DE1285817B

DE1285817B - Arbeitszylinder mit Federspeicher, insbesondere fuer Druckmittelbremsen

Info

Publication number: DE1285817B
Application number: DE1966SC039151
Authority: DE
Inventors: Schroeter Hans Juergen
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1966-06-20
Filing date: 1966-06-20
Publication date: 1968-12-19

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Arbeitszylinder mit Federspeicher, insbesondere für Druckmittelbremsen, mit einer oder mehreren Druckfedern, die im Zylinder angeordnet und einerseits gegen dessen Wand und andererseits gegen einen durch ein Druckmittel im Zylinder verschiebbaren Kolben abgestützt ist bzw. sind, wobei die durch das Druckmittel herbeigeführte Verschiebung des Kolbens die Spannung der Druckfedern erhöht.
Die bekannten Arbeitszylinder mit Federspeicher haben den Nachteil, daß infolge der den Druckfedern eigenen, Kennung die größte Spannung ,bei völlig eingescobenem Kolben vorhanden ist und daß - mit -dem Arbeitsweg . des Kolbens die Federspannung abfällt. Die Druckfedern können daher.zur Arbeitsleistung nur mängelhaft ausgenützt werden und müssen sehr =stark - überdimensioniert werden. Dadurch werden die Zylinder unerwünscht groß. Außerdem wird auch das Druckmittel unwirtschaftlich ausgenutzt, weil die Kolbenkraft beim Einschieben durch das Druckmittel auf dem ganzen Weg ansteigt. Die Kraft des Druckmittels muß ausreichen, um die höchste Spannung der Druckfedern zu überwinden.
Die Erfindung hat die Aufgabe, den Arbeitszylinder mit Federspeicher in der Weise zu verbessern, daß die Federspannung auf dem Kolbenweg wenigstens annähernd konstant bleibt. Zur Lösung dieser Aufgabe sind bei einem Arbeitszylinder der eingangs erwähnten Art mehrere vorgespannte Zusatzdruckfedern zwischen Kolbenstange und Zylinderwand- schwenkbar in. der Weise angeordnet, -daß sie bei der Einwärtsbewegung der Kolbenstange zunächst in derselben; dann in der entgegengesetzten Richtung der Druckfeder auf die Kolbenstange inwirken.
Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die Zusatzdruckfedem sternförmig um ein an einer Verlängerung der Kolbenstange befestigtes Stützglied angeordnet und mit ihren freien Enden gegen Stifte an der Zylinderinnenwand abgestützt.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Kolbenstange gegen Drehung im Zylinder gesichert. Der Arbeitszylinder mit Federspeicher nach der Erfindung hat eine annähernd konstante Federspannung dadurch, daß die Zusatzdruckfedern auf dem Weg der Kolbenstange eine Totpunktlage überschreiten und ihre Spannung auf dem halben Stangenweg gegen die Spannung der .Hauptdruck--. federn wirksam ist und-'auf -der anderen Hälfte deren' Spannung verstärkt. Durch diese Überlagerung wird, wie aus F i g. 2.- ersichtlich ist, eine resultierende Charakteristik E erzielt, die nahezu konstant ist. Dabei ermöglicht die erfindungsgemäße Ausbildung des Arbeitszylinders mit Federspeicher eine wirtschaftliche Ausnutzung des Raumes, so daß der Arbeitszylinder besonders für Fahrzeuge geeignet ist. Die Herstellung des Arbeitszylinders ist dabei einfach und ohne große Kosten durchzuführen, und das Gewicht bleibt in mäßigen Grenzen, bezogen auf die Arbeitsleistung.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung als F i g. 1 dargestellt.
In einem Zylindergehäuse 1 mit Wandung 2 ist ein Kolben 30 mit Kolbenstange 3 verschiebbar gelagert. Derselbe ist durch Dichtungen 10 in üblicher Weise gegen die Zylinderwand 2 abgedichtet. Die Kolbenstange 3 durchsetzt den Boden des Gehäuses 1 und ist dort durch eine Dichtung 11 ebenfalls abgedichtet. Das Druckmittel hat seinen Zugang bei 12 in den Zylinder 1 und wirkt über den Kolben 30 gegen die Druckfedern 4, welche auf der rechten Seite des Kolbens 30 angeordnet und gegen einen tellerförmigen Ansatz 5 im Zylinder abgestützt sind. Auf der anderen Seite des tellerförmigen Ansatzes 5 sind Zusatzdruckfedern 6 sternförmig zu einem Stützglied 7 auf der Kolbenstange 3 angeordnet und stützen sich zwischen letzterem und Stiften 8 an der Innenwand 2 des Zylinders über Federteller ab. Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß die Zusatzdruckfedern 6 auf dem Verschiebeweg der Kolbenstange 3 durch eine Totpunktlage geführt werden.
Die Kolbenstange 3 ist in dem tellerförmigen Ansatz 5 zentrisch zum Zylinder 1 verschiebbar geführt und durch einen Keil 9 gegen Drehung gesichert, wobei der letztere in einer Nut des tellerförmigen h Ansatzes 5 gleitet.
Die Wirkungsweise des Arbeitszylinders mit Federspeicher ist folgende: In der Stellung nach F i g. 1 (ausgezogene Liniefi)@ist der Kolben 30 durch ein bei 12 zugeführtes Druckmittel nach rechts verschoben und hat dabei die Spannung der Hauptdruckfedern 4 überwunden, so _daß diele ihre Höchstspannung haben. Die Zusatzdruckfedern 6 wirken in dieser Lage gegen die Spannung der Hauptdruckfedern 4, so daß deren Einwirkung -.auf die Kolbenstange 3 dementsprechend vermindert ist. Wird die Spannung im Druckmittel vermindert, so kann der Kolben 30 mit seiner Kolbenstange 3 durch die verbleibende Spannung der Hauptdruckfedem 4 nach links verschoben werden, bis- zu seiner Endstellung, welche ;gestrichelt dargestellt ist. Auf diesem Wege sind die Zusatzdruckfedern 6 durch eine Totpunktlage geführt worden, in welcher ihre Wirkung auf die Hauptdruckfedern 4 aufgehoben ist. Bei weiterer Verschiebung nach links liefern die Zusatzdruckfedern 6 dann eine -Druckkraft, welche die Spannung der Hauptdruckfedern 4 zunehmend unterstützt. Die ,-Kennung der Zusatzdruckfedem und ihr Arbeitsvermögen sind dabei auf den vorhandenen Ausdehnungsweg und den Kolbenweg in der Weise abgestimmt, daß sie bis zum Ende des Kolbenweges eine anwachsende Druckkraft zur Unterstützung der Spannung der Hauptdruckfedern 4 liefern. Auf diese Weise wird auf dem zweiten Teil des Kolbenweges der Abfall der Spannung der Hauptdruckfedern annähernd ausgeglichen. Auf dem ersten Teil des Weges bis zur Totpunktlage wird die weitere Anspannung der Hauptdruckfedern 4 durch die Wirkung -der Zusatzdruckfedern ebenfalls annähernd ausgeglichen.
In F i g. 2 ist -ii einer -graphischen Darstellung die Wirkungsweise erläutert. Im oberen Teil ist einmal die ausnutzbare Kraft eines üblichen Federspeicher-Zylinders dargestellt, der am Ende des Arbeitsweges nur noch die Hälfte seiner Spannung hat (Kennlinie A). Die obere Kennlinie B entspricht der Charakteristik der Hauptdruckfedern 4, und im unteren Teil der graphischen Darstellung ist die Charakteristik der Zusatzdruckfedern 6 angegeben (Kennlinien C, D). Je weiter die typische Charakteristik D der Zusatzdruckfedern 6 der sogenannten idealen Charakteristik C angenähert wird, desto mehr nähert sich die Kennlinie E der Gesamtanordnung einer Geraden.

Claims

Patentansprüche: 1. Arbeitszylinder mit Federspeicher, insbesondere für Druckmittelbremsen, mit einer oder mehreren Druckfedern, die im Zylinder angeordnet und einerseits gegen dessen Wände und andererseits gegen den durch ein Druckmittel im Zylinder verschiebbaren Kolben abgestützt ist bzw. sind, wobei die durch das Druckmittel herbeigeführte Verschiebung des Kolbens die Spannung der Druckfeder erhöht, d a d u r c h g e -kennzeichnet, daß mehrere vorgespannte Zusatzdruckfedern (6) zwischen Kolbenstange (3) und Zylinderwand (2) schwenkbar in der Weise angeordnet sind, daß sie bei der Einwärtsbewegung der Kolbenstange zunächst .in derselben, dann in der entgegengesetzten Richtung der Druckfeder (4) auf die Kolbenstange (3) einwirken.
2. Arbeitszylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzdruckfedern (6) sternförmig um ein an einer Verlängerung der Kolbenstange (3) befestigtes Stützglied (7) angeordnet und mit ihren freien Enden gegen Stifte (8) an der Zylinderwand (2) abgestützt sind.
3. Arbeitszylinder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (3) gegen Drehung im Zylinder (2) gesichert ist.