DE1920559C3 - Membranzylinder für mit einem Druckmittel betriebene Betätigungseinrichtungen - Google Patents

Description

4. Membranzylinder nach Anspruch 1, dadurch 30 Vermeidung dieser Nachteile eine Anordnung zu gekennzeichnet, daß die Membran (6, 6', 6") mit treffen, die es ermöglicht, Zugspannungen in den geeiner in ihrer Seitenwand (15, 15', 15") symme- fährdeten Bereichen der Topfmembran auf der trisch eingelagerten Verstärkungseinlage (24) ver- Druckkammerseite abzubauen bzw. zu vermindern sehen ist. , und damit die Lebensdauer der Topfmembran zu er-

5. Membranzylinder nach Anspruch 1, dadurch 35 höhen.

gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1,2) mit Befe- Diese Aufgabe wird erfindungsgemaß dadurch gc-

stigungsflanschen (18, 19) versehen ist, deren — löst, daß der von der konischen Seitenwand und der im Querschnitt gesehen — mit der Mittelebent Mittelebene des Einspannrap''"« eingeschlossene (27) des Einspannrandes (17, 17', 17") zusam- Winkel auf der Druckkammerseite der Membran im menfallende Mittelebene zum Gehäuseinnern hin 40 eingebauten, nicht druckmittelbeaufschlagten Znannähernd in Richtung des Arbeitshubes (21) der «land kleiner ist als im Hersu-llungszustand. Auf Membran (6) verläuft. diese Weise entstehen im Ruhe- bzw. Ausgangszu

stand der eingebauten Topfmembran in ihren während des Arbeitshubes gefährdeten, druckkammersei-

45 tigen Übergangszonen zum Einspannrand Druckspannungen, die während des Arbeitshubes der Topfmembran abgebaut werden, so daß Zugspannungen gar nicht erst entstehen. Damit wird die Lastwechsel-

Die Erfindung betrifft einen Membranzylinder für zahl bzw. die Lebensdauer der Topfmembran wemit einem Druckmittel betriebene Betätigungsein- 50 sentlich erhöht.

richtungen, insbesondere für Druckluftbremsanlagen Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die

in Kraftfahrzeugen, mit einer aus Gummi oder gum- Membran im nicht eingebauten Zustand eine im wemiähnlichem Stoff bestehenden Topfmembran, die sentlichen gestreckt verlaufende Seitenwand auf. an ihrem äußeren Umfang einen Einspannrand auf- Derartig ausgebildete Membranen können in den bisweist, mit einem von dieser geführten Betätigungs- 55 her gebräuchlichen Gehäusen befestigt werden, die stange zusammenwirkt und in ihrer Betätigungsrich- entsprechend der vorher verwendeten Membranform tung frei bewegbar ist. im wesentlichen radial gerichtete Befestigungsflan-

Topfmembranen in den eingangs genannten Mem- sehe aufweisen, so daß die erfindungsgemäße Membranzylindern unterliegen einem häufigen Lastwech- bran durch radiale Abwinkelung im Übergangsbesel, der sich besonders im Übergangsbereich von der 60 reich zum Einspannrand vorgespannt wird.
Seitenwand zum Einspannrand äußerst nachteilig Zweckmäßigerweise ist die Membran mit einer in

auswirkt. Insbesondere die für Gummi so schädli- ihrer Seitenwand symmetrisch eingelagerten Verstärchen Zugspannungen führen in den genannten Zonen kungseinlage versehen, womit sich bei erhöhter Fezur vorzeitigen Zerstörung der Topfmembranen. sligkeit der Membran die erwünschten Druckspan-

Die bekannten Maßnahmen zur Verminderung 65 nungen ungehindert ausbilden können,
dieser schädlichen Einflv·""* «ehen in die Topfmem- Nach einem weiteren Vorschlag ist das Gehäuse

bran eingebrachte Gewebeeinlagen vor, die asymme- mit Befestigungsflanschen versehen, deren — im trisch, d. h. zu dem primär auf Zug beanspruchten Querschnitt gesehen — mit der Mittelebene des Ein-

spannrandes zusammenfallende Mittelebene zum Ge- zwischen den entsprechenden Klemmflächen des Gehäuseinnern hin annähernd in Richtung des Arbeits- häuses 1. Die Befestigungsflansche 18, 19 gemäß hubes der Membran verläuft. Auf diese Weise ist es F i g. 1 sind derart ausgerichtet, daß die zwischen ihmöglich, die bisher benutzten mit annähernd radial ren einander gegenüberliegenden Klemmflächen 22 abgewinkeltem Einspannrand versehenen Membra- 5 und 24 durch den Mittelpunkt 25 des Einspaunrannen zwischen den Gehäuseteilen zu befestigen, indem des 17 und der zum Gehäuseinnern hin gerichteten der Einspannrand noch weiter entgegen der Richtung Einspannöffnung 26 verlaufende Mittelebene 27 zum des Arbeitshubes der Membran abgewinkelt wird. Gehäuseinnern hm annähernd in Richtung des Ar-Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nach- beitshubes 21 der Topfmembran 6 verläuft,
folgend an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es io Beim Bremsvorgang wird die Topfmembran 6 über zeigt den Anschlußstutzen 5 mit Druckluft beaufschlagt

F i g. 1 die Darstellung einer in einem Membranzy- und bewegt den Kolbenteller 11 mit der Druckstange

linder befestigten Membran im Schnitt, 10 nach rechts. Dabei werden zunächst über einen

F i g. 2 die Abwinkelung einer Membran mit annä- großen Teil des Arbeitshubes 21 die in der Zone 20

hemd gestreckt geformter Seitenwand, 15 des Übergangsbereiches 16 der Topfmembran 6 be-

Fig. 3 die Membran gemäß Fig.2 im eingebau- findlichen Druckspannungen abgebaut, und erst im

ten Zustand im Querschnitt und letzten Teil des Arbeitshubes 21 treten in geringem

Fig.4 eine andere Ausführungsform der Mcm- Maße die für Gummi schädlicheren Zugspannungen

bran mit im Querschnitt kreisförmigem Befestigungs- auf. Auf diese Weise ist eine hohe LastwechseJzahl

wulst. ao des stark beanspruchten Übergangsbereiches 16 und

Der Membranzylinder gemäß F i g. 1 weist ein aus somit eine lange Lebensdauer der Topfmembran 6

zwei Teilen 1,2 bestehendes Gehäuse auf, das mit erreichbar.

Hilfe von Schraubbolzen 3 an einer Trägerplatte 4 In F i g. 2 der Abbildungen ist ein Teil einer Topfdes Fahrzeuges befestigt ist und über einen An- membran 6' gezeigt, deren Seitenwand 15' im entschlußstutzen 5 mit Druckluft beaufschlagt werden 25 spannten Zustand annähernd gestreckt verläuft, was kann. Das Gehäuse 1,2 ist durch eine Topfmem- durch die gestrichelte Darstellung gemäß F i g. 2 anbran 6 in zwei Kammern 7 und 8 abgeteilt, wobei die gedeutet ist. Die F i g. 2 läßt außerdem die einzelnen Kammer 8 über Entlüf*ungsbohrungen 9 mit der At- Abwinkelungsphasen erkennen, wobei die durchgemosphäre verbunden ist. Darüber hinaus ,st in der zogenen Linien den nochmals in Fig. 3 dargestellten Kammer 8 eine am Ende einer Druckstange 10 be- 30 Einbauzustand der Topfmembran 6' wiedergeben, findliche Kolbenplatte 11 bewegbar, die der Stirn- bei dem unter annähernd radialem Verlauf des Einwand 12 der Topfmembran 6 entsprechende Abmes- spannrandes 17' in der Zone 20' des Übergangsbereisungen aufweist und ständig an dieser anliegt. Die ches 16' ebenfalls Druckspannungen eingeleitet wer-Druckstange 10 ist durch öffnungen 13, 14 des Gc- den. Bei dieser Membrangestaltung kann die bisher häuses 2 bzw. der Trägerplatte 4 hindurchgetührt und 35 verwendete Gehäuseform mit entsprechend annäan einen nicht dargestellten Bremshebel angelenkt. hemd radial verlaufenden Befestigungsflanschen 18'.

Die Topfmembran 6 weist eine Seitenwand 15 auf, 19' weiter verwendet werden.

deren Bereich 16 in einen Einspannrand 17 übergeht. In F i g. 4 ist eine Topfmembran 6" dargestellt, die

Das Gehäuse 1,2 ist mit der Form des Einspannran- einen — im Querschnitt gesehen — im wesentlichen

des 17 entsprechenden Befestigungsflanschen 18, 19 40 kreisförmigen Einspannrand 17" aufweist. Darüber

versehen, die so angeordnet sind, daß sie die Topf- hinaus ist jede andere Wulstform denkbar, die geeig-

membranö unter Einleitung einer Biegespannung in net ist, ein sicheres Befestigen und Verspannen der

ihrem Übergangsbereich 16 einklemmen. Auf diese Topfmembran zu gewährleisten.

Weise entstehen in der druckkammerseitigen Zone Ferner können die Topfmembranen, wie in F i g. 2

20 des Übergangsbereiches 16 Druckspannungen, die 45 erkennbar ist, mit einer symmetrisch eingelagerten

eine in Richtung des Arbeitshubes 21 der Topfmem- Verstärkungseinlage 28 versehen sein, die die Festig-

bran 6 gerichtete Vorspannung bewirken. keit noch wesentlich erhöht und darüber hinaus eine

Diese Einspannung der Topfmembran 6 ist da- einwandfreie Ausbildung von Druckspannungen in

durch möglich, daß der Winkel,-* zwischen der der Zone 20, 20'gewährleistet.

Klemmfläche 22 des Einspannrandes 17 und der 50 Zur besseren Abdichtung des Einspannrandes

Mantelfläche 23 der gestrichelt dargestellten, ent- können die in F i g. 2 dargestellten umlaufenden

spannten Topfmembran 6 größer ist als der Winkel β Dichtkanten 29, 30 vorgesehen sein.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

1 2 Rand der Topfmembran hin verlagert angeordnet Patentansprüche: sind. Diese Anordnungen haben jedoch noch keine zufriedenstellenden Ergebnisse erbracht.

1. Membranzylinder für mit einem Druckmittel Mit der französischen Patentschrift 1428 839 ist betriebene Betätigungseinrichtungeii, insbeson- 5 eine Einrichtung bekanntgeworden, deren Membran dere für Druckluftbremsanlagen in Kraftfahrzeu- in der Nähe ihres Einspannrandes mit einer hersteigen, mit einer aus Gummi oder gummiähnlichem lungsmäßigen Auswölbung versehen ist. Diese AusStoff bestehenden Topfmembran, die an ihrem wölbung durchläuft während des Betätigungshubes äußeren Umfang einen Einspannrand aufweist, die ganze Membranwand. Dies entspricht aber der mit einem von dieser geführten Betätigungsstange io Charakteristik einer Rollmembran, mit der zwar zusammenwirkt und in ihrer Betätigungsrichtung auch örtlich begrenzte Zugspannungen im gefährdefrei bewegbar ist, dadurch gekennzeich- ten Bereich vermeidbar sind, die aber für den einnet, daß der von der konischen Seitenwand gangs genannten Verwendungszweck nicht geeignet (15) und der Mittelebene (27) des Einspann ran- ist. Die vorbekannte Rollmembran weist nämlich aides (17, 17', 17") eingeschlossene Winkel auf der i₅ lein keine ausreichende seitliche Stabilität zur Füh-DruckKammerseite der Membran im eingebauten, rung und Zentrierung des zu betätigenden Gestänges nicht druckmittelbeaufschlagten Zustand kleiner auf, was erst durch einen zusätzlichen, metallischen ist als im Herstellungszustand. Führungskörper erreicht wird. Darüber hinaus unter-

2. Membranzylinder nach Anspruch 1, dadurch liegt die Membran auf ihrem Betätigungsweg einer gekennzeichnet, daß der Winkel (α) zwischen 20 zunehmenden Abstützung auf der sich konisch verdem Einspannrand (17, 17', 17") und der koni- jungenden Gehäusewandung, wodurch die druckbeschen Seitenwand (15, 15', 15") der nicht einge- aufschlagte, eine wirksame Kraft auf das Gestänge bauten Membran (6, 6', 6") größer ist als der übertragene Fläche der Membran sich kontinuierlich Winkel (ß) zwischen den entsprschtndcn Klemm- verkleinert.

flächen des Gehäuses. 25 Die gemäß der Gebrauchsmusterschrift 1 853 048

3. Membranzylinder nach Anspruch 1, dadurch in Zusammenhang mit einem gattungsfremden Gegekennzeichnet, daß die Membran (6') im nicht genstand bekanntgewordene Membran weist die gleieingebauten Zustand eine im wesentlichen ge- chen vorstehend genannten Nachteile auf.

streckt verlaufende Seitenwand (15') aufweis' Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unur