DE1680276B2

DE1680276B2 - Betriebs- und Hilfsbremszylinder für eine Fahrzeugbremseinrichtung

Info

Publication number: DE1680276B2
Application number: DE1680276A
Authority: DE
Inventors: Thomas Reigh Inglewood Rumsey; Billy Eugene Huntington Beach Stevenson
Original assignee: Royal Industries Inc Pasadena Calif (vsta)
Current assignee: Royal Industries Inc Pasadena Calif (vsta)
Priority date: 1966-11-14
Filing date: 1967-11-08
Publication date: 1978-04-27
Also published as: US3417671A; GB1210395A; GB1210394A; DE1680276A1; JPS5121226B1; DE1680276C3

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Betriebs- und Hilfsbremszylinder für eine Fahrzeugbremseinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Bei einem bereits bekannten Betriebs- und Hilfsbremszylinder dieser Gattung FR-PS 14 51 653 ist ein weiteres Abstandsstück an die eine der beiden Membranen als zentraler, zu der anderen Membran hin vorspringender Block einstückig angeformt. Infolgedessen sind unterschiedlich gestaltete Membranen erforderlich, und zumindest für die das weitere Abstandsstück enthaltende Membran ist keine herkömmliche, handelsübliche '■ Bauart verwendbar.

Es ist zwar auch ein Betriebs- und Hilfsbremszylinder mit durch zwei identisch gleiche Membranen begrenzten Druckkammern bekannt, bei dem diese Membranen durch ein besonderes Abstandsstück in ihrem mittleren ι» Bereich auseinandergehalten werden (US-PS 31 77 779). Ein solches Distanzstück ist jedoch zwischen den beiden Membranen schwierig anzubringen und die Zuverlässigkeit seiner Funktion ist problematisch.

Ferner sind bereits kombinierte Federspeicher- und !"' Betriebsbremszylinder bekannt, bei denen an das der Bremsbetätigungsstange abgewandte stirnseitige Ende des Gehäuses ein Federspeicherbremszylinder angesetzt ist, dessen Stößelstange das benachbarte stirnseitige Ende des Gehäuses durchsetzt und bei Freigabe des -'<> Federspeichers dessen Kraft auf die Bremsbetätigungsstange überträgt (FR-PS 13 23 070).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Betriebs- und Hilfsbremszylinder der eingangs genannten Gattung mit besonders einfachen Mitteln so -"> zuverlässig und ausfallsicher auszubilden wie nur möglich.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die irr. Patentanspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst. Diese Lösung gestattet die Verwendung völlig gleicher handelsüblicher Membranen, wobei auf die Verwendung eines zusätzlichen Abstandsstückes zwischen den beiden Membranen verzichtet werden kann.

Möglichkeiten zur vorteilhaften weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 6 ^Γι angegeben. Für die Merkmale der Ansprüche 2 und 4 bis 6 wird nur im Zusammenhang mit Anspruch 1 Schutz begehrt

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der nachstehenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 einen teilweise im Aufriß und teilweise im Querschnitt dargestellten Betriebs- und Hilfsbremszylinder nach der Erfindung in Tandemanordnung mit einem Federspeicherbremszylinder,
^v> F i g. 2 einen Aufriß des in F i g. 1 dargestellten Bremszylinders,

F i g. 3 eine Draufsicht auf den Abstandsring des in F i g. 1 dargestellten Betriebs- und Hilfsbremszylinder,

Fig.4 den Querschnitt entlang der Linie 4-4 von Fig.3,

Fig.5 einen Grundrißausschnitt des in Fig.3 dargestellten Abstandsringes,

F i g. 6 eine vergrößerte Teildarstellung der Nuten in dem zur Abdichtung der Membranen dienenden Teil des ^r>r> Abstandsringes von F i g. 3,

F i g. 7 eine Teildarstellung, welche die gegenseitige Zuordnung einer Membran des in F i g. 1 dargestellten Bremszylinders und des zur Abdichtung dienenden Abschnittes des Abstandsringes zeigt, und
^h" F i g. 8 einen Teilquerschnitt des Abstandsringes und der Membranen des Betriebs- und Hilfsbremszylinders von Fig. 1, der die gegenseitige Zuordnung im eingebauten Zustand zeigt.

F i g. 1 stellt im Querschnitt einen Bremszylinder 10 "'· dar, der einen Betriebs- und Hilfsbremszylinder 11 nach der Erfindung zeigt, der mit einem Federspeicherbremszylinder 12 in einer herkömmlichen Tandemanordnung zusammengebaut ist. Der in F i g. 1 dargestellte

Bremszylinder 10 einer Zugmaschine oder einem Anhänger so angeordnet werden, daß wenigstens ein Räderpaar mit einem solchen Bremszylinder IG versehen ist. Der Bremszylinder 10 ist dementsprechend mit einer Bremsbetätigungsstange 13 mit der herkömmlichen (nicht dargestellten) Bremseinhaii verbunden. Bei Betätigung der Bremsbetätigungsstange 13 wird die zugeordnete Bremseinheit in der gleichen Art wie bei bekannten Bremseinrichtungen betätigt Der Federspeicherbremszylinder 12 des in F i g. 1 dargestellten Bremszylinders 10 befindet sich in einer solchen Einstellung, in welcher das unter Druck stehende Arbeitsmittel, insbesondere Druckluft, unter vollem Druck auf den Federspeicher einwirkt. In dieser Einstellung kann der Federspeicher zum Feststellen des Fahrzeuges und für Hilfsbremsungen betätigt werden.

Der Federspeicherbremszylinder 12 weist ein Gehäuse 13ß mit einer quer darin angeordneten Membran 14 auf, die auf ihren beiden Seiten jeweils eine Kammer bildet. Auf der rechten Seite der Membran 14 wird, wie in Fig. 1 dargestellt ist, eine Kammer 15 gebildet, die zur Aufnahme einer Feder 16 dient Die Feder 16 stützt sich gegen einen »schwimmend« angeordneten Federteller 17 ab, der sich auf der rechten Seite der Membran 14 befindet, und gegen das äußere Ende des Gehäuses 13Ö ab. In der hier dargestellten, voll zusammengedrückten Stellung wird die Feder 16 zwischen dem Federteller 17 und der benachbarten Gehäusewand 13a des Gehäuses 13ß gehalten. Die Feder 16 hält den Federteller 17 in der richtigen Lage gegen die Oberfläche der Membran 14. Die andere Seite der Membran 14 trägt eine Stößelstange 18, an deren beiden Enden sich jeweils eine Stößelplatte 20 bzw. 21 befindet. Die Stößelstange 18 befindet sich innerhalb der Druckluftkammer 22 des Federspeicherbremszylinders 12. Die Kammer 22 wird durch die der Druckluft zugekehrte Oberfläche der Membran 14, welche mit dem Bezugszeichen 14a versehen ist, und durch die gegenüberliegende Seite einer Wand 13£> gebildet, die durch das Gehäuse 13ß selbst gebildet ist. Die Stößelstange 18 ist abgedichtet durch die Gehäusewand 13b hindurch verschiebbar, so daß die Kammer 22 den Druck einwandfrei halten kann. Zu diesem Zwecke ist in der Gehäusewand 136 ein O-Ring 231 angeordnet. Innerhalb der Druckluftkammer 22 befindet sich zwischen der Stößelplatte 20 und der Gehäusewand 13b des Gehäuses 13ß eine Feder 24, welche einen sehr geringen Druck auf die Membran 14 und dadurch auf die Feder 16 ausübt.

Wenn die Druckluftkammer 22 unter dem vollen Luftdruck steht, befindet sich die Stößelstange 18 in der in F i g. 1 dargestellten Stellung. Wenn die Luftdruckkammer 22 druckfrei ist oder wenn der Druck innerhalb der Kammer unter einen bestimmten Wert abfällt, kann sich die Feder 16 in Richtung der Membran 14 ausdehnen und diese nach links verschieben, so daß die Stößelstange 18 bewegt wird. Die Stößelstange 18 verschiebt ihrerseits die Bremsbetätigungsstange 13 in bekannter Weise durch den Betriebs- und Hilfsbremszylinder 11 hindurch, so daß dadurch die Bremse betätigt wird.

Der Federspeicherbremszylinder 12 ist in der bekannten Tandemanordnung an den Betriebs- und Hilfsbremszylinder 11 angebaut, wobei die Stößelplatte 21 der Stößelstange ltt innerhalb des Betriebs- und Hilfsbremszylinders 11 selbst angeordnet ist und damit das Zusammenwirken von Betriebs- und Hilfsbremszylinder 11 und Federspeicherbremszylinder 12 ermöglicht

Der Betriebs- und Hiifsbremszylinder 11 entspricht hinsichtlich Ausbildung und Aufbau bereits bekannten Bremseinrichtungen, welche die Möglichkeit einer ^r> steuerbaren Hilfsbetätigung nicht aufweisen. In dem hier beschriebenen Betriebs- und Hilfsbremszylinder 11 enthält ein Gehäuse 30, die übliche Bremsbetätigungsstange 13, weiche axial darin gelagert ist, und sich zwischen einer Membran 33 für die Betriebsbremse und

lu dem linken Ende des Gehäuses 30 erstreckt Die Bremsbetätigungsstange 13 verläuft axial durch das Gehäuse 30, wobei an ihrem inneren Ende eine Stößelplatte 31 befestigt ist Die Stößelplatte 31 wird durch eine Feder 32 mit ihrer, der Membran 33

i^r> benachbarten Oberfläche 31a gegen die Membran gedrückt und ruht zwischen der abgewandten Seite der Stößelplatte 31 und einer Innenwand 30a des Gehäuses 30. Die Membran 33 stellt die Betriebsmembran des Betriebs- und Hilfsbremszylinders dar. Ein Abstandsring

2» 34 trägt auf einer Seite die Membran 33 und auf der anderen Seite eine Membran 35 für die Hilfsbetätigung. Die Membran 35 ist an dem Abstandsring 34 in gleicher Weise wie die Membran 33 befestigt und erstreckt sich quer zum Gehäuse 30, so daß zwei Druckluftkammern

2> gebildet werden, die sich auf entgegengesetzten Seiten der Membran 35 für die Hilfsbetätigung befinden.

Die zwischen der Membran 33 und der Membran 35 gebildete Kammer, welche mit dem Bezugszeichen »S« bezeichnet ist, stellt die zur Betätigung der Betriebs-

«> membran 33 dienende Kammer dar. Die auf der anderen Seite der Membran 35 gebildete Druckluftkammer stellt die Kammer für die Hilfsbetätigung dar und ist mit »E« bezeichnet. Der zentrale Bereich der Membran 35 liegt an der Stößelplatte 21 des Federspeicherbremszylinders

i") 12 an. Der Bremszylinder 11 ist außerdem so ausgebildet, daß die mittleren Abschnitte der Membranen 33 und 35 gegeneinander anliegen. Der Betriebsund Hilfsbremszylinder 11 kann durch die voneinander unabhängige Zufuhr von Druckluft zur Betriebskammer

·»" S oder zur Hilfskammer E betätigt werden, um die Bremsbetätigungsstange 13 zu verschieben. Der die Membranen 33 und 35 tragende Abstandsring 34 ist durch einen gemeinsamen Klemmring 36 an dem Gehäuse 30 befestigt.

■t-j Der Abstandsring 34 hält die Betriebsmembran 33 und die Hilfsmembran 35 in einer bestimmten Zuordnung zueinander, so daß eine wirksame Bremsbetätigung möglich ist. Die Breite des Abstandsringes 34 ist so bemessen, daß für die beiden Membranen

Ίο genormte Membranen verwendbar sind.

Der Abstandsring 34 weist, wie in den Fig.3—5 dargestellt ist, einen durchgehenden Drucklufteinlaß 34p auf. Dieser Drucklufteinlaß 34p dient zum Anschluß einer Kupplung bekannter Art, durch welche ein

w Arbeitsmittel wie z. B. Druckluft, dem Einlaß 34p und, wie aus F i g. 2 ersichtlich ist, durch diesen hindurch der Betriebskammer 5 zugeführt wird. Die Kupplung wird von einer entsprechend ausgebildeten Ausnehmung in dem Klemmring 36 aufgenommen und ist durch eine

wi Leitung mit dem Steuersystem verbunden. Einer der . Faktoren, welche die Breite des Abstandsringes 34 begrenzen, ist die für ein einwandfreies Arbeiten erforderliche Größe des Drucklufteinlasses 34p. Für die beschriebene Einrichtung muß die geringste Breite des

··'< Abstandsringes 34 mindestens etwa 9 mm betragen. Weiterhin ist zu berücksichtigen, daß die Wirksamkeit der Hilfsmembran 35 von ihrem Abstand von der Betriebsmembran 33 abhängig ist und mit zunehmen-

dem Abstand abnimmt. Es hat sich gezeigt, daß der größte Abstand zwischen den beiden Membranen 33 und 35 etwa 13 mm betragen sollte, damit Membranen herkömmlicher Art verwendet werden können und der für die Hilfsmembranen 35 angestrebte Grad der "> Wirksamkeit beibehalten wird. In diesem Falle liegt die Breite des Abstandsringes 34 zwischen 9 und 13 mm und beträgt vorzugsweise 12 mm.

Abgesehen von der zwischen den vorstehend genannten Grenzwerten liegenden Breite weist der in Abstandsring 34 außerdem weitere, wichtige Merkmale auf, weiche die Abdichtung der Membranen 33 und 35 betreffen. Wie am besten aus den Fig.4, 6 und 7 zu ersehen ist, weist der Abstandsring 34 einen zur Abdichtung dienenden Abschnitt auf, der von Hinter- '"> drehungen 34a am äußeren Rand des Ringes gebildet wird. Der Ring 34 ist auf gegenüberliegenden Seiten hinterdreht, wodurch an diesen Oberflächenabschnitten Abdichtflansche 34b ausgebildet sind. Die von den Hinterdrehungen 34a gebildeten Abdichtflansche 34b sind außerdem mit Nuten 34c versehen, wie in der vergrößerten Teildarstellung von F i g. 6 am besten ersichtlich ist.

Durch die Abdichtflansche 346 werden äußere Abdichtfiächen gebildet, durch welche die Membranen 2">

33 und 35 innerhalb des Gehäuses 30 des Betriebs- und Hilfsbremszylinders 11 abgedichtet sind. Durch diese Ausbildung von Abdichtflanschen 34ft am Abstandsring

34 wird das an herkömmlichen Konstruktionen zu beobachtende Verziehen der Membranen an ihren )» Befestigungspunkten vermieden und eine verbesserte Abdichtung erzielt, bei welcher keine Leckagen auftreten. Eine solche Ausbildung des Abstandsringes 34 gestattet, daß die Betriebsmembran 33 und die Hilfsmembran 35 beide zusammen befestigt und eingebaut werden und in einer äußerst einfachen und wirtschaftlichen Weise durch einen einzelnen Klemmring 36 unmittelbar mit dem Gehäuse verbunden werden können.

Es muß außerdem darauf hingewiesen werden, daß bei fortlaufendem Betrieb der Membranen 33 und 35 die mit 33/? bzw. 35/? bezeichneten, aneinanderliegenden Oberflächen der Membranen 33 und 35 sich ununterbrochen gegeneinander bewegen oder aneinander reiben und damit einen Verschleißbereich darstellen. Versuche haben gezeigt, daß die Verwendung von handelsüblichen Membranen bei bis zu 25 000 Betätigungsvorgängen zufriedenstellende Ergebnisse liefert und daß die Lebendauer dieser Membranen durch die Aufbringung eines reibungsvermindernden Stoffes auf die bezeichneten Oberflächen der Membranen 33 und 35 verlängert werden kann, indem der zwischen den beiden Membranen auftretende Verschleiß herabgesetzt wird. Dieser reibungsvermindernde Stoff kann auf der ganzen Oberfläche 33Ä bzw. 35/? der Membranen 33 und 35 aufgebracht werden. Obwohl eine Verteilung des reibungsvermindernden Stoffes über die ganze Ausdehnung der Oberflächen 33Ä und 35/? einfacher sein dürfte, ist es lediglich notwendig, daß dieser Stoff an bestimmten Stellen auf den sich einander gegenüberliegenden Mittelabschnitten der Membranen aufgebracht wird.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Betriebs- und Hilfsbremszylinder für eine Fahrzeugbremseinrichtung mit einem Gehäuse, dessen eines stirnseitiges Ende von einer elastisch gegen eine Membran im Gehäuse anliegenden Bremsbetätigungsstange axial durchsetzt ist und das aus schalenförmigen Teilen mit ringförmigen Rändern und einem dazwischengelegten Abstandsring zusammengesetzt ist, wobei zwischen den Gehäuseteilen und dem Abstandsring die Umfangsränder von zwei in ihrem mittleren Bereich aneinander anliegenden Membranen eingeklemmt sind, um voneinander getrennte Druckkammern in dem Gehäuse für die Betriebs- und die Hilfsbremsbetätigung zu bilden, und wobei am zweiten stirnseitigen Ende des Gehäuses ein Abstandsstück angeordnet ist, welches im Ruhezustand der Bremseinrichtung den mittleren Bereich der der Bremsbetätigungsstange abgewandten Membran lose berührt, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise die beiden Membranen (33 und 3S) gleichartig ausgebildet und von herkömmlicher Art sind und daß das Abstandsstück (Stößelplatte 21) die anliegende Membran (35) durchgebogen und zugleich in einem Abstand von dem zweiten stirnseitigen Ende des Gehäuses (30) hält.

2. Bremszylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstandsring (34) eine Breite von 9 mm bis 13 mm, vorzugsweise von annähernd 12 mm, hat.

3. Bremszylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein reibungsminderndes Mittel zumindest auf denjenigen Stellen der Membranen (33 und 35), an denen sie sich berühren, aufgetragen ist.

4. Bremszylinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein die radial vorspringenden Ränder der Gehäuseteile umfassender Klemmring (36) zum Zusammenklemmen dieser mit den beiden Membranen (33 und 35) und dem Abstandsring (34) dient.

5. Bremszylinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstandsring (34) an seinen Kontaktflächen mit Hinterdrehungen (34a) versehen ist, die jeweils zur abdichtenden Aufnahme einer Membran (33 bzw. 35) dienen.

6. Bremszylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an das der Bremsbetätigungsstange (13) abgewandte stirnseitige Ende des Gehäuses (30) ein Federspeicherbremszylinder (12) angesetzt ist, dessen Stößelstange (18) das benachbarte stirnseitige Ende des Gehäuses (30) verschiebbar und abgedichtet durchsetzt und innerhalb des Gehäuses (30) eine das Abstandsstück für die benachbarte Membran (35) bildende Stößelplatte (21) trägt.