DE3503216A1

DE3503216A1 - Bremszylinder

Info

Publication number: DE3503216A1
Application number: DE19853503216
Authority: DE
Inventors: Manfred 7030 Böblingen Siebold
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1985-01-31
Filing date: 1985-01-31
Publication date: 1986-08-07

Description

R. 19840
2.1.1985 He

ROBERT BOSCH GMBH, 7OOO Stuttgart 1

Bremszylinder

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft einen Bremszylinder nach der Gattung des Anspruchs 1.

Solche kombinierten Bremszylinder, auch Kombizylinder genannt, werden bevorzugt in pneumatischen Bremsanlagen von Nutzfahrzeugen eingesetzt. Mit dem Betriebsbremskolben sind Bremsbetätigungsteile gekoppelt, die bei Beaufschlagung des Betriebsbremskolbens mit Druckluft in Wirkung kommen und die Bremse anlegen. Während dieser normalen Betriebsbremsung bleibt der Federspeicherteil des Kombizylinders wirkungslos. Bei Ausfall der Betriebsbremse oder bei Betätigung einer sog. Feststellbremse im geparkten Fahrzeug wird der Federspeicherkolben durch Entlüftung der Druckkammer des Federspeicherteils gelöst, und die nunmehr freigegebene Spei-

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cherfeder betätigt über den Pederspeicherkolben und dessen Kolbenrohr den Betriebsbremskolben, der in der beschriebenen Weise wiederum die Bremsbetätigungsteile aktiviert. Zum Lösen der Feststellbremse ist die Druckkammer wieder mit Druckluft zu beaufschlagen, wodurch sich der Federspeicherkolben unter Spannen der Speicherfeder verschiebt und damit den Betriebsbremskolben freigibt, so daß die Bremswirkung aufgehoben wird. Bei der Rückbewegung des Federspeicherkolbens wird die Federkammer über das Rückschlagventil, den Druckraum des Betriebsbremsteils und eine an dem Druckluftanschluß des Druckraums angeschlossene Druckluftleitung entlüftet. Diese Art der Entlüftung ist gegenüber einfacheren unmittelbar ins Freie führenden Entlüftungsventilen in der Federkammer absolut sicher gegenüber äußeren Einwirkungen, wie Wasser, Staub oder ähnlichen Verschmutzungen.

Bei einem bekannten Bremszylinder der eingangs genannten Art (EP-PS 0 025 559, dort Fig. 3) ist das stirnseitig offene freie Ende des Kolbenrohrs mit einer eingeschraubten Druckkappe verschlossen, die an dem von einer Membran gebildeten Betriebsbremskolben unmittelbar anliegt. Das Rückschlagventil ist als Nutring zwischen Druckkappe und Innenwand des Kolbenrohrs ausgebildet, der bei Druckbeaufschlagung vom Rohrinnern her zu öffnen vermag und in umgekehrter Richtung dichtet.

Vorteile der Erfindung

Der erfindungsgemäße Bremszylinder mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, bei großer Funktionssicherheit und Langzeitstabilität fertigungstechnisch sehr einfach hergestellt werden zu können. Auf die aufwendige Schraubverbindung wird verzichtet. Das Rückschlagventil kann in den verschiedensten

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Formen ausgeführt werden und ist damit funktionssicherer als der bekannte Nutring. Es kann als komplette Baueinheit in das Bodenteil des Kolbenrohrs eingesetzt werden und erleichtert damit die Montage.

Durch die in den weiteren Ansprüchen angegebenen Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Anspruch 1 angegebenen Bremszylinders möglich.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der'Erfindung ergibt sich dabei aus Anspruch 2. Durch diese Maßnahme wird das Bodenteil des Kolbenrohrs zugleich als Ventilkörper herangezogen, der Ventilöffnung und Ventilsitz trägt und das Ventilglied aufnimmt.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ergibt sich aus Anspruch 3, insbesondere in Verbindung mit Anspruch 4. Ein dergestalt ausgebildetes Ventilglied ist sehr preiswert herzustellen, unterliegt kaum Verschleiß und läßt sich einfach montieren. Der Ventilhalter wird vom Staudruck in der Federkammer nur entsprechend dem Bohrungsquerschnitt des Bohrungsabschnittes mit dem kleineren Bohrungsdurchmesser belastet.

Zeichnung

Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Dabei zeigt die Zeichnung ausschnittweise einen Längsschnitt eines Kombizylinders für eine pneumatische Bremsanlage eines Nutzfahrzeuges.

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Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Der in der Zeichnung dargestellte Bremszylinder ist ein kombinierter Betriebsbrems- und Federspeicherbremszylinder, auch Kombizylinder genannt. Er weist einen Betriebsbremsteil 10 und einen daran angrenzenden, durch eine Zwischenwand 11 getrennten Federspeicherteil 12 auf.

Im Betriebsbremsteil 10 ist ein Betriebsbremskolben 13 entgegen der Kraft einer Rückstellfeder 14 axial verschieblich angeordnet. Der Betriebsbremskolben 13 besteht aus einer im Gehäuse 15 des Betriebsbremsteils 10 gehaltenen Membran 16 und einem daran anliegenden Kolbenstangenkopf 17, der über eine Kolbenstange 18 mit einem nicht dargestellten Bremsbetätigungsmechanismus gekoppelt ist. Die Membran 16 und die Zwischenwand 11 begrenzen einen Druckraum 19 des Betriebsbremsteils 10, der mit einem Anschluß 20 in Verbindung steht, über welchen Druckluft in den Druckraum 19 einströmen kann oder der Druckraum 19 entlüftet werden kann.

Der Federspeicherteil 12 weist einen in einem Gehäuse 21 axial verschieblich angeordneten Federspeicherkolben 22 auf, der mit einem Kolbenrohr 23 starr verbunden ist. Eine Speicherfeder 24, die hier aus zwei koaxialen Schraubenfedern besteht, stützt sich einerseits am Boden des Gehäuses 21 und andererseits am Federspeicherkolben 22 ab. Der gegenüber dem Gehäuse 21 mittels einer Ringdichtung 25 abgedichtete Federspeicherkolben 22 begrenzt mit seiner der Zwischenwand 11 zugekehrten Kolbenseite 221 eine Druckkammer 26 und auf seiner dem Boden des Gehäuses 21 zugekehrten Kolbenseite 222 eine die Speicherfeder 24 aufnehmende Federkammer 27. In der Druck-

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kammer 26 mündet ein hier nicht zu sehender Anschluß, über welchen die Druckkammer 26 mit Druckluft gefüllt - und damit der Federspeicherkolben 22 mit Druckluft beaufschlagt - oder entlüftet werden kann.

Das mit dem Federspeicherkolben 22 verbundene Kolbenrohr 23 erstreckt sich axial durch die Druckkammer 26 und durch eine öffnung 28 in der Zwischenwand 11 hindurch bis hinein in den Druckraum 19 des Betriebsbremsteils 10. Zwischen der Öffnung 28 der Zwischenwand 11 und der Außenwandung des Kolbenrohrs 23 ist ein Dichtungsstück 29 angeordnet, das den Druckraum 19 gegenüber der Druckkammer 26 hermetisch abdichtet und dabei eine Gleitverschiebung des Kolbenrohrs 23 zuläßt. Das Kolbenrohr 23 trägt an seinem freien Ende ein mit dem Rohrmantel 30 einstückiges Bodenteil 31 mit einer axialen Durchgangsbohrung 32, in welcher ein Rückschlagventil 33 eingesetzt ist. Das Rückschlagventil 33 dient in bekannter Weise der Entlüftung und damit Druckentlastung der Federkammer 27 bei Lösen der Federspeicherbremse, also bei Verschieben des Federspeicherkolbens nach links in seine in der Zeichnung dargestellte Position. Im Druckraum 19 kann das freie Ende des Kolbenrohrs 23 bei Verschieben des Federspeicherkolbens 22 in der Zeichnung nach rechts sich auf die Membran 16 auflegen und den Kolbenstangenkopf 17 mit Kolbenstange entgegen der Kraft der Rückstellfeder 14 verschieben.

Die Durchgangsbohrung 32 im Bodenteil 31 des Kolbenrohrs 23 ist als Stufenbohrung ausgebildet, deren im Durchmesser kleinerer Bohrungsabschnitt 321 den Ventileingang, deren im Durchmesser größerer Bohrungsabschnitt 322 eine Aufnahmekammer für ein Ventilglied 34 und deren ringscheibenförmige Übergangsschulter 323 zwischen den Bohrungsabschnitten 321 und 322 einen Ventilsitz für das

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Ventilglied 34 bildet. Das Ventilglied 34 ist als zylindrischer Vollkörper aus Hartgummi oder einem ähnlichen Elastomer mit einer stirnseitig vorstehenden und nach außen vorspringenden ringförmigen Dichtlippe 341 ausgebildet. Die Dichtlippe 341 sitzt mit Vorspannung auf dem Ventilsitz 323 auf. Hierzu stützt sich das Ventilglied 34 mit Vorspannung an einem Ventilhalter 35 ab, der in dem Bohrungsabschnitt 322 gehalten ist und mit der Stirnseite des Bodenteils abschließt. Der Ventilhalter 35 ist als etwa topfförmiges Kunststoffteil ausgebildet, das an seinem Öffnungsrand einen radial vorspringenden Ringsteg 351 trägt, das in eine entsprechende Ringnut 36 im Bohrungsabschnxtt 322 klipsartig einrastet. Das in seiner Axiallänge etwas größer als die lichte Höhe des Ventilhalters 35 ausgebildete Ventilglied 34 stützt sich damit einerseits am Boden 352 des Ventilhalters 35 und mit seiner Dichtlippe 341 unter Aufpressen dieser am Ventilsitz 32 3 ab. Der Boden 352 des Ventilhalters 35 weist außerhalb des Ab-Stützbereiches des Ventilgliedes 34 eine Durchtrittsöffnung 37 auf. Damit diese Durchtrittsöffnung 37 in der in der Zeichnung dargestellten Ruhestellung der Membran 16 von dieser nicht abgedeckt wird, ist in der Membran 19 im Anlagebereich des Ventilhalters 35 eine die Durchtrittsöffnung 37 freigebende Vertiefung 38 vorgesehen, die bis außerhalb des Anlagebereichs der Stirnseite des Kolbenrohrs 23 an der Membran 16 reicht und damit in ständiger Verbindung zu dem Druckraum 19 steht. Da die Membran 16 in ihrer Grundstellung an der Zwischenwand 11 anliegt, ist in dieser mindestens ein Radialkanal 39 vorgesehen, der in dieser Lage der Membran 16 die Verbindung des Druckraums 19 zum Anschluß 20 sicherstellt.

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Die Wirkungsweise des Rückschlagventils 33 ist wie folgt:

Wird der Betriebsbremskolben 13 über den Anschluß 20, den Radialkanal 39 und den Druckraum 19 mit Druckluft beaufschlagt, so wird durch den im Druckraum 19 sich aufbauenden Luftdruck die axial vorgespannte Dichtlippe 341 des Ventilglieds 34 auf den Ventilsitz 323 aufgepreßt. Das Rückschlagventil 33 ist für den Luftdurchgang von in der Zeichnung rechts nach links in das Innere des Kolbenrohrs 23 hinein verschlossen.

Zum Betätigen der Federspeicherbremse ist die Druckkammer 26 zu entlüften. Unter der Wirkung der Speicherfeder 24verschiebt sich der Federspeicherkolben 22 in der Zeichnung nach rechts, wobei über einen bekannten und hier nicht dargestellten Ventilmechanismus ein Druckausgleich zwischen der Druckkammer 26 und der Federkammer 27 hergestellt wird. Zum Lösen der Federspeicherbremse wird der Federspeicherkolben 22 über die Druckkammer 26 mit Druckluft beaufschlagt und verschiebt sich unter Spannen der Speicherfeder 24 in der Zeichnung nach links. Der dadurch in der Federkammer 27 entstehende Staudruck,der über das Innere des Kolbenrohrs 23 an dem von dem Bohrungsabschnitt 321 gebildeten Ventileingang des Rückschlagventils 33 ansteht, wird nunmehr über die sich abhebende flexible Dichtlippe des Ventilglieds 34, die Durchtrittsöffnung 37 im Ventilhalter 35, den Druckraum 19, den Radialkanal 39 und den Anschluß 20 abgebaut, da der Betriebsbremsteil 10 über den Anschluß 20 ebenfalls entlüftet ist.^

Claims

R. 19840 2.1.1985 He ROBERT BOSCH GMBH, 7OOO Stuttgart 1 Ansprüche

1. Bremszylinder mit einem Betriebsbremsteil, der einen Betriebsbremskolben aufweist, der einen mit einem Druckmittelanschluß in Verbindung stehenden Druckraum begrenzt, mit einem an dem Druckraum an- J? grenzenden, von diesem getrennten Federspeicherteil, der einen durch eine Speicherfeder axial verschiebbaren Federspeicherkolben, der mit der einen, dem Betriebsbremsteil zugekehrten Kolbenseite eine mit einem weiteren Druckmittelanschluß in Verbindung stehenden Druckkammer und mit der anderen Kolbenseite eine die Speicherfeder aufnehmende Federkammer begrenzt, und ein mit dem Federspeicherkolben verbundenes, endseitig geschlossenes Kolbenrohr aufweist, das sich axial durch die Druckkammer hindurch bis in den Druckraum hinein erstreckt und dort mit seinem freien Ende in Wirkverbindung mit dem Betriebsbremskolben treten kann und dessen Rohrinnere s mit der Federkammer in Verbindung steht,und mit einem im freien Kolbenrohrende angeordneten Rückschlag-

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ventil mit vom Druckraum zum Innern des Kolbenrohrs hin gerichteter Sperrichtung zur Druckmittelentlastung der Federkammer beim Lösen des Federspeicherkolbens, /dadurch gekennzeichnet,) daß das Kolbenrohr (23) an seinem freien Ende ein mit dem Rohrmantel (30) einstückiges Bodenteil (31) aufweist und daß das Rückschlagventil (33) in einer axialen Durchgangsbohrung (32) im Bodenteil (31) angeordnet ist.

2. Bremszylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzei chnet, daß die Durchgangsbohrung (32) als Stufenbohrung ausgebildet ist, deren im Durchmesser kleinerer Bohrungsabschnitt (321) den Ventileingang, deren im Durchmesser größerer Bohrungsabschnitt (322) eine Aufnahmekammer für ein Ventilglied (34) und deren ringscheibenförmige Übergangsschulter (323) zwischen den Bohrungsabschnitten (321,322) einen Ventilsitz für das Ventilglied (34) bildet, das mit einer unter Vorspannung stehenden Dichtlippe (341) auf dem Ventilsitz aufliegt.

3. Bremszylinder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilglied (34) als zylindrischer Vollkörper aus Hartgummi oder einem ähnlichen Elastomer mit stirnseitig vorstehender und nach außen vorspringender ringförmiger Dichtlippe (341) ausgebildet und von einem in dem Bohrungsabschnitt (322) mit größerem Durchmesser einklipsbaren Ventilhalter (35) auf den Ventilsitz (323) axial aufgepreßt ist.

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4. Bremszylinder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilhalter (35) von einem topfförmigen Kunststoffteil mit einer den Topfboden (352) durchstoßenden Durchtrittsöffnung (37) gebildet ist, an dessen Topfboden (352) sich das Ventilglied (34) abstützt und dessen Topfrand einen radial vorstehenden Ringsteg (351) trägt, mit dem der Ventilhalter (35) in eine entsprechende Ringnut (36) im Bohrungsabschnitt (322) mit größerem Durchmesser einrastbar ist.

5. Bremszylinder nach Anspruch 4, dadurch gekennzei chnet, daß der Betriebsbremskolben (13) im Anlagebereich des Ventilhalters (35) eine die Durchtrittsöffnung (37) im Ventilhalter (35) freigebende und bis außerhalb des Anlagebereichs des Kolbenrohrs (23) am Betriebsbremskolben (13) reichende 'Vertiefung (38) trägt.^:)