-
Die
Erfindung betrifft einen Federspeicherbremszylinder für die Bremsanlage
eines Fahrzeugs, der einen hinteren Zylinder aufweist, in dem ein
hinterer Kolben verschieblich angeordnet ist. Eine Seite des hinteren
Kolbens und die Innenwand des hinteren Zylinders bilden eine hintere
Belüftungskammer aus.
Auf der anderen Seite des hinteren Kolbens ist dabei eine Speicherfeder
vorgesehen, die durch den hinteren Kolben zusammengepresst werden
kann. Die hintere Belüftungskammer
wird dabei von einem Zwischenflansch abgeschlossen, der von einer
Verschiebestange durchtreten wird, die am hinteren Kolben anliegt.
Die Verschiebestange kann durch den hinteren Kolben im Zwischenflansch
verschoben werden. Auf der der hinteren Belüftungskammer gegenüber liegenden
Seite des Zwischenflansches ist eine vordere Belüftungskammer vorgesehen, die
von einem in einem vorderen Zylinder beweglichen vorderen Kolben
begrenzt wird. Auf der Vorderseite des vorderen Kolbens ist eine
Betätigungsstange
für ein Bremselement
der Bremsanlage des Fahrzeugs vorgesehen. Der hintere Kolben und
der vordere Kolben stehen dabei über
die Verschiebestange so miteinander in Kontakt, daß der vordere
Kolben durch den hinteren Kolben verschiebbar ist.
-
Bei
einer Inbetriebnahme des Fahrzeugs wird dabei die hintere Belüftungskammer
gegen den Druck der Speicherfeder mit Druckluft befüllt, so
daß sich
der hintere Kolben in den hinteren Zylinder hineinbewegt. Dabei
bewegt sich die Verschiebestange im Zwischenflansch ebenfalls nach
hinten, wodurch der vordere Kolben von der Beaufschlagung durch die
Verschiebestange ent lastet wird. Der vordere Kolben und die Betätigungsstange
können
sich deswegen ebenfalls nach hinten in den vorderen Zylinder hinein
bewegen, wodurch das Bremselement der Bremsanlage freigegeben wird.
Das Fahrzeug geht daher von einem durch die Speicherfeder gebremsten
Zustand in einen ungebremsten Zustand über. Durch eine Beaufschlagung
der vorderen Belüftungskammer
mit Druckluft kann der vordere Kolben im vorderen Zylinder bewegt
werden, wodurch über
die Betätigungsstange
das Bremselement der Bremsanlage beaufschlagbar ist. Dadurch können Bremsungen
des Fahrzeugs selektiv erfolgen. Bei einem Ausfall der Druckluftversorgung
des Fahrzeugs nimmt der Druck der Druckluft in der hinteren Belüftungskammer
ab. Die Speicherfeder drückt
nachfolgend den hinteren Kolben zurück in die Ausgangsstellung, wobei
die Verschiebestange den vorderen Kolben beaufschlagt. Der vordere
Kolben wiederum verschiebt die Betätigungsstange so, daß das Bremselement
der Bremsanlage betätigt
wird.
-
Ein
Federspeicherbremszylinder dieses Typs ist beispielsweise in der
DE 34 04 014 A1 beschrieben.
Die Betätigungsstange
ist dabei in einen speziellen Gußteller eingesetzt, der auch
die Rückholfeder
zentriert. Andere Bauformen, z.B. nach der
DE 39 35 663 A1 , verwenden
Kolbenplatten aus Blech, auf die die Betätigungsstange aufgeschweißt ist,
z.B. nach der
DE 74 36 297 U1 .
oder der
DE 27 40 899
A1 . Beim Aufschweißen
ist die Zentrierung der Betätigungsstange
kritisch. Die bekannten Lösungen
erfordern daher hohen Aufwand.
-
Es
ist Aufgabe der Erfindung, einen verbesserten Federspeicherbremszylinder
bereitzustellen, der sich einfach herstellen läßt.
-
Diese
Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen
ergeben sich aus den jeweiligen abhängigen Ansprüchen.
-
Gemäß der Erfindung
ist die Druckplatte des vorderen Kolbens aus Metallblech geprägt, weist
in einem Bereich, an dem die Rückstellfeder
anliegt, tiefgezogene Zentriernasen als mit der Druckplatte einstückige Führungselemente
auf und nimmt in einer zentrischen Öffnung die Betätigungsstange
auf. Es müssen
keine zusätzlichen
Führungselemente auf
der Druckplatte vorgesehen werden, um die Rückstellfeder zuverlässig zu
führen.
Dadurch wird die zuverlässige
und schnelle Montage begünstigt. Die
erfindungsgemäßen Führungselemente
sind als tiefgezogene Zentriernasen ausgebildet. Diese lassen sich
besonders einfach herstellen. Das Zentrierungsproblem für die Betätigungsstange
wird durch die zentrische Öffnung
gelöst,
die in einem einzigen Arbeitsgang zusammen mit den Zentriernasen
hergestellt wird.
-
Die
Führungselemente
können
dabei wenigstens Teilbereiche einer umlaufenden Zentrierwanne für die Rückstellfeder
bilden, wobei dadurch eine zuverlässige Führung gewährleistet wird. Eine solche
Zentrierwanne kann auch als umlaufender Zentrierkranz oder als Ringsitz
bezeichnet werden.
-
Bei
dem erfindungsgemäßen Verfahren
zum Herstellen einer solchen Druckplatte wird ausgehend von einer
Metallplatte die Außenkontur
der Druckplatte und gleichzeitig eine Aufnahmeöffnung für die Betätigungsstange vorgesehen, wobei
im Zusammenhang mit dem Ausstanzvorgang Führungselemente in die Druckplatte
eingedrückt
werden. Hierfür ist
ein spezielles Werk zeug vorgesehen, mit dem sowohl Schneid- als
auch Drückvorgänge bzw.
Tiefziehvorgänge
ausgeführt
werden können.
Dabei werden die Führungselemente
gedrückt
oder tiefgezogen.
-
Es
können
beliebige Zahlen von Führungselementen
vorgesehen sein, die auch als Führungsnasen
oder Führungselemente
ausgebildet sein können.
-
Die
Erfindung ist in der Zeichnung anhand von zwei Ausführungsbeispielen
näher veranschaulicht.
-
1 zeigt einen erfindungsgemäßen Federspeicherbremszylinder
im Querschnitt,
-
2 zeigt den vorderen Zylinder
des Federspeicherbremszylinders aus 1 in
einer perspektivischen Ansicht,
-
3 zeigt eine perspektivische
Ansicht einer Druckplatte mit Betätigungsstange des Federspeicherbremszylinders
aus 1 und 2.
-
4 zeigt eine weitere erfindungsgemäße Druckplatte
mit Betätigungsstange
in einer perspektivischen Ansicht.
-
1, 2 und 3 veranschaulichen einen
erfindungsgemäßen Federspeicherbremszylinder 1.
Der Federspeicherbremszylinder 1 hat einen topfförmigen Zylinderkörper bzw.
hinteren Zylinder 2, der aus Stahlblech gefertigt ist.
Im hinteren Zylinder 2 ist ein FBA-Kolben bzw. hinterer
Kolben 3 vorgesehen, der über einen Kolbenstulp bzw.
eine umlaufende Dichtung 4 gegen die Innenwandung des hinteren Zylinders 2 abgedichtet
ist. Der hintere Kolben 3 ist dabei längsverschieblich im hinteren
Zylinder 2 angeordnet. Auf der Rückseite des hinteren Kolbens 3 ist eine
Druckfeder bzw. Spei cherfeder 5 vorgesehen, die sich in
einem Bodenbereich 6 des hinteren Zylinders 2 abstützt.
-
Gegenüber dem
Bodenbereich 6 ist die Wandung des hinteren Zylinders 2 zu
einem Aufnahmebereich 7 erweitert ausgebildet.
-
Im
Aufnahmebereich 7 ist dabei ein kreisscheibenförmiger Zwischenflansch 8 aufgenommen, der
auf seiner Außenseite
mit einem O-Ring 9 gegenüber dem Aufnahmebereich 7 luftdicht
abgedichtet ist. Der Zwischenflansch 8 weist im Bereich
seiner Symmetrieachse eine Durchgangsöffnung 10 auf, in der
eine am hinteren Kolben 3 ausgebildete Verschiebestange 11 bzw.
ein FBA-Kolbenrohr geführt ist.
Zur Abdichtung ist dabei zwischen der Verschiebestange 11 und
der Durchgangsöffnung 10 eine
Nabendichtung aus PUR bzw. eine Gummidichtung 12 eingebracht.
-
Im
Zwischenflansch 8 ist dabei auf einer Seite noch eine Belüftungsöffnung 13 als
Radialbohrung im äußeren Rand
des Zwischenflansches 8 vorgesehen. An deren Austrittstelle
im Bereich des Aufnahmebereichs 7 ist zum Anschluß einer
Versorgungsleitung eine Aussparung 14 vorgesehen. Über die
Belüftungsöffnung 13 kann
dabei eine von dem Zwischenflansch 8, von dem hinteren
Zylinder 2 und von dem hinteren Kolben 3 gebildete
Federspeicherkammer bzw. hintere Belüftungskammer 15 mit
Druckluft versorgt werden, so daß der hintere Kolben 3 gegen die
Druckkraft der Speicherfeder 5 in die in 1 gezeigte Stellung bewegt werden kann.
-
An
den hinteren Zylinder 2 schließt sich der Zylinderdeckel
bzw. vordere Zylinder 20 an, der topfförmig aus Stahlblech hergestellt
ist. Der vordere Zylinder 20 weist dabei einen umgebördelten
Befestigungsrand 21 auf, der absatzförmig auf die Außenseite
des vorderen Zylinders 20 übersteht. Der Auf nahmebereich 7 ist
dabei so mit einem Rollverfahren umgebogen; daß der Befestigungsrand 21 axial
festgehalten wird. Dabei ist zwischen dem Befestigungsrand 21 und
dem Zwischenflansch 8 eine kreisscheibenförmige flexible
Membrane bzw. Gummimembran 22 vorgesehen, die ein Betriebsbremsteil
bzw. eine vordere Belüftungskammer 23 begrenzt.
Die vordere Belüftungskammer 23 wird
dabei außerdem
noch von einer Seite des Zwischenflansches 8 und von einem
Bereich der durch den Zwischenflansch 8 hindurchragenden
Verschiebestange 11 gebildet.
-
Über in dieser
Ansicht nicht sichtbare Belüftungeinrichtungenn
kann die vordere Belüftungskammer 23 selektiv
mit Druckluft beaufschlagt werden.
-
Im
inneren Bereich der Gummimembran 22 ist eine Kolbenscheibe
bzw. Druckplatte 24 mit einer sich im Bereich der Symmetrieachse
des ersten Federspeicherbremszylinders 1 erstreckenden
Betätigungsstange 25 bzw.
Druckstück
vorgesehen. Die Druckplatte 24 wird dabei von einer Rückstellfeder 26 stets
gegen die Gummimembran 22 gepresst. Eine in der Druckplatte 24 vorgesehene
Zentrieröffnung 27 umfasst
dabei einen in der Gummimembran 22 ausgebildeten Zapfen
bzw. Zentriernoppen 28, so daß die Lage der Betätigungsstange 25 bei
einer Bewegung der Druckplatte 24 und der Gummimembran 22 innerhalb
eines gewünschten
Bereichs bleibt.
-
Auf
der von der Gummimembran wegweisenden Seite sind in die Druckplatte 24 eine
Federzentrierung in Form von vier Führungsnasen 35 vorgesehen,
die die Rückstellfeder 26 auf
der Druckplatte 24 zentrieren. Die Rückstellfeder ist hierzu an
ihrem an der Druckplatte 24 anliegenden Ende derart gekröpft ausgebildet,
so daß der
an der Druckplatte 24 anliegende Be reich der Rückstellfeder 26 stets wenigstens
drei der vier Führungsnasen 35 passend eingefaßt werden.
-
Ein
Faltenbalg 29, der sich von einer Austrittsöffnung 30 in
einem Boden des vorderen Zylinders 20 zu der Betätigungsstange 25 hin
erstreckt, dichtet dabei das Innere des vorderen Zylinders 20 gegen von
außen
eintretenden Schmutz ab. Zur Befestigung des ersten Federspeicherbremszylinders 1 an einem
Fahrzeug sind dabei weiterhin zwei Befestigungsbolzen 31 im
Boden des vorderen Zylinders 20 eingelassen.
-
Zur
Betätigung
des Federspeicherbremszylinders 1 wird dabei auf bekannte
Weise verfahren, indem die hintere Belüftungskammer 15 bzw.
die, vordere Belüftungskammer 23 mit
Druckluft beaufschlagt wird. Die Betätigung eines in dieser Ansicht nicht
gezeigten Bremselements eines Fahrzeugs erfolgt dabei über die
Betätigungsstange 25.
-
Zur
Herstellung der erfindungsgemäßen Druckplatte 24 wird
dabei wie folgt verfahren. In einem einzigen Herstellungsschritt
wird die Druckplatte 24 aus einer Stahlblechtafel ausgestanzt.
Dabei wird sowohl der äußere Umriss
der Druckplatte 24 als auch ein. für die Aufnahme der Betätigungsstange 25 vorgesehenes
Durchgangsloch 36 eingestanzt. Außerdem wird die Zentrieröffnung 27 eingeformt.
Im gleichen Schritt werden die Führungsnasen 35 eingeformt,
indem diese durch ein Drückwerkzeug durch
die Grundfläche
der Druckplatte 24 auf die andere Seite herausgedrückt werden,
so daß sie
wie in 1 besonders gut
zu sehen ist auf die Oberseite der Druckplatte 24 abstehen.
-
4 zeigt eine perspektivische
Ansicht eine r. weiteren erfindungsgemäßen Kolbenscheibe bzw. Druckplatte 24', die inte- gral
mit einer Bestätigungsstange 25' hergestellt
ist. Die Druckplatte 24' ist
dabei gewichts- und kraftverlaufsmäßig durch Vorsehen von Rippen
und Aussparungen optimiert. Im Übergangsbereich
zwischen der Druckplatte 24' und der
Betätigungsstange 25' sind ferner
zahlreiche Halterippen 37 ausge- bildet, wobei umlaufend
um die Halterippen 37 eine ringförmige Zentrierwanne 38 ausgebildet
ist. Die Zentrierwanne 38 ist in ihrem Durchmesser dabei
so gewählt,
daß der
in dieser Ansicht nicht gezeigte Bereich der Rückstellfeder 26, die
an der Druckplatte 24' anliegt,
in der Zentrierwanne 38 geführt wird.
-
Die
Druckplatte 24' ist
in einem Gußverfahren
hergestellt, und zwar insbesondere mit einem Spritzgußverfahren
aus Aluminiumlegierung.
-
- 1
- Federspeicherbremszylinder
- 2
- hinterer
Zylinder, Zylinderkolben
- 3
- hinterer
Kolben, FBA-Kolben
- 4
- Dichtung,
Kolbenstulp
- 5
- Speicherfeder,
Druckfeder
- 6
- Bodenbereich
- 7
- Aufnahmebereich
- 8
- Zwischenflansch
- 9
- O-Ring
- 10
- Durchgangsöffnung
- 11
- Verschiebestange,
FBA-Kolbenrohr
- 12
- Gummidichtung,
Nabendichtung
- 13
- Belüftungsöffnung
- 14
- Aussparung
- 15
- hintere
Belüftungskammer,
Federspeicherkammer
- 20
- vorderer
Zylinder, Zylinderdeckel
- 21
- Befestigungsrand
- 22
- Gummimembran,
Membrane
- 23
- Belüftungskammer,
Betriebsbremsteil
- 24,
24'
- Druckplatte,
Kolbenscheibe
- 25,
25'
- Betätigungsstange,
Druckstück
- 26
- Rückstellfeder
- 27
- Zentrieröffnung
- 28
- Zentriernoppen,
Zapfen
- 29
- Faltenbalg
- 30
- Austrittsöffnung
- 31
- Befestigungsbolzen
- 35
- Führungsnase,
Federzentrierung
- 36
- Durchgangsloch
- 37
- Halterippe
- 38
- Zentrierwanne