DE102006007743B4

DE102006007743B4 - Hubkolbenverdichter mit berührungsloser Spaltdichtung

Info

Publication number: DE102006007743B4
Application number: DE102006007743.1A
Authority: DE
Inventors: Michel Rigal; Gilles Hebrard
Original assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Current assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Priority date: 2006-02-20
Filing date: 2006-02-20
Publication date: 2016-03-17
Anticipated expiration: 2026-02-21
Also published as: CN101421514A; JP2009527683A; DE502007001299D1; ATE439520T1; WO2007096127A1; EP1989443A1; BRPI0707982A2; US20090220364A1; US8147215B2; EP1989443B1; DE102006007743A1; CN101421514B; JP5119168B2

Abstract

Druckluftbetätigte Bremsanlage eines Fahrzeugs, beinhaltend einen Hubkolbenverdichter (1; 1') mit wenigstens zwei hintereinander, entlang einer Zylinderachse angeordneten Arbeitszylindern (2, 4; 2', 4'), in welchen je ein Kolben (6, 8; 6', 8') axial beweglich geführt ist, wobei die Kolben (6, 8; 6', 8') eine gemeinsame axial betätigte Kolbenstange (10; 10') aufweisen, welche sich durch eine Durchgangsöffnung (32, 32') in einer Trennwand (26, 26') zwischen den Arbeitszylindern (2, 4; 2', 4') erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass a) die Arbeitszylinder (2, 4; 2', 4') im Bereich der Kolbenstange (10, 10') ausschließlich durch eine berührungslose Dichtung in Form einer zwischen einer radial äußeren Umfangsfläche der Kolbenstange (10, 10') und einer radial inneren Umfangsfläche der Durchgangsöffnung (32, 32') ausgebildeten axialen Spaltdichtung (66, 66') gegeneinander abgedichtet sind, wobei b) die beiden Arbeitszylinder (2, 4; 2', 4') jeweils aus einem Mantelgehäuse (12, 14; 12', 14'), aus Bodenplatten (18, 20, 22, 24; 18', 20', 22', 24') und Endstücken (46, 48; 46', 48') bestehen, wobei die Mantelgehäuse (12, 14; 12', 14') endseitig durch die mit Durchgangsöffnungen (16; 16') versehenen Bodenplatten (18, 20, 22, 24; 18', 20', 22', 24') verschlossen sind, und c) den Arbeitszylindern (2, 4; 2', 4') die Trennwand (26, 26') axial zwischengeordnet ist, in welcher wenigstens ein durchgehender Eingangskanal (28; 28') und ein Ausgangskanal (30; 30') sowie die Durchgangsöffnung (32; 32') für die Kolbenstange (10; 10') ausgebildet ist, wobei der Eingangskanal (28; 28') und der Ausgangskanal (30; 30') jeweils mit einer zugeordneten Durchgangsöffnung (16; 16') der Bodenplatten (18, 24; 18', 24') fluchten, welche an den der Trennwand (26) zugewandten Enden der Mantelgehäuse (12, 14; 12', 14') angeordnet sind.

Description

Die Erfindung geht aus von einer druckluftbetätigten Bremsanlage eines Fahrzeugs, beinhaltend einen Hubkolbenverdichter mit wenigstens zwei hintereinander, entlang einer Zylinderachse angeordneten Arbeitszylindern, in welchen je ein Kolben axial beweglich geführt ist, wobei die Kolben eine gemeinsame axial betätigte Kolbenstange aufweisen, welche sich durch eine Durchgangsöffnung in einer Trennwand zwischen den Arbeitszylindern erstreckt, gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Bei den aus dem Stand der Technik bekannten Hubkolbenverdichtern ist üblicherweise zwischen der Durchgangsöffnung und der Kolbenstange eine Berührungsdichtung in Form eines Dichtrings vorgesehen, um die in Reihe hintereinander angeordneten Arbeitszylinder gegeneinander abzudichten. Vor allem beim Einsatz von Hubkolbenverdichtern in Druckluftbremsanlagen von Nutzfahrzeugen ist wegen des hohen Druckluftbedarfs eine hohe Verdichterleistung gefragt, so dass der Hubkolbenverdichter eine hohe Anzahl von Verdichtungshüben liefern muss. Die bisher verwendeten Berührungsdichtungen sorgen jedoch für Reibung, so dass angesichts der hohen Anzahl von Verdichtungshüben relativ große Reibungsverluste entstehen, welche sich auch in hohen Temperaturen von bis zu 300°C im Bereich der Dichtung niederschlagen. Aus den genannten Gründen ist für die Dichtungen ein reibungsarmes und zugleich hitzebeständiges Material notwendig, welches entsprechend teuer ist.
Die nicht das Fachgebiet der druckluftbetätigten Fahrzeugbremsanlagen betreffende DE 196 38 722 C1 offenbart eine Doppelmembranpumpe zum Fördern von Säuren, Laugen und Lösungsmitteln, mit einem Zentralgehäuse, zwei Produktkammern, zwei die Produktkammern gegen Druckmittelkammern abdichtenden Membranen, einer die beiden Membranen verbindenden Koppelstange und einem Steuerblock zum wechselseitigen, gesteuerten Beaufschlagen der Druckmittelkammern mit Druckmittel, bei der die Koppelstange gegen die beiden Produktkammern mit einer Rippendichtung berührungslos abgedichtet ist. DE 32 11 763 A1 offenbart einen Kolbenverdichter mit der Anordnung mehrerer Kolben auf einer Kolbenstange, wobei ein Kolben als Führungskolben mit Kolbenringen und Führungsringen und ein Kolben als berührungsfrei bewegter Kolben ausgebildet ist. DE 30 27 539 A1 offenbart eine Elektromagnet-Kolbenpumpe, bei welcher der Kolben durch magnetische Kräfte frei bewegt wird. Die Zu- und Abfuhr von Luft bzw. Druckluft zu und von den Arbeitszylindern eines Kolbenverdichters erfordert Anschlüsse, integrierte Druckluftkanäle und evtl. auch Ventile, welche je nach Bauart des Kolbenverdichters unterschiedlich ausfallen können.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine druckluftbetätigte Bremsanlage eines Fahrzeugs beinhaltend einen Hubkolbenverdichter der eingangs erwähnten Art derart weiter zu entwickeln, dass der Hubkolbenverdichter einfacher und flexibler zu fertigen ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale von Anspruch 1 gelöst.
Vorteile der Erfindung
Die Erfindung beruht zum einen auf dem Gedanken, die Arbeitszylinder im Bereich der Kolbenstange ausschließlich durch eine berührungsfreie Dichtung in Form einer zwischen einer radial äußeren Umfangsfläche der Kolbenstange und einer radial inneren Umfangsfläche der Durchgangsbohrung ausgebildeten axialen Spaltdichtung gegeneinander abzudichten. Mit anderen Worten soll sich die Kolbenstange durch die Durchgangsöffnung ohne Zwischenordnung einer separaten Berührungsdichtung erstrecken. Dann entsteht zwar zwischen den Arbeitszylindern eine gewisse Leckage, jedoch stört diese bei der vorliegenden Bauart von Hubkolbenluftverdichtern mit wenigstens zwei hintereinander angeordneten Arbeitszylindern nicht, da jeder Arbeitszylinder ohnehin druckluftbeaufschlagt ist. Dann können die bisher üblichen Berührungsdichtungen in den Trennwänden zwischen den Arbeitszylindern entfallen, welche die eingangs erwähnten Nachteile mit sich bringen.
Die Erfindung nutzt die Viskositätseigenschaften der Luft, aufgrund derer Druckluft unter schnellem Druckanstieg eine geringere Tendenz hat, einen engen Spalt zu passieren als bei langsamerem Druckanstieg. Vor dem Hintergrund der bei Hubkolbenluftverdichtern in Druckluftbremsanlagen von Nutzfahrzeugen üblichen hohen Anzahl von Verdichtungshüben je Zeit und damit schnellem Druckanstieg in den Arbeitszylindern ist folglich mit einer geringen Leckage zu rechnen.
Der sich axial erstreckende Ringspalt zwischen der radial äußeren Umfangsfläche der Kolbenstange und der radial inneren Umfangsfläche der Durchgangsbohrung bildet eine Drossel, an welcher die Spaltströmung Druckenergie verliert. Der Spalt senkt abhängig von der Spaltweite folglich infolge der Drosselung ein hohes Druckniveau auf ein wesentlich niedriges Niveau ab.
Zum andern ist gemäß der Erfindung vorgesehen, dass die beiden Arbeitszylinder jeweils aus einem Mantelgehäuse, aus Bodenplatten und Endstücken bestehen, wobei die Mantelgehäuse endseitig durch die mit Durchgangsöffnungen versehenen Bodenplatten verschlossen sind, und den Arbeitszylindern die Trennwand axial zwischengeordnet ist, in welcher wenigstens ein durchgehender Eingangskanal und ein Ausgangskanal sowie die Durchgangsöffnung für die Kolbenstange ausgebildet ist, wobei der Eingangskanal und der Ausgangskanal jeweils mit einer zugeordneten Durchgangsöffnung der Bodenplatten fluchten, welche an den der Trennwand zugewandten Enden der Mantelgehäuse angeordnet sind.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der in den unabhängigen Ansprüchen angegebenen Erfindung möglich.
Besonders bevorzugt ist zur Ausbildung einer Labyrinthspaltdichtung wenigstens die radial innere Umfangsfläche der Durchgangsbohrung mit in Axialabstand zueinander angeordneten radialen Nuten versehen. In einer solchen Labyrinthspaltdichtung strömt das Fluid aus einer Kammer des einen Arbeitszylinders höheren Drucks in eine Kammer niedrigeren Drucks des anderen Arbeitszylinders durch mehrere eingeschnürte Drosselstellen, welche durch die zwischen den Nuten angeordneten Einschnürungen der Durchgangsöffnung gebildet werden. In den erweiterten Räumen nach den Drosselstellen, d. h. in den Nuten wird die kinetische Energie der Fluidströmung fast vollständig in Reibungswärme, d. h. in Verlustenergie umgesetzt.
Gemäß einer bevorzugten Anwendung der Erfindung ist der Hubkolbenverdichter ein reversierender Hubkolbenverdichter, wobei der durch die Spaltdichtung strömende Leckagestrom von dem einen Arbeitszylinder in den anderen Arbeitszylinder das bei der anschließenden Reversierbewegung der Kolbenstange zu verdichtende Luftvolumen in vorteilhafter Weise vergrößert.
Gemäß einer Weiterbildung könnte die Erfindung auch bei einem mehrstufigen Hubkolbenverdichter ausgeführt sein, welcher eine mehrstufige Verdichtung der angesaugten Luft durchführt und bei welchem jeder Arbeitszylinder einer Verdichtungsstufe zugeordnet ist.
Gemäß einer Weiterbildung fluchten Durchgangsöffnungen der Bodenplatten, welche an den nicht der Trennwand zugewandten Enden der Mantelgehäuse angeordnet sind mit Eingangsanschlüssen und mit Ausgangsanschlüssen, welche in den auf diese Bodenplatten axial aufgesetzten Endstücken ausgebildet sind.
Bevorzugt ist auch zwischen der radial äußeren Umfangsfläche der Kolbenstange einerseits und einer radial inneren Umfangsfläche der Durchgangsöffnung der Trennwand und den an den der Trennwand zugewandten Enden der Mantelgehäuse angeordneten Bodenplatten andererseits die Spaltdichtung ausgebildet.
Genaueres geht aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen hervor.
Zeichnung
Nachstehend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt
1 eine Querschnittsdarstellung eines Hubkolbenverdichters gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in einer ersten Stellung,
2 den Hubkolbenverdichter von 1 in einer zweiten Stellung;
3 eine Querschnittsdarstellung eines Hubkolbenverdichters gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung in einer ersten Stellung;
4 den Hubkolbenverdichter von 2 in einer zweiten Stellung.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Der in 1 gezeigte Hubkolbenverdichter 1 ist von dem Typ, bei welchem mehrere, bevorzugt zwei Zylinder 2, 4 hintereinandergeschaltet sind, wobei die in den Zylindern 2, 4 axial geführten Kolben 6, 8 mit einer gemeinsamen Kolbenstange 10 verbunden sind, welche von einer aus Maßstabsgründen nicht gezeigten Brennkraftmaschine des Nutzfahrzeugs zur Erzeugung von Druckluft für die Druckluftbremsanlage in reversierender Weise angetrieben wird. Hierbei erfolgt in jedem der Zylinder 2, 4 jeweils ein unabhängiger Verdichtungsvorgang der Eingangsluft, ohne dass zunächst die von dem einen Zylinder 2 erzeugte Druckluft in den anderen Zylinder 4 eingespeist wird oder umgekehrt.
Die beiden Zylinder 2, 4 bestehen aus jeweils einem Mantelgehäuse 12, 14, welche endseitig durch mit Durchgangsöffnungen 16 versehene Bodenplatten 18, 20, 22, 24 verschlossen sind. Den Zylindern 2, 4 axial zwischengeordnet ist außerdem eine Trennwand 26, in welcher wenigstens ein durchgehender, jeweils mit der zugeordneten Durchgangsöffnung 16 in den Bodenplatten 18, 20, 22, 24 der Zylinder 2, 4 fluchtender Eingangskanal 28 und ein Ausgangskanal 30 sowie eine Durchgangsöffnung 32 für die Kolbenstange 10 ausgebildet ist. Der Ausgangskanal 30 steht über einen quer zu ihm verlaufenden Ausgangsanschluss 34 mit einem nicht gezeigten Druckluftvorrat und der Eingangskanal 28 mit einem ebenfalls quer zu ihm verlaufenden Eingangsanschluss 36 mit der Umgebung in Verbindung.
Die Durchgangsöffnungen 16 der Bodenplatten 20, 22, welche an dem nicht der Trennwand 26 zugewandten Ende der Mantelgehäuse 12, 14 angeordnet sind, fluchten ebenfalls mit Eingangsanschlüssen 38, 42 bzw. Ausgangsanschlüssen 40, 44, welche in auf diese Bodenplatten 20, 22 axial aufgesetzten Endstücken 46, 48 ausgebildet sind.
Weiterhin ist in der Bodenplatte 20 und in dem Endstück 48 des einen Zylinders 2 eine zentrale Durchgangsöffnung 50 für die Kolbenstange 10 vorhanden, welche durch eine in einer radial inneren Nut 52 des Endstücks 48 gehaltenen Rinddichtung 54 kontaktiert wird. Die Kolben 6, 8 teilen die Zylinder 2, 4 jeweils in eine erste Zylinderkammer 56, 58 und in eine zweite Zylinderkammer 60, 62, deren Größe von der jeweiligen Stellung des Kolbens 6, 8 abhängt. Die Ringdichtung 54 dient dann dazu, die erste Zylinderkammer 56 des einen Zylinders 2 gegenüber der Umgebung abzudichten.
Weiterhin tragen auch die Kolben 6, 8 an ihren radial äußeren Umfangsflächen Dichtungen 64, welche jeweils die erste Zylinderkammer 56, 58 und die zweite Zylinderkammer 60, 62 gegeneinander abdichten. Bei den bisher beschriebenen Dichtungen 54, 64 handelt es sich durchweg um Berührungsdichtungen, d. h., dass die Dichtung 54, 64 die ihr jeweils zugeordnete Lauffläche kontaktiert.
Um die zweite Zylinderkammer 60 des einen Zylinders 2 gegenüber der ersten Zylinderkammer 58 des anderen Zylinder 4 abzudichten, ist jedoch keine Berührungsdichtung, sondern eine axiale Spaltdichtung 66 vorgesehen, welche im vorliegenden Fall vorzugsweise als Labyrinthspaltdichtung ausgebildet ist. Alternativ ist auch eine glattzylindrische oder gestufte Spaltdichtung möglich. Hierzu ist zwischen einer radial äußeren Umfangsfläche der Kolbenstange 10 und einer radial inneren Umfangsfläche der Durchgangsöffnung 32 der Trennwand 26 ein schmaler axialer Spalt 66 ausgebildet, welcher im übrigen auch zwischen den beiden Bodenplatten 18, 24 und der Kolbenstange 10 vorhanden ist. Zur Ausbildung einer Labyrinthspaltdichtung 66 ist zudem wenigstens die radial innere Umfangsfläche der Durchgangsöffnung 32 der Trennwand 26 mit in Axialabstand zueinander angeordneten radialen Nuten 68 versehen.
Im folgenden sollen in dicken Volllinien gezeichnete Pfeile 70 den Strömungsweg verdichteter Luft, schwarz umrandete Pfeile 72 den Strömungsweg angesaugter Luft, schwarz umrandete und mit einer Schraffur versehene Pfeile 74 den Strömungsweg von einem Zylinder 2, 4 in den anderen Zylinder 2, 4 strömender Luft und in schmalen Linien gezeichnete Pfeile 76 den Strömungsweg von Leckageströmen kennzeichnen. Vor diesem Hintergrund ist die Funktionsweise des Hubkolbenverdichters 1 wie folgt: Bei einer Bewegung der Kolbenstange 10 gemäß 1 nach links verkleinert sich das Volumen der beiden ersten Zylinderkammern 56, 58 bei gleichzeitiger Vergrößerung der beiden zweiten Zylinderkammern 60, 62, so dass bei ansteigendem Druck p₁ die in den ersten Zylinderkammern 56, 58 befindliche Luft komprimiert und über die Ausgangsanschlüsse 34, 44 ausgestoßen wird, an welche eine nicht gezeigte Sammelleitung angeschlossen ist, um die komprimierte Druckluft dem Druckluftvorrat zuzuführen. Diese Strömungsbewegung ist in 1 durch die schwarzen, in dicken Volllinien gezeichneten Pfeile 70 gekennzeichnet.
Gleichzeitig wird das Volumen der zweiten Zylinderkammern 60, 62 vergrößert, wodurch der Druck p₂ dort sinkt und über die Eingangsanschlüsse 36, 38 Luft angesaugt wird, wie die schwarz umrandeten Pfeile 72 kennzeichnen. Aufgrund des Druckgefälles dp = p₁ – p₂ zwischen der ersten Zylinderkammer 58 des anderen Zylinders 4 und der zweiten Zylinderkammer 60 des einen Zylinders 2 ergibt sich eine kleiner, durch einen schmalen Pfeil 76 symbolisierter Leckagestrom durch den Spalt 66 hindurch, welcher allerdings nicht störend ist, da er dazu beiträgt, die zweite Zylinderkammer 60 des einen Zylinders 2 mit Luft zu füllen, welche im Laufe der anschließenden Reversierbewegung der Kolbenstange 10 komprimiert wird.
Bei dieser in 2 gezeigten Reversierbewegung der Kolbenstange 10 wird die zuvor in die zweiten Zylinderkammern 60, 62 eingesaugte Luft wie auch die durch den Spalt 66 in die zweite Zylinderkammer 60 des einen Zylinders 2 eingeströmte Leckageluft 76 verdichtet und über die Ausgangsanschlüsse 34, 40 dem Druckluftvorrat zugeführt. Gleichzeitig wird über die Eingangsanschlüsse 36, 42 neue Luft in die ersten Zylinderkammern 56, 58 eingesaugt. Hierdurch entsteht wiederum ein nun entgegen gerichteter Leckagestrom 76 durch den Spalt, welcher der ersten Zylinderkammer 58 des anderen Zylinders 4 weitere Luft zuführt.
Durch die Reversierbewegungen der Kolbenstange 10 wird daher in jede Zylinderkammer 56, 58, 60, 62 zunächst Luft durch Volumenvergrößerung eingesaugt, verdichtet und ausgestoßen, wobei beide Kolbenflächen eines jeden Kolbens 6, 8 in beiden Richtungen wirkende Wirkflächen darstellen. Der jeweils dabei entstehende Leckagestrom 76 wird jedoch nicht in die Umgebung ausgeblasen, sondern trägt dazu bei, das bei der anschließenden Reversierbewegung der Kolbenstange 10 zu verdichtende Luftvolumen zu vergrößern.
Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung nach den 3 und 4 sind die gegenüber dem vorhergehenden Beispiel gleichbleibenden und gleichwirkenden Teile durch die gleichen Bezugszeichen, jeweils jedoch mit einem zusätzlichen Apostroph gekennzeichnet. Im Unterschied zu diesem ist der Hubkolbenverdichter 1' mehrstufig aufgebaut, d. h., dass während eines Hubes die von dem einen Zylinder 2' in der ersten Zylinderkammer 56' verdichtete Luft in die zweite Zylinderkammer 62' des anderen Zylinders 4' geleitet wird, um dort während des Reversierhubes der Kolbenstange 10' einer weiteren Verdichtung unterzogen zu werden, bevor die Druckluft über den Ausgangsanschluss 40' dem Druckluftvorrat zugeführt wird. Deshalb hat die erste Zylinderkammer 56' des einen Zylinders 2' keine Ausgangsanschlüsse sondern steht mittels einer Druckluftverbindung in Form eines Druckluftkanals 78 mit der zweiten Zylinderkammer 62' des anderen Zylinders 4' in Strömungsverbindung. Weiterhin ist die zweite Zylinderkammer 60' des einen Zylinders 2' mit der ersten Zylinderkammer 58' des anderen Zylinders 4' durch einen Überströmkanal 80' verbunden.
Bei einer Bewegung der Kolbenstange 10' in 3 nach links wird die Luft in der ersten Zylinderkammer 56' des einen Zylinders 2' durch das sich verkleinernde Volumen unter Druck gesetzt und über den Druckluftkanal 78' in die zweite Zylinderkammer 62' des anderen Zylinders 4' eingeleitet und unterstützt dort die Kolbenbewegung des diesem Zylinder 4' zugeordneten Kolbens 8', welcher die in dessen erster Zylinderkammer 58' vorhandene Luft verdichtet und über den Ausgangsanschluss 34 dem Druckluftvorrat zuführt. Durch das Druckgefälle zwischen dem höheren Druck p₁' in der ersten Zylinderkammer 58' des anderen Zylinders 4' und dem demgegenüber niedrigeren Druck p₂' in der zweiten Zylinderkammer 60' des einen Zylinders 2' strömt ein geringer Teil der Druckluft als Leckagestrom 76' in die zweite Zylinderkammer 60' des einen Zylinders 2' und unterstützt dort die Kolbenbewegung. Gleichzeitig saugt der eine Zylinder 2' über den Eingangsanschluss 36' Luft aus der Umgebung in seine zweite Zylinderkammer 60' ein.
Im Rahmen der Reversierbewegung der Kolbenstange 10' gemäß 4 nach rechts wird die in die zweite Zylinderkammer 60' des einen Zylinders 2' eingesaugte Luft verdichtet und der größte Teil über den Überstromkanal 80' in die erste Zylinderkammer 58' des anderen Zylinders 4' geschoben, um dort die Kolbenbewegung nach rechts zu unterstützen. Gleichzeitig verdichtet der Kolben 8' des anderen Zylinders 4' die in dessen zweiter Zylinderkammer 62' anstehende, durch den einen Zylinder 2' bereits vorverdichtete Druckluft und schiebt sie über den Ausgangsanschluss 40' in den Druckluftvorrat aus. Dabei schiebt der Kolben 6' des einen Zylinders 2' wiederum einen kleinen Leckagestrom 76 vor der zweiten Zylinderkammer 60' in die erste Zylinderkammer 58' des anderen Zylinders 4', um die Kolbenbewegung des dortigen Kolbens 8' zu unterstützen und um Luft für den nächsten Verdichtungsvorgang bereitzustellen.
Bezugszeichenliste

1: Hubkolbenverdichter
2: Zylinder
4: Zylinder
6: Kolben
8: Kolben
10: Kolbenstange
12: Mantelgehäuse
14: Mantelgehäuse
16: Durchgangsöffnungen
18: Bodenplatte
20: Bodenplatte
22: Bodenplatte
24: Bodenplatte
26: Trennwand
28: Eingangskanal
30: Ausgangskanal
32: Durchgangsöffnung
34: Ausgangsanschluss
36: Eingangsanschluss
38: Eingangsanschluss
40: Ausgangsanschluss
42: Eingangsanschluss
44: Ausgangsanschluss
46: Endstück
48: Endstück
50: Durchgangsöffnung
52: Nut
54: Dichtung
56: erste Zylinderkammer
58: erste Zylinderkammer
60: zweite Zylinderkammer
62: zweite Zylinderkammer
64: Dichtungen
66: Spaltdichtung
68: Nuten
70: Pfeil
72: Pfeil
74: Pfeil
76: Pfeil
78: Druckluftkanal
80: Überströmkanal

Claims

Druckluftbetätigte Bremsanlage eines Fahrzeugs, beinhaltend einen Hubkolbenverdichter (1; 1') mit wenigstens zwei hintereinander, entlang einer Zylinderachse angeordneten Arbeitszylindern (2, 4; 2', 4'), in welchen je ein Kolben (6, 8; 6', 8') axial beweglich geführt ist, wobei die Kolben (6, 8; 6', 8') eine gemeinsame axial betätigte Kolbenstange (10; 10') aufweisen, welche sich durch eine Durchgangsöffnung (32, 32') in einer Trennwand (26, 26') zwischen den Arbeitszylindern (2, 4; 2', 4') erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass a) die Arbeitszylinder (2, 4; 2', 4') im Bereich der Kolbenstange (10, 10') ausschließlich durch eine berührungslose Dichtung in Form einer zwischen einer radial äußeren Umfangsfläche der Kolbenstange (10, 10') und einer radial inneren Umfangsfläche der Durchgangsöffnung (32, 32') ausgebildeten axialen Spaltdichtung (66, 66') gegeneinander abgedichtet sind, wobei b) die beiden Arbeitszylinder (2, 4; 2', 4') jeweils aus einem Mantelgehäuse (12, 14; 12', 14'), aus Bodenplatten (18, 20, 22, 24; 18', 20', 22', 24') und Endstücken (46, 48; 46', 48') bestehen, wobei die Mantelgehäuse (12, 14; 12', 14') endseitig durch die mit Durchgangsöffnungen (16; 16') versehenen Bodenplatten (18, 20, 22, 24; 18', 20', 22', 24') verschlossen sind, und c) den Arbeitszylindern (2, 4; 2', 4') die Trennwand (26, 26') axial zwischengeordnet ist, in welcher wenigstens ein durchgehender Eingangskanal (28; 28') und ein Ausgangskanal (30; 30') sowie die Durchgangsöffnung (32; 32') für die Kolbenstange (10; 10') ausgebildet ist, wobei der Eingangskanal (28; 28') und der Ausgangskanal (30; 30') jeweils mit einer zugeordneten Durchgangsöffnung (16; 16') der Bodenplatten (18, 24; 18', 24') fluchten, welche an den der Trennwand (26) zugewandten Enden der Mantelgehäuse (12, 14; 12', 14') angeordnet sind.
Druckluftbetätigte Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ausbildung einer Labyrinthspaltdichtung wenigstens die radial innere Umfangsfläche der Durchgangsöffnung (32, 32') mit in Axialabstand zueinander angeordneten radialen Nuten (68; 68') versehen ist.
Druckluftbetätigte Bremsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Hubkolbenverdichter (1, 1') ein reversierender Hubkolbenverdichter ist und der durch die Spaltdichtung (66; 66') strömende Leckagestrom (76; 76') von dem einen Arbeitszylinder (2, 4; 2', 4') in den anderen Arbeitszylinder (2, 4,; 2', 4') das bei der anschließenden Reversierbewegung der Kolbenstange (10; 10') zu verdichtende Luftvolumen vergrößert.
Druckluftbetätigte Bremsanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Hubkolbenverdichter (1, 1') als mehrstufiger Hubkolbenverdichter (1') für eine mehrstufige Verdichtung ausgeführt ist, bei welchem jeder Arbeitszylinder (2', 4') einer Verdichtungsstufe zugeordnet ist.
Druckluftbetätigte Bremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Durchgangsöffnungen (16; 16') der Bodenplatten (20, 22; 20', 22'), welche an den nicht der Trennwand (26; 26') zugewandten Enden der Mantelgehäuse (12, 14: 12', 14') angeordnet sind mit Eingangsanschlüssen (38, 42; 42') und mit Ausgangsanschlüssen (40, 44; 40') fluchten, welche in den auf diese Bodenplatten (20, 22; 20', 22') axial aufgesetzten Endstücken (46, 48; 46', 48') ausgebildet sind.
Druckluftbetätigte Bremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der radial äußeren Umfangsfläche der Kolbenstange (10; 10') einerseits und einer radial inneren Umfangsfläche der Durchgangsöffnung (32; 32') der Trennwand (26; 26') und den an den der Trennwand (26) zugewandten Enden der Mantelgehäuse (12, 14; 12', 14') angeordneten Bodenplatten (18, 24; 18', 24') andererseits die Spaltdichtung (66, 66') ausgebildet ist.