-
Kombinierter DruckluSt- und Federspeicherbremszylinder, insbesondere
für Kraftfahrzeuge Die Erfindung betrifft einen kombinierten DruckluSt- und Federspeicherbremszylinder,
insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem federbelasteten Kolben für die Hilfs-
und Feststellbremse und mit einer zwischen dem Kolben und dem Bremshebel angeordneten
Vollscheibenmembran für die Betriebsbremse, wobei bei Betätigung der Hilfs- und
Feststellbremse ein Überhub der Hilfs- und Feststellbremse gegenüber dem Hub der
Betriebsbremse erreicht werden kann.
-
Kombinierte Druckluft- und Federspeicherbremszylinder dieser Bauart,
bei der also der Betriebsbremsteil zwischen dem Bremshebel und dem Teil der Hilfs-
und/oder Feststellbremse angeordnet ist, sind durch die DT-PS 1 655 742, die DT-OS
1 755 396 und die US-PS 3 424 062 bekanntgeworden.
-
Dabei wird jeweils der Membranteller der Vollscheibenmembran aus zwei
zueinander relativ bewegbaren Teilen gebildet, wobei die Kolbenstange der Hilfs-
und Feststellbremse
so ausgebildet ist, daß sie bei Betätigung nur
den inneren Teil des Membrantellers kraftmäßig beaufschlagt.
-
Der äußere Teil des Membrantellers liegt bereits an dem Gehäuseteil
der Betriebsbremse auf Anschlag. Trotzdem kann der innere Teil des Membrantellers
bei Betätigung der Hilfs- und Feststetllbremse noch einen Überhub ausführen. Dieser
Überhub ist insofern nützlich, als durch Betätigung der Hilfs- und Feststellbremse
auch dann noch eine Bremswirkung ausgeübt werden kann, wenn die Bremsbeläge einen
derartigen Reibungsverschleiß aufweisen, daß die Betriebsbremse keine oder nur geringe
Wirkung zeigt0 Der Hub der Betriebsbremse ist an sich durch einen Anschlag genau
festgelegt. Dies hat den Nachteil, daß die Bremskraft der Betriebsbremse bei großwerdendem
Verschleiß der Bremsbeläge plötzlich und unerwartet für den Führer des Fahrzeuges
absinkt bzw. verlorengeht.
-
Die US-PS 2 976 085 zeigt einen kombinierten Druckluft-Federspeicherbremszylinder,
bei dem sowohl der Betriebsbremsteil als auch der Hilfs- und Feststellbremsteil
mit je einer Vollscheibenmembran ausgestattet sind. Über eine Gestängekonstruktion
greift der Hilfs- und Feststellbremsteil an der mit dem Bremshebel verbundenen Kolbenstange
an, so daß auch hier die Hilfs- und Feststellbremse einen Überhub gegenüber der
Betriebsbremse ausführen kann.
-
Die FR-PS 1 401 697 zeigt einen kombinierten Druckluft-Federspeicherbremszylinder
unter Verwendung von zwei Kolben, die beide auf eine Kolbenstange an dem Bremshebel
arbeiten können. Auch hier ist durch die geometrische Ausbildung des Hilfs- und
Feststellbremsteiles im einzelnen ein Überhub gegenüber der Betriebsbremse möglich,
Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden
und einen kombinierten Druckluft- und Federspeicherbremszylinder der eingangs beschriebenen
Art einfacher auszubilden. Insbesondere soll die aufwendige Ausbildung des Membrantellers,
dessen Teilung und Führung der Einzelteile vermieden werden.
-
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß das dem Bremshebel
zugekehrte Gehäuseteil der Betriebsbremse mit einem ersten Anschlag allein für die
Vollscheibenmembran zum Zwecke der Begrenzung des normalen Hubes der Betriebsbremse
und in Betätigungsrichtung nachfolgend mit einem weiteren Anschlag für den Membranteller
zum Zwecke der Begrenzung des Überhubes der Hilfs- und Feststellbremse versehen
ist, wobei der Membranteller einen kleineren Durchmesser aufweist, als es der Anordnung
des ersten Anschlages entspricht. Hierdurch ist die Möglichkeit geschaffen, den
Membranteller einstückig auszubilden. Die Gestaltung des Gehäuseteils im einzelnen
erfordert einen vergleichsweise geringen Aufwand, weil diese Gehäuseteile üblicherweise
durch Tiefziehen hergestellt werden und es daher nur der Ausbildung einer entsprechenden
Tiefziehform bedarf. Wie bisher können Vollscheibenmembrane eingesetzt werden, so
daß deren Vorteile beibehalten bleiben und das Einknüpfen und Abdichten einer in
der Mitte durchbrochenen Membran entfällt. Durch die Anordnung des ersten Anschlages,
der allein die Vollscheibenmembran teilweise abstützt, nicht dagegen den Membranteller,
wird als besonders wesentlicher Vorteil erstmalig auch ein Überhub für die Betriebsbremse
geschaffen. Dieser Überhub der Betriebsbremse ist insofern nützlich, als er dem
Fahrer des -Fahrzeuges durch Verminderung der Bremswirkung bei Betätigung der Betriebsbremse
einen
übergroßen Reibungsverschleiß der Bremsbacken rechtzeitig
und kontinuierlich anzeigt. Dies ist deshalb möglich, weil sich die Vollscheibenmembran
bei Abstützung an dem ersten Anschlag noch um den Überhub der Betriebsbremse weiter
durchbiegen kann, sofern der Reibungsverschleiß dies zuläßt. Die Anordnung des zweiten
Anschlages begrenzt den Überhub der Hilfs- und Feststellbremse. Es versteht sich,
daß die Teile der Hilfs- und Feststellbremse im einzelnen dann so ausgebildet und
dimensioniert sein müssen, daß der Überhub der Hilfs- und Feststellbremse möglich
ist.
-
Mit besonderem Vorteil ist die axiale Entfernung der beiden Anschläge
voneinander größer als der Überhub der Betriebsbremse. Damit ist sichergestellt,
daß nicht nur ein Überhub für die Hilfs- und Feststellbremse und ein Überhub für
die Betriebsbremse vorhanden, sondern daß der Überhub für die Hilfs- und Feststellbremse
größer als der Überhub für die Betriebsbremse ist. Damit ist die Erzeugung einer
Bremswirkung über die Hilfs- und Feststellbremse auch dann noch möglich, wenn der
Überhub der Betriebsbremse erschöpft ist0 Der Überhub der Betriebsbremse ist durch
die Formgebung und die Flexibilität der Vollscheibenmembran, durch die Formgebung
des die Membran abstützenden Gehäuseteils und durch den Betriebsdruck der Betriebsbremse
bestimmt.
-
Der erste Anschlag ist zweckmäßig durch einen eingezogenen Absatz
im Gehäuseteil gebildet, Der Absatz kann umlaufend angeordnet sein, damit sich die
Vollscheibenmembran über den gesamten Umfang reichend sauber anlegen kann. Der weitere
Anschlag ist entweder durch einen weiteren Absatz im Gehäuseteil oder durch die
Stirnwand des Gehäuseteils in Verbindung mit einem Fortsatz an dem Membranteller
gebildet.
-
Das Gehäuseteil ist zwischen den beiden Anschlägen im wesentlichen
zylindrisch bzw. mit größerem Innendurchmesser, als es dem Außendurchmesser des
Membrantellers entspricht, ausgebildet. Diese Ausbildung ist erforderlich, damit
sich der Membranteller über den normalen Hub der Betriebsbremse um den Überhub der
Betriebsbremse und nachfolgend um den zusätzlichen Überhub der Hilfs-und Feststellbremse
bis auf seinen Anschlag bewegen kann.
-
Die Vollscheibenmembran kann auf ihrer der Kolbenstange der Hilfs-
und Feststellbremse zugekehrten Seite mit einem Verstärkungs- und Anlage puffer
versehen sein.
-
Hierdurch wird die Gesamtbaulänge verkleinert. Andererseits kann sich
die Kolbenstange der Hilfs- und ~1'es stellbremse gedämpft anlegen.
-
Das Gehäuseteil ist zwischen dem Einspannrand der Vollscheibenmembran
und dem ersten Anschlag zwecks fortlaufender Abstützung der Vollscheibenmembran
und Verkleinerung der wirksamen Membranfläche konisch ausgebildet.
-
Hierdurch wird auf den Verlauf der Bremskraft in Abhängigkeit vom
Bremsdruck Einfluß genommen.
-
Der Erfindungsgedanke läßt mehrere Ausführungen zu. Er ist anhand
eines bevorzugten Ausführungsbeispiels in den Zeichnungen dargestellt und im folgenden
beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 einen Schnitt durch den kombinierten DruckluSt-und
Federspeicherbremszylinder in der Lösestellung der Betriebs- und der Federspeicherbremse,
Fig. 2 den Bremszylinder bei Betätigung der Betriebsbremse im normalen Hubbereich,
Fig.
5 den Bremszylinder bei Betätigung der Betriebs bremse im Uberhubbereich der Betriebsbremse,
Fig. 4 den Bremszylinder bei Betätigung der Hilfs-und Feststellbremse im Überhubbereich
der Hilfs- und Feststellbremse und Fig. 5 ein Doppeldiagramm des Verlaufes der Bremskraft
für Betriebsbremse und Hilfs- und Feststellbremse.
-
Der kombinierte Druckluft- und Federspeicherbremszylinder weist ein
Gehäuse auf, welches sich beispielsweise.aus den Gehäuseteilen 1, 2 und 3 zusammensetzt.
Das mittlere GehäuEeteil 2 ist als Wand aufgebaut und trennt die Betriebsbremse
4 von der Hilfs- und Feststellbremse 5. Es handelt sich vorliegend- um eine Bauart,
bei der die Betriebsbremse 4 zwischen dem nicht dargestellten Bremshebel und der
Hilfs-und Feststellbremse 5 angeordnet ist.
-
Zur Bildung der Betriebsbremse 4 ist zwischen den Gehäuseteilen 1
und 2 eine Vollscheibenmembran 6 in der gezeigten Weise eingespannt. Die Vollscheibenmembran
6 unterteilt den Betriebsbremsteil in die Druckkammer 7 und die Entlüftungskammer
8. Die Druckkammer 7 ist in bekannter Weise über einen Anschluß 9 an die Bremsleitung
der Betriebsbremse angeschlossen0 Die Entlüftungskammer 8 steht mit der Atmosphäre
in Verbindung.
-
In der gezeigten Weise ist ein einstückiger Membrantel-1er 10 vorgesehen,
der sich gegen die Vollscheibenmembran 6 anlegt. Zur Kraftübertragung ist der flembranteller
10 mit einer Kolbenstange 11 verstehen, die an dem nicht
dargestellten
Bremshebel in bekannter Weise angelenkt ist. Der Membranteller 10 stützt sich andererseits
über die Rückführfeder 12 ab.
-
Der Gehäuseteil 1 des Gehäuses ist in besonderer Weise ausgebildet.
Zur Offenbarung wird insbesondere auf die Zeichnung verwiesen. Es ist ein erster
Anschlag 15 durch die besondere Formgebung des Gehäuseteils 1 vorgesehen, der beispielsweise
als umlaufender eingezogener Rand ausgebildet ist und dessen Innendurchmesser größer
ist als der Außendurchmesser des'Membrantellers 10.
-
Das Gehäuseteil 1 weist darüber hinaus einen weiteren Anschlag 14
auf, der ebenfalls umlaufend ausgebildet sein kann. Zwischen den beiden Anschlägen
13 und 14 erstreckt sich das Gehäuseteil 1 im wesentlichen zylindrisch bzw. mit
leichter Konizität, die herstellungsbedingt ist. Auf jeden Fall-muß sichergestellt
sein, daß sich der Membranteller 10 ungehindert zwischen den Anschlägen 15 und 14
bewegen kann.
-
Die Hilfs- und Feststellbremse 5 ist in an sich bekannter Weise ausgebildet.
Es ist ein Kolben 15 dichtend und gleitend in dem Gehäuseteil 3 geführt. Dieser
stützt sich auf der Speicherfeder 16 ab und besitzt -im übrigen eine Druckstange
17, die dichtend durch den mittleren Gehäuseteil 2 hindurchgeführt ist und mit ihrem
vorderen Ende an der Vollscheibenmembran 10 bzw. einem auf ihr vorgesehenen Verstärkungs-
und Anlagepuffer 18 anliegen kann.
-
Der Kolben 15 unterteilt auch hier den zylindrischen Raum- der Hilfs-
und Feststellbremse 5 in einen Druckraum 19 und einen mit der Atmosphäre in Verbindung
stehenden Entlüftungsraum 20. Der Druckraum 19 ist über den Anschluß 21 mit der
Steuerleitung der Hilfs- und Feststellbremse verbunden.
-
In den Fig. 1 bis 4 sind verschiedene Stellungen des kombinierten
DruckluRt- und Federspeicherbremszylinders dargestellt, die nachfolgend und im Zusammenhang
mit dem Doppeldiagramm gemäß Fig. 5 erläutert werden sollen. Das Doppeldiagramm
gemaß Fig. 5 zeigt den Verlauf der Bremskraft K über dem Hub s. Lediglich aus Übersichtlichkeitsgründen
sind die beiden Kurven des Kraftverlaufes bei Betätigung der Betriebsbremse oberer
Teil) und bei Betätigung der Hilfs- und Feststellbremse (unterer Teil) übereinander
dargestellt.
-
Die Verbindungslinien zeigen jedoch die relative Zuordnung -an.
-
Der kombinierte Bremszylinder ist in Fig. 1 in der normalen Fahrstellung
des Fahrzeuges dargestellt, also bei nicht betätigter Betriebsbremse und bei gelöster
Hilfs-und Feststellbremse, indem in den Druckraum 19 der entsprechende Lösedruck
eingesteuert ist. Wird nundie Betriebsbremse betätigt, so wird Bremsdruck über die
Bremsleitung und den Anschluß 9 in die Druckkammer 7 der Betriebsbremse 4 geschickt,
wodurch sich in der Druckkammer 7 ein entsprechender Druck aufbaut. Die-Teile werden
am Ende des Druckaufbaues eine relative Lage einnehmen, wie diesin Fig. 2 dargestellt
ist. Dies bedeutet, daß sich die Vollscheibenmembran, beginnend an ihrem Einspannrand,
gegen das Gehäuseteil 1 anlegt und an diesem abstützt. Die Anlage und die Abstützung
geht so weit, bis die Anlage an dem ersten Anschlag 13 erreicht ist. Dabei hat die
Betriebsbremse ihren normalen Hub 22 (Fig. 5) zurückgelegt, wobei zu dieser Stellung
ein~Bremsbackenabrieb gehört der sich in dem dafür vorgesehenen normalen Bereich
bewegt.
-
Wie ersichtlich, ist der Membranteller 10 noch nicht
zur
Anlage an dem Gehäuseteil 1 gekommen. Durch die Abstützung der Vollscheibenmembran
6 an dem Gehäuseteil 1 bis hin zu dem ersten Anschlag 13 wird der über die Kolbenstange
11 aufgebrachte Kraftverlauf sich in Form- des Kurvenzuges bewegen, der in Fig.
5 oben dargestellt ist.
-
Liegt nun aber ein Reibungsverschleiß der Bremsbacken vor, der über
den normal vorgesehenen Bereich hinaus erfolgt ist, so können die Teile der Betriebsbremse
eine relative Lage einnehmen, wie sie in Fig. 5 dargestellt ist.
-
Die Betriebsbremse ist also in der Lage, ihrerseits einen Überhub
23 auszuführen, der wiederum abhängig ist von dem übernormalen Verschleiß der Bremsbacken.
In diesem Bereich fällt jedoch die ausübbare Kraft sehr'stark ab, so daß der Fahrer
des Fahrzeuges einen Abfall der Bremskraft verspürt. Dieser Abfall wird sich selbstverständlich
allmählich einstellen, entsprechend dem Reibungsverschleiß. Auf jeden Fall aber
wird der Fahrer hinsichtlich des sich einstellenden übernormalen Verschleißes durch
die Abnahme der Bremskraft gewarnt und an die Erneuerung der Bremsbeläge erinnert.
Trotzdem ist es ihm möglich, hier noch mit Hilfe der Betriebsbremse 5 eine Bremskraft
auszuüben. Die bei dieser Bewegung im Endbereich über die Kolbenstange 11 ausübbare
Kraft wird schließlich sehr gering werden und dann ausbleiben, wenn sich die Vollscheibenmembran
6 infolge des begrenzten Druckes in der Druckkammer 7 nicht weiter ausdehnen und
verformen kann. Hier endet der Überhub 25 der Betriebsbremse.
-
Um aber während eines übergroßen Reibungsverschleißes der Bremsbacken
auch eine größere Bremskraft auszuüben, ist auch die Hilfs- und Feststellbremse
5 mit einem Überhub 24 ausgestattet. Der normale Hub der Hilfs-und
Feststellbremse
entspricht dem normalen Hub 22 der Betriebsbremse. Nur bei größerem Reibungsverschleiß
kann der Überhub 24 oder ein Teil davon, Je nach Verschleiß, in Anspruch genommen
werden. Dies geschieht durch Entlüftung der Druckkammer 7 und-durch Entlüftung des
Druckraumes 19, so daß die Speicherfeder 16 in bekannter Weise den Kolben 15 und
die Druckstange 17 verschieben kann. Im Endpunkt der Verschiebung, also bei sehr
großem ReibungsverschleiB,--nehmen die Teile des Bremszylinders eine relative Lage
ein, wie sie in Fig.
-
4 dargestellt ist. Hierbei gelangt der Membranteller 10 in Anlage
an dem weiteren Anschlag 14, so daß die überdie Kolbenstange 11 auszuübende Kraft
verschwindet bzw.
-
zu Null wird. Wie insbesondere aùs Fig. 4 ersichtlich ist, legt sich
die Vollscheibenmembran 6 in den Nachbarbereichen zu dem--Einspannrand hierbei vergleichsweise
weniger oder nicht an das Gehäuseteil 1 an, weil die Druckkammer 7 drucklos ist.
Hierdurch hat die Vollscheibenmembran 6 Gelegenheit, sich weiter durchzubiegen,
als dies bei dem Betrieb und der Stellung gemäß Fig0 7 möglich ist. Damit kann erreicht
werden, daß der Überhub 24 der Hilfs- und Feststellbremse größer als der Überhub
23 der Betriebsbremse gestaltet werden kann. Im einzelnen können die Bewegungsmöglichkeiten
durch die Formgebung des Gehäuseteils 1 mit den beiden Anschlägen 15 und 14, durch
die Material und Gestaltungsmöglichkeiten der Vollscheibenmembran 6 und durch die
Druckhöhe in der Druckkammer 7 bestimmt werden. So ist es beispielsweise auch möglich,
den zusätzlichen Überhub 25, der die Differenz des Überhubes 24 der Hilfs- und Feststellbremse
zu dem Überhub 27 der Betriebsbremse ergibt, verschwinden zu lassen, so daß die
Überhub 25 und 24 gleichgroß sind. Auch in diesem Falle bleibt der Fahrer durch
den
Kraftabfall der Betriebsbremse gewarnt, die Reibungsbeläge rechtzeitig zu erneuern.