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Für Druckluftanlagen, insbesondere Druckluftbremsanlagen in Kraftfahrzeugen bestimmter Zylinder des Einkammersystems
Die Erfindung befasst sich mit der Ausbil- dung von Zylindern des Einkammersystems für
Druckluftanlagen, insbesondere für Druckluft- bremsanlagen in Kraftfahrzeugen. Diese Zylin- ! der sind üblicherweise so ausgebildet, dass sie auf der Aussenluftseite atmen können, d. h. dass beim Arbeitshub des Kolbens die vor ihm in der
Aussenluftkammer vorhandene Luft nach aussen verdrängt werden und beim Rückhub des KolD bens wieder eine entsprechende Luftmenge in die Aussenluftkammer eingesaugt werden kann.
Damit mit der zurückströmenden Luft keine un- erwünschten Fremdkörper in den Aussendruck- raum gelangen, ist der Belüftungsöffnung oft ein Filter vorgeschaltet. Solche Filter halten jedoch nur feste Körper zurück ; sie bilden keinen Schutz gegen das Eindringen von Flüssig- keiten, z. B. von Wasser. Es ist deshalb schon vorgeschlagen worden, den Aussendruckraum der Zylinder durch einen Balg abzuschliessen, der so bemessen ist, dass er die vom Kolben ver- drängte Luft aufnehmen und wieder an den
Aussendruckraum abgeben kann. Diese Ausfüh- rung hat unter anderem den Nachteil, dass der
Balg gross sein muss und leicht beschädigt wer- den kann.
Ein anderer Weg ist es, den Aussen- druckraum nach aussen derart abzuschliessen, dass vom Kolben aus ihm verdrängte Luft gegebe- nenfalls nach aussen ausgeschoben, beim Rück- hub des Kolbens aber von aussen nichts einge- saugt werden kann.
Auch bei einer solchen Anordnung muss aber dem Aussendruckraum des Zylinders in geeig- neter Weise Luft zugeführt werden, damit der
Kolben nach dem Arbeitshub sich wieder frei zurückbewegen kann, d. h. auch bei einer sol- chen Ausführung muss dafür gesorgt werden, dass der Druck im Aussendruckraum stets mög- lichst in der Nähe des Atmosphärendrucks bleibt.
Diese Aufgabe wird gemäss der Erfindung auf einfache Weise dadurch gelöst, dass im bzw. am
Zylinder Mittel vorgesehen werden, die beim
Rückhub des Kolbens im unteren Bereich des
Drucks im Druckwechselraum mindestens einen beschränkten Druckausgleich zwischen dem letz-
50teren und dem Aussendruckraum des Zylinder zulassen.
Zwei Ausführungsbeispiele des Gegenstande der Erfindung sind in der Zeichnung an Hanc von Druckluft-Bremszylindern der in Kraftfahr zeugen üblichen Bauart dargestellt. Es zeigen Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Ein kammer-Druckluft-Bremszylinder, Fig. 2 einer Schnitt durch einen gleichartigen Bremszylinde etwas abgewandelter Bauart.
Mit 1 ist ein Bremszylinder der bei Ein kammer-Druckluftbremsen in Kraftfahrzeugen üblichen Form bezeichnet. An seinem Boden besitzt dieser Zylinder einen Stutzen 3 zum An schluss an eine Druckluftleitung, über die die linke Zylinderseite, der Druckwechselraum 4 Druckluft zugeführt erhält oder entlüftet wer den kann.
Im Zylinder läuft ein im wesentlichen schei. benförmiger Kolben 5, der seinerseits mittels einer Bohrung 6 in seiner Mitte auf einen Rohr 7 geführt ist. Zur Dichtung gegen Zylin-
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beispielsweise aufvulkanisierte Dichtungsscheibe 8 mit einem äusseren, den Kolbenrand umfassenden Dichtungsstulp 9 und einen inneren Dich- tungsstulp 10.
Mit seinem nicht gezeichneten rechten Ende ist das Rohr 7 in bekannter Weise geführt in einem ebenfalls nicht gezeichneten Zylinderdeckel, wobei nicht dargestellte Mittel vorgesehen sind, die gegebenenfalls wohl ein Ausschieben der vom Kolben aus dem Aussendruckraum 11 des Zylinders verdrängten Luft zulassen, aber verhindern, dass beim Rückhub des Kolbens etwas von aussen eintritt.
Eine kräftige metallische Kappe 12 schliesst das in den Druckwechselraum 4 ragende Ende des Kolbenrohrs dicht ab. An einer Vertiefung 13 des Kappenbodens liegt in bekannter Weise vermöge von der Bremsanlage ausgehender Rückführkräfte eine Kolbenstange 14 an. Diese trägt in ebenfalls bekannter Weise eine Führungsscheibe 15.
Ein Kragen 16 an der Kappe 12 bildet einen
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Anschlag für den Kolben. Nach der anderen Seite ist die Bewegung des Kolbens auf dem Führungsrohr 7 begrenzt durch einen auf letzterem aufgeschweissten, doppelt abgesetzten Flanschring 17.
Eine an diesem Flanschring sich abstützende Schraubenfeder 18 drückt den Kolben 5 bei gelöster Bremse gegen den Kragen 16.
In diesem Falle ist über eine oder mehrere Querbohrungen 19 in der Kolbenwand und eine entsprechende Durchbrechung 20 in der Dichtungsscheibe 8 der Druckwechselraum 4 mit dem Aussendruckraum 11 des Zylinders verbunden. Diese Querbohrungen haben nur einen ge-
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Liegt der Kolben am Flansch 17 an, so ist die Drosselbohrung 19 durch eine ihr gegenüberliegende Dichtungsscheibe 21 auf dem Flanschring
17 verschlossen. Durch drei nicht gezeichnete Warzen auf der Kolbenwand, die den gleichen Abstand von der Achse haben wie die Drosselbohrung 19 und voneinander gleichweit abstehen, ist gesorgt, dass sich der Kolben ohne Verkanten gegen den Flanschring 17 legen kann und die Dichtungsscheibe dabei nur die für das Abdichten notwendige Pressung, nicht aber einen grossen Teil des Kolbendruckes aufnimmt.
Ein Verdrehen des Kolbens gegen den Flanschring 17 wird verhindert durch einen in die Kolbenwand eingenieteten und mit dem nötigen Spiel in eine Bohrung 22 im Flanschring 17 eingreifenden Bolzen 23.
Gegen den Flanschring 17 einerseits, den nicht gezeichneten Zylinderdeckel anderseits stützt sich eine Rückführfeder 24. In der Ruhelage drückt sie das Rohr 7 mit seiner Kappe 12 gegen den Zylinderboden 2.
Zum Anziehen der Bremsen wird Druckluft in den Druckwechselraum 4 des Zylinders eingelassen. Ein Teil davon tritt zunächst über die noch offene Drosselbohrung 19 in den Aussen- druckraum : n über. Ve. rmöge des vergleichsweise kleinen Querschnittes der Bohrung 19 steigt aber der Druck im Druckwechselraum : rotzdem sehr schnell an, so dass sich der Kolben 5 gegen die Kraft der Feder 18 in Richtung Luf den Flansch 17 bewegt, bis dieser mit der Dichtung 21 die Drosselbohrung 19 verschliesst.
Nun ist der Aussendruckraum 11 vom Druckvechselraum 4 abgetrennt. Die Feder 18 ist so gemessen, dass dies ungefähr bei einem Über-.
Iruck von 0, 3 at eintritt, also bei einem Druck, ) ei dem üblicherweise die Bremsbacken anzuiegen beginnen.
Strömt weitere Druckluft nach 4, so nimmt lort der Druck weiter zu, der Kolben wird veiter nach rechts geschoben und nimmt über len Anschlag 17 das Führungsrohr 7 und die Colbenstange 14 mit. Die vom Kolben ver- lrängte Luft wird dabei vermöge der oben ervähnten Mittel nach aussen ausgeschoben. Die Bremsung geschieht somit im eigentlichen 3remsbereich ohne Luftverlust.
Wird umgekehrt zum Lösen der Bremsen der
Druckwechselraum 4 entlüftet, so geht das Füh- rungsrohr samt dem Kolben unter der Kraft der
Rückführfeder gegen die Ausgangsstellung zu- rück. Die Drosselbohrung 19 bleibt zunächst geschlossen. Dabei wird dem Aussendruckraum
11 keine Luft zugeführt, weder vom Kolben her noch von aussen.
Der überdruck im Druck- wechselraum fällt sehr rasch ab und erreicht schnell die oben erwähnte Grenze von 0, 3 atü und unterschreitet diese. Infolgedessen schiebt nun die Feder 18 den Kolben vom Flansch 17 weg und die Drosselbohrung 19 wird frei. Dann findet zwischen dem Druckwechselraum und dem Aussendruckraum wiederum ein Druckaus- gleich statt.
Der in Fig. 2 dargestellte Bremszylinder ist von einer Bauart, die besonders für grössere
Zylinderdurchmesser geeignet ist.
In einem Zylinder 31 mit Boden 32 und An- schlussstutzen 33 läuft ein Kolben 34 mit einem äusseren Dichtungsstulp 35. In der Mitte hat der aus Stahlblech hergestellte Kolben eine napf- artige Vertiefung 36, die gegen den Zylinder- boden 32 hin hohl und auf dieser Seite durch einen Schraubstopfen 37 dicht abgeschlossen ist.
Der Napf 36 wird lose von einem Führungs- rohr 38 umfasst. In dem Rohr ist nahe dem zum
Zylinderboden weisenden Ende ein Zwischen- boden 39 mit einem Vierkantansatz 40 und einem Gewindebolzen 41 eingeschweisst.
Der Kolben ist mittels einer Durchbrechung
42 in seiner Mitte und des Vierkants 40 am
Führungsrohr 38 verdrehungssicher geführt.
Unter der Kraft einer das Vierkant 40 um- gebenden Schraubenfeder 43 legt er sich im
Lösezustand der Bremsen mit dem Boden des
Napfs 36 gegen eine Mutter 44 auf dem Gewindebolzen 41.
Auf der andern Seite kann sich der Kolben 34 an einen Flanschring 45 am linken Ende des Führungsrohrs legen. In dieser Kolbenstellung schliesst eine Gummidichtungsscheibe 46 auf dem Flanschring 45 eine ihr gegenüberliegende Drosselbohrung 47 im Kolbenboden.
Es sind weiter drei Warzen 48 auf dem Flanschring 44 angebracht von denen nur eine in der Zeichnung zu sehen ist und die ein Anliegen des Kolbens ohne Verkanten gestatten, ohne dass die Dichtungsplatte 46 überlastet wird.
Am Flanschring 45 liegt eine Rückführfeder 49 an, die sich auf der andern Seite in bekannter Weise gegen den nicht gezeichneten Zylinderdeckel stützt. Im übrigen ist der Bremszylinder auf der Aussendruckseite übereinstimmend mit dem Zylinder nach Fig. 1 ausgebildet. An dem Zwischenboden 39 im Kolbenrohr liegt in bekannter Weise eine Kolbenstange 51 mit Führungsscheibe 52 an.
Die Wirkungsweise des Zylinders nach Fig. 2 entspricht in dem Zusammenwirken des Kolbens 34 mit Drosselbohrung 47 einerseits und des 1 Führungsrohrs 38 mit Flanschring 45 und Dich-
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tungsscheibe 46 anderseits vollständig derjenigen des Zylinders nach Fig. 1.
Für die erwähnten Steuervorgänge für den Druckausgleich zwischen beiden Zylinderseiten genügt ein verhältnismässig geringes Axialspiel des Kolbens auf dem Führungsrohr. Im übrigen ist die Erfindung auch sinngemäss anwendbar bei Zylindern, deren Kolben nicht mit einem besonderen Rohr, sondern mit der Kolbenstange im Zylinderdeckel oder dem Zylinderboden geführt ist. Es lassen sich ausserdem auch andere Steuerungen z. B. mit im Kolbenrohr verlaufenden Drosselkanälen und einem den Kolben tragenden oder mit diesem in einer Schleppverbindung stehenden Steuerschieber denken. Auch könnte der Kolben mit einem steuernden Ringkolben versehen oder als Membrankolben ausgebildet sein.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Für Druckluftanlagen, insbesondere Druckluftbremsanlagen in Kraftfahrzeugen bestimmter Zylinder des Einkammersystems, dessen Aussendruckraum nach aussen derart abgeschlossen ist, dass aus ihm vom Kolben verdrängte Luft nach aussen ausgeschoben, beim Rückhub des Kolbens aber von aussen nichts eingesaugt werden kann, gekennzeichnet durch Mittel, die beim Rückhub des Kolbens im unteren Bereich des Drucks im Druckwechselraum mindestens einen beschränkten Druckausgleich zwischen dem letzteren und dem Aussendruckraum des Zylinders zulassen.