DE102006030256B4 - Spring-loaded air brake cylinder as a diaphragm cylinder for vehicle brake systems - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Federspeicher-Druckluftbremszylinder als Membranzylinder für Fahrzeugbremsanlagen mit einer Membran (12), mit einer Speicherfederkammer (6), in der ein Federspeicherkolben (8) aufgenommen ist, der von einer Druckfeder (10) als Speicherfeder beaufschlagt ist und in Wirkverbindung mit einer Membran (12) steht, die zwischen der Speicherfederkammer (6) und einem Druckraum (14) angeordnet ist, in dem eine Druckstange (16) abgedichtet verschiebbar geführt ist, die membranseitig ein Druckstück (20) aufweist. Die Federspeicher-Membran (12) ist mit der Druckstange (16) oder dem Druckstück (20) oder dem Federspeicherkolben (8) mittels Vulkanisation verbunden.The invention relates to a spring-loaded air brake cylinder as a diaphragm cylinder for vehicle brake systems with a diaphragm (12), in which a spring-loaded piston (8) is received, which is acted upon by a compression spring (10) as a storage spring and in operative connection with a membrane (12) which is arranged between the storage spring chamber (6) and a pressure chamber (14) in which a push rod (16) is guided displaceably guided, the membrane side has a pressure piece (20). The spring-loaded membrane (12) is connected to the push rod (16) or the pressure piece (20) or the spring-loaded piston (8) by means of vulcanization.

Description

Die Erfindung betrifft einen Federspeicher-Druckluftbremszylinder als Membranzylinder für Fahrzeugbremsanlagen gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to a spring-loaded air brake cylinder as a diaphragm cylinder for vehicle brake systems according to the generic term of claim 1.

Durch die US 5,067,391 A ist ein Federspeicher-Druckluft-Bremszylinder mit Membranzylinder bekannt, bei dem im Druckraum des Federspeichers eine Rückstellfeder vorgesehen ist, die eine mit einer Druckstange verschraubte Druckplatte beaufschlagt und an die Membran drückt. Diese Ausbildung erfordert einen höheren Montageaufwand und eine stärkere Auslegung der Feder des Federspeichers durch die entgegenwirkende Kraft der Rückstellfeder.By the US 5,067,391 A a spring-loaded air brake cylinder with diaphragm cylinder is known in which in the pressure chamber of the spring accumulator, a return spring is provided which acts on a pressure plate bolted to a pressure plate and presses against the membrane. This training requires a higher assembly cost and a stronger interpretation of the spring of the spring accumulator by the counteracting force of the return spring.

Die US 5,507,217 A offenbart. einen Federspeicher-Druckluft-Bremszylinder mit Membranzylinder, bei dem die Membran eine zentrale Öffnung aufweist, über die die Membran mit Hilfe von beiderseits der Öffnung anzuordnenden Lochscheiben und eines Schraubbolzens, der durch die Lochscheiben hindurchgesteckt wird und in die Druckstange eingeschraubt wird, fest mit der Druckstange verbindbar ist, so dass auf eine Rückstellfeder verzichtet werden kann. Für die dichte Verbindung der Membran mit der Druckstange sind relativ große Klemmkräfte erforderlich und der Zusammenbau erfordert einen erhöhten Montageaufwand.The US 5,507,217 A disclosed. a spring-loaded air brake cylinder with a diaphragm cylinder, wherein the membrane has a central opening through which the membrane by means of both sides of the opening to be arranged perforated discs and a bolt, which is inserted through the perforated discs and screwed into the push rod firmly with the Push rod is connectable, so that can be dispensed with a return spring. For the tight connection of the membrane with the push rod relatively large clamping forces are required and the assembly requires increased installation costs.

Das Dokument GB 2 088 525 A offenbart einen Bremszylinder mit einer Membran, wobei die Membran mit einer Druckplatte, anstelle einer Klebeverbindung, über einen in die Membran eingeformten Vorsprung oder eine in die Membran eingeformte kreisförmige Umrandung verbunden ist.The document GB 2 088 525 A discloses a brake cylinder having a diaphragm, wherein the diaphragm is connected to a pressure plate, instead of an adhesive connection, via a projection molded into the diaphragm or a circular rim formed in the diaphragm.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Federspeicher-Druckluftbremszylinder der eingangs genannten Art so auszubilden, dass der Aufbau vereinfacht und der Montageaufwand verringert ist.The Object of the present invention is a spring-loaded air brake cylinder of the type mentioned above in such a way that simplifies the structure and the assembly cost is reduced.

Diese Aufgabe wird durch die Erfindung gemäß Anspruch 1 gelöst.These The object is achieved by the invention according to claim 1.

Vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen der Aufgabenlösung sind in den Unteransprüchen angegeben.advantageous and appropriate training the task solution are in the subclaims specified.

Die Erfindung schlägt vor, je nach Ausführung des Federspeicherzylinders die Druckstange, das Druckstück oder den Federspeicherkolben mit der Membran durch einen Vulkanisierungsvorgang zu verbinden. Hierdurch wird eine einfache, kostensparende und feste Verbindung zwischen Membran einerseits und Druckstück oder Druckstange oder Federspeicherkolben andererseits erreicht, so dass auf eine Rückstellfeder verzichtet werden kann. Die erfindungsgemäße Ausbildung verringert den Montageaufwand, da die Membran mit dem Druckstück und der Druckstange oder mit dem Federspeicherkolben eine Baueinheit bildet, die vorgefertigt werden kann, wobei die Membran bei Verbindung mit dem Federspeicherkolben als Ringmembran ausgebildet ist.The Invention proposes before, depending on the version the spring-loaded cylinder, the push rod, the pressure piece or the spring-loaded piston with the membrane by a vulcanization process to connect. This will be a simple, cost-saving and solid Connection between membrane on the one hand and pressure piece or Pressure rod or spring-loaded piston on the other hand reaches, so on a return spring can be waived. The inventive construction reduces the Montageaufwand, as the diaphragm with the pressure piece and the push rod or forms a structural unit with the spring-loaded piston, the prefabricated can be, with the membrane when connected to the spring-loaded piston is designed as a ring membrane.

Durch die Weiterbildungen nach den Ansprüchen 2, 3 und 4 wird die Verbindung zwischen Membran und Druckstück weiter verbessert.By The developments according to claims 2, 3 and 4, the compound between membrane and pressure piece further improved.

Die erfindungsgemäße Ausbildung ist bei Druckluft-Membranzylindern von Federspeicherbremszylindern und kombinierten Betriebsbrems- und Federspeicherbremszylindern bei Kraftfahrzeugen einsetzbar.The inventive training is with compressed air diaphragm cylinders spring brake cylinders and combined service brake and Federspeicherbremszylindern used in motor vehicles.

Die Erfindung soll nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnung, in der Ausführungsbeispiele dargestellt sind, näher erläutert werden.The Invention will be illustrated below with reference to the accompanying drawings, in the embodiments are, closer explained become.

Es zeigtIt shows

1 schematisch einen Schnitt durch eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Federspeicher-Druckluft-Bremszylinders, 1 1 is a schematic sectional view of a first embodiment of a spring-loaded compressed air brake cylinder according to the invention;

2 ein Detail "A" aus der 1 in vergrößerter Darstellung, 2 a detail "A" from the 1 in an enlarged view,

3 schematisch einen Schnitt durch eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Federspeicher-Druckluft-Bremszylinders, 3 1 is a schematic sectional view of a second embodiment of a spring-loaded compressed air brake cylinder according to the invention;

4 ein Detail "B" aus der 3 in vergrößerter Darstellung, 4 a detail "B" from the 3 in an enlarged view,

5 schematisch einen Schnitt durch eine dritte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Federspeicher-Druckluftbremszylinders, 5 1 is a schematic section through a third embodiment of a spring-loaded air brake cylinder according to the invention;

6 ein Detail "C" aus der 1 in vergrößerter Darstellung, 6 a detail "C" from the 1 in an enlarged view,

7 schematisch einen Schnitt durch eine vierte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Federspeicher-Druckluftbremszylinders und 7 schematically a section through a fourth embodiment of a spring-loaded air brake cylinder according to the invention and

8 eine Detail "D" aus der 7 in vergrößerter Darstellung und 8th a detail "D" from the 7 in an enlarged view and

9 schematisch einen Schnitt durch eine fünfte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Federspeicher-Druckluftbremszylinders. 9 schematically a section through a fifth embodiment of a spring-loaded air brake cylinder according to the invention.

Gleiche und einander entsprechende Bauteile in den Figuren der Zeichnung sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Same and corresponding components in the figures of the drawing are provided with the same reference numerals.

Die Zeichnung zeigt einen Federspeicher-Druckluftbremszylinder 2 für ein Kraftfahrzeug mit einem ersten Gehäuseteil 4 und einem zweiten Gehäuseteil 5. In dem ersten Gehäuseteil 4 ist eine Speicherfederkammer 6 gebildet, in der ein Federspeicherkolben 8 aufgenommen ist, welcher von einer Druckfeder 10 als Speicherfeder beaufschlagt ist.The drawing shows a Federspei cher-pneumatic brake cylinder 2 for a motor vehicle with a first housing part 4 and a second housing part 5 , In the first housing part 4 is a storage spring chamber 6 formed in which a spring-loaded piston 8th is included, which of a compression spring 10 acted as a memory spring.

Der Federspeicherkolben 8 steht in Wirkverbindung mit einer Membran 12. Die Membran 12 trennt die Speicherfederkammer 6 von einem Druckraum 14, welcher im zweiten Gehäuseteil 5 gebildet ist. Die Membran 12 ist umfangsmäßig zwischen beiden Gehäuseteilen 4 und 5 abgedichtet eingespannt.The spring-loaded piston 8th is in operative connection with a membrane 12 , The membrane 12 separates the storage spring chamber 6 from a pressure room 14 , which in the second housing part 5 is formed. The membrane 12 is circumferentially between two housing parts 4 and 5 clamped sealed.

Im zweiten Gehäuseteil 5 ist eine Druckstange 16 abgedichtet verschiebbar im Boden 18 des Gehäuseteils 5 geführt. Die Druckstange 16 weist membranseitig ein plattenförmiges Druckstück 20 auf, welches auf die Druckstange 18 aufgeschraubt (siehe 1) oder einstückig mit der Druckstange 18 ausgebildet ist (siehe 3), und mit der Membran 12 durch einen Vulkanisierungsvorgang fest verbunden ist. Das Druckstück 20 ist vorzugsweise, wie dargestellt, randseitig in die Membran 12 eingebettet bzw. einvulkanisiert.In the second housing part 5 is a push rod 16 sealed sliding in the ground 18 of the housing part 5 guided. The push rod 16 has a plate-shaped pressure piece on the membrane side 20 which is on the push rod 18 screwed on (see 1 ) or integral with the push rod 18 is formed (see 3 ), and with the membrane 12 is firmly connected by a vulcanization process. The pressure piece 20 is preferably, as shown, at the edge of the membrane 12 embedded or vulcanized.

Die Membran 12 kann wie dargestellt eine flache Auswölbung 22 aufweisen, in der das Druckstück 20 angeordnet ist. Hierdurch werden der Halt und die Zentrierung der Anordnung Druckstange/Druckstück weiter verbessert.The membrane 12 can be a flat bulge as shown 22 in which the pressure piece 20 is arranged. As a result, the support and the centering of the arrangement push rod / pressure piece are further improved.

Der Federspeicherkolben 8 kann, wie dargestellt, auf seiner der Membran zugewandten Seite eine Ausnehmung 24 aufweisen, die die Auswölbung 22 der Membran 12 aufnimmt. Durch diese Ausbildung wird die Zentrierung des Federspeicherkolbens 8 verbessert.The spring-loaded piston 8th can, as shown, on its side facing the membrane a recess 24 have the bulge 22 the membrane 12 receives. By this training, the centering of the spring-loaded piston 8th improved.

Bei der Ausführungsform nach 5 weist die Druckstange 16 einen zentralen durchgehenden Kanal 26 auf, welcher mit einer Öffnung 27 der Membran 12 axial ausgerichtet ist.In the embodiment according to 5 has the push rod 16 a central through channel 26 on which one with an opening 27 the membrane 12 is axially aligned.

Bei der Ausführungsform nach 7 ist die Membran als Ringmembran 28 mit einer zentralen Öffnung 30 ausgebildet und die Druckstange wird gebildet durch ein Kolbenrohr 32, das mit dem Federspeicherkolben 8 verbunden ist. Die Ringmembran 28 ist mit einem ringförmigen Bereich 34 direkt mit dem Federspeicherkolben 8 durch Vulkanisation verbunden.In the embodiment according to 7 is the membrane as a ring membrane 28 with a central opening 30 formed and the push rod is formed by a piston tube 32 That with the spring-loaded piston 8th connected is. The ring membrane 28 is with an annular area 34 directly with the spring-loaded piston 8th connected by vulcanization.

Durch die Verbindung des Druckstücks 20 der Druckstange 16 bzw. des Federspeicherkolbens 8 mit der Membran 12 durch einen Vulkanisierungsvorgang kann auf die bisher verwendeten separaten Verbindungselemente wie Schraubbolzen und Lochscheiben verzichtet werden. Auch die bisher üblichen Rückstellfedern können entfallen, da nunmehr die Druckstange 16, das Druckstück 20 und die Membran 12 bzw. der Federspeicherkolben 8 mit Kolbenrohr 32 und der Membran bzw. der Ringmembran 28 eine einstückige Einheit bilden.By the connection of the pressure piece 20 the push rod 16 or the spring accumulator piston 8th with the membrane 12 by a vulcanization process can be dispensed with the previously used separate fasteners such as bolts and perforated discs. The usual return springs can be omitted since now the push rod 16 , the pressure piece 20 and the membrane 12 or the spring-loaded piston 8th with piston tube 32 and the membrane or the ring membrane 28 form an integral unit.

Die Einsparung der Rückstellfeder hat den Vorteil einer höheren Kraftabgabe des Federspeichers, da die entgegenwirkende Kraft einer Rückstellfeder entfällt.The Saving the return spring has the advantage of a higher one Power output of the spring accumulator, since the counteracting force of a Return spring eliminated.

Die beschriebene durch Vulkanisation hervorgerufene feste Verbindung einer Druckstange 16, eines Druckstücks 20 und eines Federspeicherkolbens 8 mit einer Federspeicher-Membran 12 kann vorteilhaft bei allen Einfach- und Mehrfachmembran-Zylindern von Federspeicher-Druckluftbremszylindern und kombinierten Druckluft-Betriebsbrems-Federspeicherbremszylindern eingesetzt werden.The described by vulcanization caused solid compound of a push rod 16 , a pressure piece 20 and a spring-loaded piston 8th with a spring-loaded membrane 12 can be used advantageously in all single and multi-diaphragm cylinders of spring-loaded air brake cylinders and combined compressed air service brake spring brake cylinders.

Die in 9 dargestellte Ausführungsform eines Federspeicher-Druckluftbremszylinders weist, ähnlich wie die in 5 dargestellte Ausführungsform, eine Druckstange 16 mit einem zentralen durchgehenden Kanal 26 auf. Ein Befestigungselement 40, das vorteilhaft aus Metall hergestellt sein kann, ist in der Speicherfederkammer 6 angeordnet. Das Befestigungselement ist mittels Vulkanisation mit der Membran 12 verbunden. Ein mit einem Gewinde versehener Bereich 42 der Druckstange 16 ist durch eine Öffnung 27 der Membran 12 geführt und in das Befestigungselement 40 eingeschraubt, sodass die Druckstange 16 daran befestigt ist. Das Befestigungselement 40 weist einen konischen Zentrierbereich 41 auf, der dazu dient, den Federspeicherkolben 8 gegenüber der Druckstange 16 zentriert auszurichten.In the 9 illustrated embodiment of a spring-loaded air brake cylinder has, similar to those in 5 illustrated embodiment, a push rod 16 with a central continuous channel 26 on. A fastener 40 which may be advantageously made of metal is in the storage spring chamber 6 arranged. The fastener is by vulcanization with the membrane 12 connected. A threaded area 42 the push rod 16 is through an opening 27 the membrane 12 guided and in the fastener 40 screwed in, so the push rod 16 attached to it. The fastener 40 has a conical centering area 41 on which serves the spring accumulator piston 8th opposite the push rod 16 to be centered.

Außerdem weist die Ausführungsform gemäß 9 ein Anschlagelement 44 auf, welches die Bewegung des Federspeicherkolbens 8 bei druckbeaufschlagtem Druckraum 19 begrenzt.In addition, the embodiment according to 9 a stop element 44 on which the movement of the spring-loaded piston 8th at pressurized pressure chamber 19 limited.

Claims (10)

Federspeicher-Druckluftbremszylinder für Fahrzeugbremsanlagen, mit einer Speicherfederkammer, in der ein Federspeicherkolben aufgenommen ist, der von einer Druckfeder als Speicherfeder beaufschlagt ist und in Wirkverbindung mit einer Membran steht, die zwischen der Speicherfederkammer und einem Druckraum angeordnet ist, in dem eine Druckstange abgedichtet verschiebbar geführt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (12) mit der Druckstange (16) oder mit einem an der Druckstange vorgesehenen Druckstück (20) oder mit dem Federspeicherkolben (8) mittels eines Vulkanisierungsvorganges verbunden ist.Spring-loaded air brake cylinder for vehicle brake systems, with a storage spring chamber, in which a spring accumulator piston is received, which is acted upon by a compression spring as a storage spring and is in operative connection with a membrane which is arranged between the storage spring chamber and a pressure chamber in which a push rod sealingly guided slidably is characterized in that the membrane ( 12 ) with the push rod ( 16 ) or with a pressure piece provided on the push rod ( 20 ) or with the spring-loaded piston ( 8th ) is connected by means of a vulcanization process. Federspeicher-Druckluftbremszylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckstück (20) teilweise in der Membran (12) angeordnet bzw. teilweise in die Membran (12) einvulkanisiert ist.Spring-loaded air brake cylinder after Claim 1, characterized in that the pressure piece ( 20 ) partially in the membrane ( 12 ) or partially in the membrane ( 12 ) is vulcanized. Federspeicher-Druckluftbremszylinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckstück (12) eine Druckplatte ist, deren Rand zumindest teilweise in die Membran (12) eingebettet ist.Spring-loaded air brake cylinder according to claim 1 or 2, characterized in that the pressure piece ( 12 ) is a pressure plate whose edge at least partially into the membrane ( 12 ) is embedded. Federspeicher-Druckluftbremszylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckstück (20) in einer flachen Auswölbung (24) der Membran (12) angeordnet ist.Spring-loaded air brake cylinder according to one of the preceding claims, characterized in that the pressure piece ( 20 ) in a flat bulge ( 24 ) of the membrane ( 12 ) is arranged. Federspeicher-Druckluftbremszylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der in Wirkverbindung mit der Membran (12) stehende Federspeicherkolben (8) auf der der Membran (12) zugewandten Seite eine komplementär zur Auswölbung (22) der Membran (12) ausgebildete Ausnehmung (24) aufweist, die die Auswölbung (22) aufnimmt.Spring-loaded air brake cylinder according to claim 1, characterized in that in operative connection with the membrane ( 12 ) spring-loaded piston ( 8th ) on the membrane ( 12 ) side facing a complementary to the bulge ( 22 ) of the membrane ( 12 ) formed recess ( 24 ), which the bulge ( 22 ). Federspeicher-Druckluftbremszylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckstück (20) als mit der Druckstange (16) verbindbares Teil oder einstückig mit der Druckstange (16) ausgebildet ist.Spring-loaded air brake cylinder according to one of the preceding claims, characterized in that the pressure piece ( 20 ) than with the push rod ( 16 ) connectable part or integral with the push rod ( 16 ) is trained. Federspeicher-Druckluftbremszylinder nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckstück (20) mit der Druckstange (16) durch Verschrauben, Kleben, Einpressen, Aufschrumpfen oder Taumelnieten verbunden ist.Spring-loaded air brake cylinder according to claim 6, characterized in that the pressure piece ( 20 ) with the push rod ( 16 ) is connected by screwing, gluing, pressing, shrinking or wobble riveting. Federspeicher-Druckluftbremszylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckstange (16) oder die Druckstange (16) inklusive Druckstück (20) einen zentralen durchgehenden Kanal (26) aufweist, welcher mit einer Öffnung (27) der Membran (12) axial ausgerichtet ist.Spring-loaded air brake cylinder according to one of the preceding claims, characterized in that the push rod ( 16 ) or the push rod ( 16 ) including pressure piece ( 20 ) a central through channel ( 26 ), which with an opening ( 27 ) of the membrane ( 12 ) is axially aligned. Federspeicher-Druckluftbremszylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran als Ringmembran (28) mit einer zentralen Öffnung (30) und die Druckstange als die Öffnung (30) durchsetzendes, mit dem Federspeicherkolben (8) verbundenes Kolbenrohr (32) ausgebildet ist und der Federspeicherkolben (8) durch Vulkanisation direkt mit der Ringmembran (28) verbunden ist.Spring-loaded air brake cylinder according to claim 1, characterized in that the membrane as a ring membrane ( 28 ) with a central opening ( 30 ) and the push rod as the opening ( 30 ) passing, with the spring-loaded piston ( 8th ) connected piston tube ( 32 ) is formed and the spring-loaded piston ( 8th ) by vulcanization directly with the ring membrane ( 28 ) connected is. Federspeicher-Druckluftbremszylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Federspeicher-Druckluftbremszylinder ein Membranzylinder angeordnet ist.Spring-loaded air brake cylinder after a of the preceding claims, characterized in that the spring-loaded air brake cylinder a diaphragm cylinder is arranged.
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