i linje med FIG 13.

Detaljerad beskrivninq av utförinqsformer I en enkel version kan en blockbromsaktuator enligt uppfinningen ha den i FIG 1 visade konstruktionen.

I en gemensam cylinder 1, som är försedd med fästen 2 för sin montering exempelvis vid ett fordonschassi, är två tätade kolvar 3 och 4 axiellt rörliga. Den första kolven 3 är en servicekolv, förbunden med en tryckstàng 5, före- trädesvis innehållande en mekanisk spelrumsefterställnings- apparat eller bromsregulator av någon typ, och vidare med ett bromsblock 6 för bromsande samarbete med ett hjul 7, vilket skall bromsas. En returfjäder 8 för servicekolven 3 är anordnad i cylindern 1.

Den andra kolven 4 är en fjäderbroms- eller säker- hetsbromskolv, som påverkas i bromsansättningsriktningen av en kraftig säkerhetsbromsfjäder 9 av trycktyp. Ett inlopp 10 för tryckluft är anordnat på cylindern 1 mellan de två kolvarna 3 och 4, vilka alltså pressas isär vid tillträde av luft under sådant tryck att kraften från säkerhetsbroms- fjädern 9 övervinns.

Det finns organ för att frigörbart låsa säkerhets- bromskolven med säkerhetsbromsfjädern 9 hoppressad. I det visade fallet innefattar dessa organ en lässtång ll, som är roterbart fäst vid säkerhetsbromskolven 4 och står i gäng- ingrepp med en gänga i cylindern 1. En bricka 12, som är försedd med tänder vid sin inre omkrets, är axiellt rörlig pà splines vid den från kolven 4 vända änden av låsstången 10. En kraftig elektromagnet 13 är fäst vid cylindern 1 i närheten av brickan 12.

När elektromagneten 13 är inkopplad, såsom visas, kommer den att dra till sig brickan 12 och hindra lås- stàngen 11 från att rotera, så att säkerhetsbromskolven 4 1994-12-14 P:P'I42034 SP/LJ 10 15 20 25 30 35 510 583 hålls i ett inaktivt läge med säkerhetsbromsfjädern 9 hop- pressad.

Om elektromagneten 13 å andra sidan kopplas ur, tillåts brickan 12 och sålunda låsstángen 11 att rotera, så att säkerhetskolven 4 rör sig åt vänster på ritningen under verkan av säkerhetsbromsfjädern 9 och ansåtter bromsen via servicekolven 3 och tryckstången 5.

Då säkerhetsbromskolven 4 hålls inaktiv, fungerar bromsaktuatorn som en normal servicebromsaktuator vid till- föring av tryckluft genom inloppet 10 till cylindern 1.

En variant av den i FIG 1 visade blockbromsaktuatorn visas i FIG 2 och 3.

I en cylinder 15 är en servicekolv 16 axiellt rörlig i en bromsansättningsriktning åt vänster på ritningen under inverkan av tryckluft tillförd genom ett inlopp 17 därför.

I den motsatta riktningen är kolven 16 rörlig under inver- kan av en returfjäder 18. Servicekolven 16 är förbunden med en tryckstång 19, företrädesvis innehållande en lämplig spelrumsefterställningsapparat eller bromsregulator, och vidare med ett bromsblock 20 för bromsande ingrepp med ett fordonshjul 21.

En säkerhetsbromskolv 22 är också axiellt rörlig i cylindern 15, men i detta fall framför servicekolven 16.

Denna säkerhetsbromskolv 22 är försedd med fästen 23 för montering av bromsaktuatorn exempelvis vid fordonets chassi; dessa fästen sträcker sig ut genom axiella slitsar i cylindern 15. En rörformig säkerhetsbromskolvstång 24, förbunden med säkerhetsbromskolven 22, sträcker sig framåt eller åt vänster pà ritningen runt tryckstången 19. En kraftig säkerhetsbromsfjäder 25 av trycktyp är anordnad mellan cylindern 18 och säkerhetsbromskolven 22.

Det finns organ för att frigörbart låsa säkerhets- bromskolven 22 med säkerhetsbromsfjädern 25 sammanpressad, såsom visas i FIG 2. I detta fall innefattar dessa organ en fjäderring 26, som visas både i FIG 2 och FIG 3A-C. Denna 199442-14 P:P142034 SP/LJ 10 15 20 25 30 510 583 fjäderring 26 är av typen med en strävan att gå mot det expanderade läget och kan hållas i ett i FIG 2 och 3A-C visat hoppressat läge exempelvis med hjälp av något av de i FIG 3A-C visade arrangemangen.

Fjäderringens 26 fria ändar är snedfasade och samar- betar med motsvarande inre, snedfasade ytor i ett manöver- block 27, vilket vid det i FIG 3A visade alternativet är axiellt rörligt med hjälp av ett arrangemang innefattande en elektromagnet 28, en tryckstång 29 och två hävarmar 30 och 31, som bildar en knäled.

Vid det i FIG 3A visade läget är elektromagneten 28 inkopplad, så att tryckstången 29 skjuts nedåt och - genom samarbetet med knäleden 30,31 - manöverblocket 27 åt vänster på ritningen, så att fjäderringen 26 hålls samman- pressad. Härigenom kommer fjäderringen 26 att vila i ett yttre omkretsspår i säkerhetsbromskolvstången 24 men delvis i ett djupare, inre omkretsspår i en rörformig förlängning 15' hos cylindern 15. I detta läge låser fjäderringen 26 säkerhetsbromskolvstången 24 och sålunda säkerhetsbroms- kolven 22 vid cylindern 15. Härigenom kan bromsaktuatorn arbeta som en normal servicebromsaktuator under inverkan av tryckluft på servicekolven 16.

Då en säkerhetsbromsning skall ske, exempelvis om ingen tryckluft finns tillgänglig, kopplas elektromagneten 28 ifrån, så att manöverblocket 27 blir fritt att röra sig åt höger på ritningen under kraften från fjäderringen 26, vilken sålunda expanderar totalt in i spåret i cylinder- förlängningen 15', så att säkerhetsbromskolvstàngen 24 och säkerhetsbromskolven 22 lämnas frihet att röra sig i för- hållande till cylindern 15. Eftersom aktuatorn är monterad (vid fordonschassit) med hjälp av fästena 23 på säkerhets- bromskolven 22, verkar kraften från fjädern 25 på cylindern 15 och sålunda på servicekolven 16 åt vänster på ritningen eller i bromsansättningsriktningen. 1994-12-14 P:P142034 SP/LJ 10 15 20 25 30 35 510 583 Två alternativa konstruktioner för påverkan av manö- verblocket 27 visas i FIG 3B och C. I FIG 3B är blocket 27 direkt förbundet med en elektromagnet eller en pneumatisk eller hydraulisk aktuator 32. I FIG 3C är manöverblockets 27 ände kilformad och samarbetar med en kil 33, förbunden med en elektromagnet eller en pneumatisk eller hydraulisk aktuator 32.

När säkerhetsbromsen har använts och arrangemanget skall återgå till det i FIG 2 visade läget, färdigt för ny verkan, tillförs tryckluft genom inloppet 17, så att cylin- dern 15 förflyttas åt höger på ritningen (mot kraften hos säkerhetsbromsfjädern 25). Då spåren i säkerhetsbromskolv- stången 24 och cylinderförlängningen 15' är mittemot varandra, kan elektromagneten 28 eller aktuatorn 32 kopplas in, så att fjäderringen 26 låses i det visade läget.

FIG 4 illustrerar en variant av utföringsformen enligt FIG 2, och blott delar som skiljer sig från dem i FIG 2 visas och beskrives.

I detta fall är fjäderringen, som förbinder den rör- formiga cylinderförlängningen 15' och den rörformiga broms- kolvstången 24 och som här har fått hänvisningsbeteckningen 35, av typen med en strävan att gå mot det hoppressade läget och kan hållas i ett i FIG 4-6 visat, expanderat läge med hjälp av ett arrangemang, som skall beskrivas.

Fjäderringens 35 fria ändar är snedfasade och samar- betar med motsvarande snedfasade ytor eller en kil hos en manöverdel 36, som är axiellt rörligt anordnad i bromskolv- stången 24. Änden hos denna manöverdel 36 är kilformad och samarbetar med en kil 37, påverkad av en elektromagnet eller en pneumatisk eller hydraulisk aktuator 38 på samma sätt som beskrivits under hänvisning till FIG 2 och 3A-C.

Den i FIG 7 och 8 visade utföringsformen har likheter med utföringsformen enigt FIG 1 men är mer speciellt avsedd för användning i landsvägsfordon. Särskilt är dess kolvar av membrantyp. 1994-12-14 P:P142034 SP/LJ 10 15 20 25 30 510 585 lO Två djupdragna cylinderhalvor 40 och 41, som hålls samman av ett band 42, bildar en bromscylinder på ett i facket välkänt sätt. Den första cylinderhalvan 40 är för- sedd med skruvar 43 för bromscylinderns montering vid en lämplig del av ett fordonschassi.

En servicebromskolv 44 och en säkerhetsbromskolv 45, båda av membrantyp, är inklämda mellan de tvà cylinder- halvorna 40 och 41 tillsamman med en mellanliggande ring 46, som också ger tillträde för tryckluft genom ett inlopp 46' därför, med hjälp av bandet 42.

Servicebromskolven 44 har en kolvstàng 47 med en skiva 48 i ingrepp med membrankolven 44. Denna kolvstàng 47 kan vara försedd med en lämplig spelrumsefterställnings- apparat eller bromsregulator, men i de flesta fall sker den spelrumsefterställande funktionen på något annat sätt i bromsarrangemanget. En returfjäder 49 av trycktyp är anord- nad mellan cylinderhalvan 40 och skivan 48.

Säkerhetsbromskolven 45 har en rörformig kolvstàng 50 och en skiva 51 i ingrepp med membrankolven 45. En kraftig säkerhetsbromsfjäder 52 av trycktyp är anordnad runt kolv- stàngen 50, mellan den andra cylinderhalvan 41 och skivan 51.

Den andra cylinderhalvan 41 är försedd med en för- längning eller hylsa 53, som sträcker sig in i den rör- formiga kolvstàngen 50. Det finns organ för att frigörbart låsa säkerhetsbromskolven 45, dvs den rörformiga kolv- stàngen 50, vid den andra cylinderhalvan 41, dvs förläng- ningen 53, med fjädern 52 hoptryckt. I detta fall inne- fattar dessa organ en fjäderring 54, som är av typen med en strävan mot ett hoptryckt läge och kan hållas i ett expan- derat läge med hjälp av organ, som ej visas i detalj i FIG 7 men som exempelvis kan motsvara de ovan under hänvisning till FIG 4 och 6 beskrivna. Blott en aktuator 55 för detta ändamål visas i FIG 7. 1994-12-14 P:P162034 SP/LJ 10 15 20 25 30 35 510 583 ll Funktionen hos den i FIG 7 visade utföringsformen är uppenbar efter ett studium av beskrivningen av de tidigare utföringsformerna.

FIG 9 och 10 visar ett säkerhetsbromsarrangemang enligt uppfinningen utnyttjat vid en elektromekanisk block- bromsaktuator. Denna elektromekaniska servicebroms är redan känd och kommer inte att behandlas detaljerat, trots att den är jämförelsevis komplicerad.

I detta fall alstras servicebromskraften av en elektrisk motor 60, som är monterad på en cylinder 62 tillsammans med en kopplingsenhet 61 för bromsreglering. En roterande axel från enheten 61 är försedd med ett litet kugghjul 63 i ingrepp med ett större kugghjul 64 på en spindel 65. Denna spindel 65 är lagrad i cylindern 62 med hjälp av ett lager 66 och en mellanliggande del 67 (som skall beskrivas).

Spindelns 65 roterande rörelse i en bromsansättande riktning överförs till en axiell rörelse åt vänster på ritningen hos en tryckstång 68, förbunden med ett broms- block 69 för bromsande ingrepp med ett hjul 70. Mekanismen för att åstadkomma överföringen från den roterande till den axiella rörelsen visas ej men kan exempelvis vara en kon- ventionell kulskruv.

När bromskraften har uppnått ett visst värde, avkänns en reaktionskraft i en elastisk ring 71 anordnad mellan cylindern 62 och den mellanliggande delen 67. Denna kraft avkänns av en kraftgivare 72, som kan avge en signal för avslutning av rotationen hos den elektriska motorn 60 och sålunda servicebromsansättningen.

Aktuatorn enligt FIG 9 är försedd med ett säkerhets- bromsarrangemang av samma allmänna slag som aktuatorn enligt FIG 2. En säkerhetsbromskolv 73 är axiellt rörlig i cylindern 72. Den är försedd med en rörformig säkerhets- bromskolvstäng 74 som sträcker sig framåt runt tryckstàngen 68 och är styrd i en cylinderförlängning 62'. En kraftig 1994-12-14 P:P142034 SP/LJ 10 15 20 25 30 510 583 12 säkerhetsbromsfjäder 75 är anordnad mellan cylindern 62 och säkerhetsbromskolven 73. Säkerhetsbromskolven 73 är försedd med fästen 76 för bromsaktuatorns montering exempelvis vid fordonets chassi; dessa fästen sträcker sig ut genom axiella slitsar i cylindern 62.

Det finns organ för att frigörbart låsa säkerhets- bromskolven 73 med säkerhetsbromsfjädern 75 sammanpressad, såsom visas i FIG 9. På samma sätt som med arrangemanget enligt FIG 2 och 3A, kan dessa organ innefatta en expande- rande fjäderring 77, samarbetande över fasade ytor med ett manöverblock 78. Arrangemanget innefattar även en elektro- magnet 79, en tryckstång 80 och två hävarmar 81 och 82, vilka bildar en knäled.

Arbetet hos utföringsformen enligt FIG 9 och 10 mot- svarar det hos utföringsformen enligt FIG 2 och 3A så väl att hänvisning görs till beskrivningen ovan därav.

Det kan noteras att varianter, såsom visas i FIG 3B och C och i FIG 4, också kan användas för utföringsformen enligt FIG 9.

I FIG ll visas en hydraulisk skivbromsaktuator med ett säkerhetsbromsarrangemang enligt uppfinningen.

En tångram 85 är anordnad omkring en roterande skiva 86, som skall bromsas. Ett första bromsbelägg 87 är mon- terat i ramen 85, medan ett andra bromsbelägg 88 är monte- rat vid änden av en hydraulisk servicebromskolv 89.

Den hydrauliska bromskolven 89 är axiellt rörlig väsentligen vinkelrätt mot bromsskivan 86 i en axiell borr- ning i ett tànghus 90. Tängramen 85 och tànghuset 90 är förbundna med varandra med hjälp av ett säkerhetsbroms- arrangemang, som skall beskrivas. Vid servicebromsning kan de betraktas som en enhet, medan de är axiellt rörliga i förhållande till varandra vid säkerhetsbromsning.

Hydraulolja under tryck införs till kolven 89 genom ett inlopp 91 vid servicebromsning. 1994-12-11» P:P142034 SP/LJ lO 15 20 25 30 513 583 13 Den hydrauliska servicekolven 89 är försedd med ett arrangemang för spelrumsefterställning, vilket icke bildar någon del av uppfinningen och blott kommer att beskrivas kortfattat utan hänvisning till dess funktion. En icke- roterbar spindel 92 är elastiskt monterad i tànghuset 90.

En rörformig regulatormutter 93 står i icke självhämmande gängingrepp med spindeln 92. Reglermutterns 93 ände står i frigörbart kopplingsingrepp med hydraulkolven 89. Regler- muttern 93 förs i detta ingrepp med hjälp av en tryckfjäder 94 mellan en kolvansats och ett reglermutterlager 95.

Såsom redan angivits, förbinder ett säkerhetsbroms- arrangemang, som nu skall beskrivas, tångramen 85 och tànghuset 90. I det visade fallet innehåller arrangemanget två identiska anordningar, och för enkelhets skull är blott en sådan anordning - den till höger i FIG 11 - försedd med hänvisningsbeteckningar.

Tångramen 85 bildar en hylsa 96 med en inåtriktad fläns 97, medan tànghuset 90 har ett rör 98, som sträcker sig in i hylsan 96 och har en utåtriktad fläns 99. En kraftig säkerhetsbromsfjäder 100 av trycktyp är anordnad mellan flänsarna 97 och 99, varvid arrangemanget är sådant att fjäderkraften strävar att skjuta de två delarna (ram och hus) tillsammans och ansätta bromskraft från broms- beläggen 87 och 88 på bromsskivan 86.

Röret 98 är försett med invändiga gängor för samar- bete med utvändiga gängor 101 på en làsstáng 102, vilken är roterbart anordnad i tångramen 85.

Lásstången 102 är mot sin på ritningen nedre ände splinesförsedd, och en bricka 103 med invändiga tänder är axiellt rörlig på denna splinesförsedda ände hos låsstàngen 102. En kraftig elektromagnet 104 är anordnad i tànghuset 90 nära brickan 103. Elektromagneten 104 attraherar i in- kopplat skick brickan 103 och låser sålunda låsstàngen 102 mot rotation, så att fjädern 100 hålls i sitt visade, hop- 1994-12-14 P:P142034 SP/LJ 10 15 20 25 30 35 510 583 14 pressade tillstànd färdig för säkerhetsbromsning, om och när elektromagneten 104 kopplas ur. Även FIG 12 visar en skivbromsaktuator, som - i likhet med den i FIG 9 visade aktuatorn - innehåller en servicebroms av en elektromekanisk typ. Den allmänna upp- byggnaden av aktuatorn har emellertid likheter med broms- aktuatorn enligt FIG 11. En tàngram 110 är anordnad omkring en roterande skiva 111, som skall bromsas. Ett första bromsbelägg 112 är monterat i ramen 110, medan ett andra bromsbelägg 113 är monterat vid änden av en kraftöverföran- de del 114.

Denna kraftöverförande del 114 är axiellt rörlig vinkelrätt mot bromsskivan 111 i en axiell borrning i ett tánghus 115. Tängramen 110 och tånghuset 115 är förbundna med varandra med hjälp av ett säkerhetsbromsarrangemang, som skall beskrivas. Vid servicebromsning kan de betraktas som en enhet, medan de är axiellt rörliga i förhållande till varandra vid säkerhetsbromsning.

Det elektromekaniska servicebromsarrangemanget, som nu skall beskrivas kortfattat och som i och för sig inte bildar någon del av uppfinningen, är helt placerat i táng- huset 115. Arrangemanget har redan visats och beskrivits i EP-B-0 334 435, och för ytterligare förklaringar görs hän- visning till denna publikation, särskilt utföringsformen enligt FIG 3 däri.

Kraftkällan för servicebromsen är en elektrisk motor 116, vars axel 117 är lagrad för rotation i huset 115. Fràn denna axel 117 överförs rotationen via kugghjul till en kopplingsenhet 118 för bromsreglering, vilken också är lagrad för rotation i huset 115 parallellt med motoraxeln 117.

Rotationen hos kopplingsenheten 118 för bromsregle- ring överförs slutligen till ett kugghjul 119 pä en spindel 120 via ett mellanliggande kugghjul 121, vilket är roter- bart lagrat i huset 115. Denna spindel 120 är lagrad i 1994-12-14 P:P142034 SP/LJ lO 15 20 25 30 35 510 583 15 huset 115 med hjälp av ett lager 122 och en mellanliggande del 123 (som skall beskrivas).

Den roterbara spindeln 120 står i gängingrepp med den kraftöverförande delen 114, som är styrd blott för axiella rörelser i sin borrning i huset 115. Detta betyder att roterande rörelser hos spindeln 120 kommer att överföras till axiella rörelser hos den kraftöverförande delen 114, så att bromsbelägget 113 förs i bromsande ingrepp med den roterande bromsskivan 111.

Andra organ för att överföra den roterande rörelsen till en axiell rörelse kan tänkas.

Då bromskraften har uppnått ett visst värde, avkänns en reaktionskraft i en elastisk ring 124, anordnad mellan huset 115 och den mellanliggande delen 123. Denna kraft avkänns med hjälp av en kraftgivare 125, som kan avge en signal för att avbryta rotationen hos den elektriska motorn 116 och sålunda servicebromsansättningen_ Kraftgivaren 125 kan vara monterad på ett reglerkort 101, anordnat under ett lock 127 på huset 115. En läges- kännare 128 för motoraxeln 117 kan även vara monterad på reglerkortet. Reglerkortet 126 kan innehålla all elektro- nisk utrustning för bromsaktuatorns reglering.

Såsom redan nämnts, förbinder ett säkerhetsbroms- arrangemang, som nu skall beskrivas, tàngramen 110 och tånghuset 115. Detta arrangemang innehåller i detta fall två identiska anordningar, men blott en sådan anordning är synlig i den i FIG 12 valda sektionen, där servicebroms- arrangemanget är placerat "över" den andra säkerhetsbroms- anordningen. Det skall noteras att antalet säkerhetsbroms- anordningar kan variera beroende på omständigheterna.

Tàngramen 110 bildar en hylsa 129 med en inåtriktad fläns 130, medan tànghuset 115 har ett rör 131, vilket sträcker sig in i hylsan 129 och har en utåtriktad fläns 132. En kraftig säkerhetsbromsfjäder 133 av trycktyp är anordnad mellan flänsarna 130 och 132, varvid arrangemanget 1994-12-14 P:P142034 SP/LJ lO 15 20 25 30 35 510 583 16 är sådant att fjädern tenderar att skjuta samman de två delarna (ram och hus) och ansätta bromskraften från broms- beläggen 112 och 113 på bromsskivan 111.

Röret 131 är försett med invändiga gängor för samar- bete med utvändiga gängor 134 på en låsstång 135, som är roterbart anordnad i tángramen 110.

Låsstången 135 är splinesförsedd mot sin nedre ände på ritningen, och en bricka 136 med invändiga tänder är axiellt rörlig på denna splinesförsedda ände hos låsstàngen 135. En kraftig elektromagnet 137 är anordnad i tånghuset 115 nära brickan 136. I inkopplat skick attraherar elektro- magneten 137 brickan 103 och läser sålunda låsstàngen 135 mot rotation, så att fjädern 133 hålls i sitt visade, hop- pressade skick färdig för säkerhetsbromsning, om och när elektromagneten 137 kopplas ifrån.

Den fjärde utföringsformen av en blockbromsaktuator enligt uppfinningen, som visas i FIG 13, har uppenbara likheter med den i FIG 1 visade, första utföringsformen.

En cylinder 150 är försedd med fästen 151. En säker- hetskolv 152 och en fjäderbroms- eller säkerhetsbromskolv 153 är axiellt rörliga däri.

Servicekolven 152 är förbunden med en tryckstång 154, företrädesvis innefattande en mekanisk spelrumsefterställ- ningsapparat eller bromsregulator av någon typ, och vidare med ett bromsblock 155 för bromsande ingrepp med ett hjul 156, som skall bromsas.

Säkerhetsbromskolven 153 påverkas i bromsansättnings- riktningen av en kraftig säkerhetsbromsfjäder 156 av tryck- typ. Ett inlopp 157 för tryckluft är anordnat på cylindern 150 mellan de två kolvarna 152 och 153. Det finns organ för att frigörbart låsa säkerhetsbromskolven 153 med säkerhets- bromsfjädern 156 sammanpressad, då tryckluft har införts genom inloppet 157. En låsstång 158 är roterbart fäst vid säkerhetsbromskolven 153 och står i gängingrepp med en gänga i cylindern 150. En låsfjäder 159 är anordnad omkring 1994-12-14 P:P142034 SP/LJ 10 15 20 25 30 51.0 583 17 låsstàngen 158, och dess ände till vänster på ritningen är förbunden med stången 158 (som har ett axiellt spår för detta ändamål). Dess andra ände är på motsvarande sätt för- bunden med en bricka 160 i närheten av en kraftig elektro- magnet 161, fäst i cylindern 150.

Den nominella innerdiametern hos lásfjädern 159 mot- svarar den yttre diametern hos låsstàngen 158, så att lås- stàngen 158, làsfjädern 159 och brickan 160 är fria att rotera som en enhet, då elektromagneten 161 är frànkopplad och brickan 160 lämnad fri.

Då elektromagneten 161 ä andra sidan är inkopplad och låser brickan 160 vid sig, kommer en ytterligare mindre vridning av låsstàngen 158 (under inverkan av säkerhets- bromsfjädern 156) i öppnande riktning för làsfjädern 159 att åstadkomma en låsning mot den inre omkretsen hos den cylinderborrning i vilken låsstàngen 158 är anordnad. Lås- ningen kommer att ske med servoverkan.

FIG 14 är en sektion genom en praktisk och modifierad version av utföringsformen enligt FIG 12, varvid det visade partiet är det till höger i FIG 12.

Den allmänna konstruktionen och funktionen hos denna utföringsform kommer inte att upprepas för versionen enligt FIG 14, utan hänvisning görs till beskrivningen av FIG 12.

Tàngramhylsan har fått hänvisningsbeteckningen 170 i FIG 14, tànghuset 171, huslocket 172 och tänghusröret 173.

Säkerhetsbromsfjädrar 174 är anordnade mellan en hylsring 170' och rörets 173 ände.

En làsstâng 175 är lagrad i tängramen med hjälp av ett axiellt lager 176. Med hjälp av utvändiga gängor 177 står låsstàngen 175 i gängingrepp med inre gängor i röret 173. En hylsformad ände hos låsstàngen 175, som sträcker sig nedåt på ritningen in i röret 173, är slitsad i om- kretsled för att bilda en låsfjäder 175' med något mindre ytterdiameter än rörets 173 innerdiameter. 1994-12-11» P:P142036 SP/LJ 10 15 20 25 30 510 583 18 Den nedre änden av låsfjädern 175' är förlängd till två fingrar 175", vilka står i ingrepp med motsvarande urtag eller liknande i låshylsans 178 övre ände.

Den nedre änden hos låshylsan 178 i form av en bricka vilar mot en elektromagnet 179, fäst vid huslocket 172. Då elektromagneten 179 är inkopplad, kommer den att hålla lås- hylsan 178 mot rotation.

Låsstängen 175 står under en viss kraft uppåt på rit- ningen med hjälp av en tryckfjäder 180, som år anordnad i låsfjädern 175' och låshylsan 178. Denna fjäder 180 är anordnad mellan en fläns på en fjäderhylsa 181, vilande mot huslocket 172, och en fläns på en fjäderstyrstång 182, som är axiellt rörlig i fjäderhylsan 181. Stången 182 har en spetsig ände i ingrepp med en motsvarande kopp i lässtángen 175 för att tillåta fria, inbördes rotationsrörelser. Ända- målet med fjäderverkan på lässtángen 175 är att tillför- säkra ett riktigt läge hos lässtángen i förhållande till tängramen.

Då elektromagneten 179 är frånkopplad, kommer lås- hylsan 178 och lässtángen 175 med dess låsfjåder 175' att vara fria att rotera (under verkan av de expanderande säkerhetsbromsfjädrarna 174). Då elektromagneten 179 a andra sidan är inkopplad, kommer låsfjädern 175' att expan- deras till hårt och läsande ingrepp med röret 173 genom en liten vridning under inverkan av säkerhetsbromsfjädrarna 174. En läsande servoverkan uppnås alltså genom användnin- gen av låskonstruktionen med låsfjädern 175'.

Det bör noteras att modifikationer av olika slag är möjliga i alla utföringsformer. Pneumatisk aktivering kan särskilt ersättas med hydraulisk aktivering och vice versa.

När hänvisning har gjorts till blockbromsning, kan den i de flesta fall ersättas med skivbromsning och vice versa.

Blott mindre modifikationer är nödvändiga för att ersätta en fjäderring med strävan att expandera med en fjäderring 1994-12-14 P:P142Û34 SP/LJ 510 533 19 med strävan att dra sig samman, såsom lätt förstås av en fackman på området. 1994-12-14 P:P142034 SP/LJ

Claims (17)

lO 15 20 25 30 510 583 20 PATENTKRAV

1. Bromsaktuator för avgivning av en bromskraft genom ett bromsblock eller bromsbelägg till ett hjul eller en skiva som skall bromsas, varvid aktuatorn innefattar ett servicebromsarrangemang i ett hus, k ä n n e t e c k n a d därav, att aktuatorn även inne- fattar ett säkerhetsbromsarrangemang bestående av minst en kraftig fjäder, verkande i bromsansättningsriktningen, organ för uppspänning av fjädern medelst reaktionskraften vid en servicebromsansättning samt mekaniska organ för att låsa fjädern vid huset i uppspänt tillstànd, vilka làsorgan kan frigöras med vilje för àstadkommande av en säkerhets- bromsansättning.

2. Bromsaktuator enligt krav 1, vid vilken service- bromsarrangemanget påverkas av ett bromsfluidum under tryck, k ä n n e t e c k n a t därav, att ett inlopp (10;46;157) för bromsfluidet är anordnat mellan en service- bromskolv (3;44,48;l52) och en säkerhetsbromskolv 4;45,51;153), varvid säkerhetsbromsfjädern (9;52;l56) är anordnad mellan säkerhetsbromskolven och aktuatorhuset (l;41;150), och att frigörbara låsorgan (11-13;53-55; 158-161) är anordnade i huset för att frigörbart hälla säkerhetsbromskolven (FIG 1,7,l3).

3. Bromsaktuator enligt krav 2, k ä n n e t e c k- n a d därav, att en låsstàng (11;158) är roterbart lagrad vid säkerhetsbromskolven (4;l53) och står i gängingrepp med huset och att organ (12,13;159-161) finnes för att frigör- bart låsa làsstången vid huset (FIG 1,13).

4. Bromsaktuator enligt krav 3, k ä n n e t e c k- n a d därav, att làsorganen innefattar en vid huset (l;15) fäst elektromagnet (13;l61) och en làsbricka (12;160) som 1994-12-14 P:P142Û34 SP/LJ lO 15 20 25 30 35 51-0 5 8-3 21 är förbunden med làsstàngen (11;158) och är anordnad i när- heten av elektromagneten för läsning därav.

5. Bromsaktuator enligt krav 4, k ä n n e t e c k- n a d, därav att en låsfjäder (159) är anordnad mellan làsbrickan (160) och làsstàngen (158) för uppnàende av en läsande servoverkan (FIG 13).

6. Bromsaktuator enligt krav 2, k ä n n e t e c k- n a d därav, att en förbindande fjäderring (54) är anord- nad i motsvarande spår i en rörformig kolvstång (50) hos säkerhetsbromskolven och en hylsa eller förlängning (53) i huset (4) och att reglerorgan (55) är anordnade på huset för att förändra diametern hos fjäderringen mellan lägen för ingrepp och frigöring mellan kolvstången och husför- längningen (FIG 7).

7. Bromsaktuator enligt krav 1, vid vilken service- bromsarrangemanget pâverkas av ett bromsfluidum under tryck, k ä n n e t e c k n a d därav, att säkerhetsbroms- fjädern (25) är anordnad mellan huset (15) och en säker- hetsbromskolv (22), vilken är placerad framför service- bromskolven (16) räknat i bromsansättningsriktningen och är försedd med fästen (23), vilka sträcker sig ut genom slit- sar i huset, och att det finns frigörbara låsorgan (26;35) mellan huset och en rörformig säkerhetsbromskolvstáng (24), som innesluter en tryckstång (19) för servicebromsen (FIG 2-6).

8. Bromsaktuator enligt krav 7, k ä n n e t e c k- n a d därav, att en förbindande fjäderring (26;35) är anordnad i mot varandra svarande spàr i en hylsformad hylsförlängning (15') och säkerhetsbromskolvstàngen (24) och att reglerorgan (27-33;36-38) är anordnade på huset för att förändra diametern hos fjäderringen mellan lägen för 1994-12-14 P:P142034 SP/LJ l0 15 20 25 30 35 510 583 22 ingrepp och frigöring mellan förlängningen och kolvstången (FIG 2-6).

9. Bromsaktuator enligt krav 8, k ä n n e t e c k- n a d därav, att reglerorganen (27-33;36-38) innefattar en elektromagnet (28,32;38) eller liknande.

10. Bromsaktuator enligt krav 1, vid vilken service- bromsarrangemanget påverkas av ett bromsfluidum under tryck, verkande pà en servicebromskolv (89), k ä n n e- t e c k n a d därav, att i en skivbromsstáng, allmänt bestående av en tàngram (85) och ett tànghus (90), är minst en säkerhetsbromsfjäder (100) anordnad mellan en tàngram- fläns (97) och en tánghusfläns (99), vidare att en lásstàng (102) är roterbart lagrad i tängramen och står i gängin- grepp med tånghuset samt att det finns organ (103,104) för att frigörbart läsa làsstàngen vid tånghuset (FIG 11).

11. Bromsaktuator enligt krav 10, k ä n n e t e c k- n a d därav, att làsorganen innefattar en i tånghuset (90) fäst elektromagnet (104) och en låsbricka (103), som är förbunden med lässtången (102) och är anordnad i närheten av elektromagneten för läsning därav.

12. Bromsaktuator enligt krav 1, vid vilken service- bromsarrangemanget pâverkas av en elektrisk motor (60) via organ för överföring av dess roterande rörelse till en axiell rörelse hos en servicebromstryckstàng (68), k ä n n e t e c k n a d därav, att säkerhetsbromsfjädern (75) är anordnad mellan huset (62) och en säkerhetsbroms- kolv (73), vilken är försedd med fästen (76), som sträcker sig ut genom slitsar i huset, och att det finns frigörbara lásorgan (77) mellan huset och en rörformig säkerhetsbroms- kolvstàng (74), som innesluter servicebromstryckstàngen (68) (FIG 9). 199642-14 P:P142Û3¿» SP/LJ 10 15 20 25 30 510 58,3 23

13. Bromsaktuator enligt krav 12, k ä n n e t e c k- n a d därav att en förbindande fjäderring (77) är anordnad mellan en hylsformig hylsförlängning (62') och säkerhets- bromskolvstàngen (74) och att reglerorgan (78-82) är anord- nade pà huset för att ändra fjäderringens diameter mellan lägen för ingrepp och frigöring mellan husförlängningen och kolvstången.

14. Bromsaktuator enligt krav 1, vid vilken service- bromsarrangemanget är påverkat av en elektrisk motor (116) via organ för överföring av dess roterande rörelse till en axiell rörelse hos en servicebromstryckstàng eller kraft- överförande del (114), k ä n n e t e c k n a d därav, att i en skivbromstáng, allmänt innefattande en tångram (110;170) och ett tànghus (115;171), är minst en säkerhets- bromsfjäder (133;174) anordnad mellan en tångramfläns (130;170') och en tánghusfläns (152), vidare att en lás- stàng (135;175) är roterbart lagrad i tàngramen och stär i gängingrepp med tànghuset samt att det finns organ (136,137;178,179) för att frigörbart läsa låsstàngen vid tänghuset (FIG 12,14).

15. Bromsaktuator enligt krav 14, k ä n n e t e c k- n a d därav, att lásorganen innefattar en i tànghuset (115;171) fäst elektromagnet (137;179) och en làsbricka (136;178), som är förbunden med låsstàngen (135;175) och är anordnad i närheten av elektromagneten för läsning därav.

16. Bromsaktuator enligt krav 15, k ä n n e t e c k- n a d därav, att en låsfjäder (175') är anordnad mellan làsbrickan (178) och låsstàngen (175) för uppnàende av en läsande servoverkan (FIG 14).

17. Bromsaktuator enligt krav 16, k ä n n e t e c k- 1994-12-14 P:P14203/» SP/LJ 510 583 24 n a d därav, att làsfjädern (l75') utgör ett slitsat änd- parti av làsstàngen (175). 1994-12-14 P:P142034 SP/LJ