DE2740899B2

DE2740899B2 - Membranzylinder für mit einem hydraulischen oder pneumatischen Druckmittel betriebene Betätigungseinrichtungen, insbesondere für Druckluftbremsanlagen in Kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE2740899B2
Application number: DE2740899A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dipl.-Ing. 6800 Mannheim Mueller
Original assignee: Graubremse 6900 Heidelberg GmbH
Current assignee: Graubremse 6900 Heidelberg GmbH
Priority date: 1977-09-10
Filing date: 1977-09-10
Publication date: 1980-04-17
Also published as: IT7827458A0; FR2402814A1; GB2003987B; IT1099480B; DE2740899A1; FR2402814B1; GB2003987A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Membranzylinder der im Anspruch I angegebenen Art.

I!in derartiger Membranzylinder i«,t aus dor I IS-I¹S )4 24 062 bekannt. Dort ist ein kombinierter Federspeicherbremszylinder dargcstelll. bei dem der liciricbsbremsicil eine eingespannte Topfmembran aufweisi, die gegen einen Mcmbranteller anliegt und bei DruckbcauKchlagung diesen Memhraniellcr mit der daran angeschlossenen Kolbenstange je nach dem Abniit/ungszustand der Rcibbeliige verschiebt. Das Gehäuse des Betriebsbremsteils ist im Anschluß an den Einspannrand in Richtung der Betätigung zylindrisch ausgebildet und vermeidet damit bei Betätigung eine die Membranwirkfläche verkleinernde Abstützfläche. Der ■'< Hub des Betriebsbremsteiles, also bei Beaufschlagung der Topimembran mit pneumatischen Druckmittel endet mit einem Anschlag des Membrantelters am Gehäuse, wobei in diesem Anschlagpunkt die übertragbare Betätigungskraft schlagartig abfällt und verschwindet. Es ist deshalb sehr gefährlich, den Betriebsbremsteil bis in diesen Be^reich hinein zu benutzen, weil der Wegfall der Bremskraft Deispielsweise einer Druckluftbremse den Fahrer eines Fahrzeuges unangenehm überraschen würde. Der Hub der Topfmembran kann deshalb sinnvollerweise nur in einem kleineren Bereich ausgenutzt werden; dann müssen die Rubbeläge erneuert werden. Um aber dennoch eine Sicherheit zu haben, besitzt der Hilfsbremsteil gegenüber dem Betriebsbremstei! einen Übsrhub, wobei ein durch είπε Speicherfeder angetriebener Stößel einen derartigen Überhub, der durch die besondere geteilte Konstruktion des Membrantellers erzielt wird, auf die Kolbenstange übertragen kann. Da bei Betätigung der Hilfsbremse in der Regel die Betriebsbremse nicht betätigt wird, hat die von Druckmittel uLOelastete Topfmembran die Möglichkeit, während des Überhubes der Hilfsbremse einen weiteren Weg zuzulassen, dabei eingedrückt zu werden und in den Randbereichen vom Membranteller abzuheben.

jo Ein Membranzylinder der angegebenen Art ist auch aus der DE-AS 19 20 559 bekannt. Die Topfmembran wird hier vorgespannt eingebaut, und zwar indem sie am Einspannrand winkclmäßig gegenüber dem unbelasteten Zustand zurückgebogen wird. Im übrigen zeigt dieser Membranzylinder einen herkömmlichen Aufbau. Der Hub des Membranzylinders ist durch den üblichen mechanischen Anschlag des Mcmbr.'-ntcllcrsam Gehäuse begrenzt. Gleichzeitig wird durch diesen Anschlag die Rückführfeder vor zu starker Zusammenpressung

w geschützt. Die Kraft-Kennlinie eines derartigen Membranzylinder* weist nur ein relativ kurzes Stück konstanten Kraftverlaufcs über den Hub auf und fällt bereits zu Beginn etwa der /weiten Ilubhalflc dadurch ab. daß sich die Membran an den kugelkalottenförmigen

4¹) Teil des Bodens anlegt. Der Dcckclteil des Gehäuses, über welchen die Topfmembran mit Druckmittel beaufschlagt wird, weist eine ausgeprägte Vcrrippung für die gleichmäßige Beaufschlagung der Mcribran mit Druckluft auf. wobei durch die Verrippung der

V) anfängliche Bcaufschlagungsraum für die Topfmembran definiert wird. Durch diese bekannte stark ausgebildete Vcrrippung wird bereits ein Teil des an sich möglichen Hubes eines Membranzylinders bei einer bestimmten ßaulängc verschenk;.

Es sind weiterhin bereits verschiedene Anstrengungen gemacht worden, den Krafivcrlauf des Membranzylinders über den Hub zu verbessern, insbesondere den Bereich konstanter Kraflabgabe zu vergrößern. So zeig! beispielsweise die DR-CMS 72 56 6OJ eine

M) Atisführungsform, bei der die Topfmembran in vorgespanntem Zustand eingebaut wird, und /war mit einer vergleichsweise geringeren Ausdehnung, als es ihrer unbelasteten Uauhöhe entspricht. Auch bei dieser Aiisführungsform isl der Hub durch einen Anschlag

h5 begrenzt. Vor Erreichen dieses Anschlages findet ein beachtlicher Kraftabfall statt, der durch clie Anlage der Topfmembran an dem kugclkaloiicnförmigcn Teil des Hodens und dann an dem Anschlag stattfindet. Fine

vergleichsweise Vergrößerung des Hubes wird damit nicht erreicht.

Die GB-PS 8 70 489 zeigt eine mit einem hydraulischen Druckmitte! beaufschlagte Fahrzeugfederung, bei der Federbälge eingesetzt werden, die im Herstellungszustand Kegelstumpfform aufweisen. Diese Federbälge weisen ähnlich v, le Topfmembranen eine Verstärkungseinlage aus beispielsweise textilem Material auf. Ansonsten kommen diese Federbälge aber den bekannten Rorlmembranen wesentlich näher, insofern, als sie immer nur in einem Hubbereich benutzt werden, welcher kleiner, allenfalls gleich ihrer maximalen Bauhöhe ist. Eine Durchbiegung nach der entgegengesetzten Seite, wie sie bei Yopfr.iembranen üblich ist, findet nicht statt. Dennoch lagert auch hier der Federbalg auf einem Membranteller auf. Bei Federbewegung hebt die Membran teilweise von dem Membranteller ab, wodurch sich die effektive Fläche verkleinert. Bei Einfederbcwegungen iegt sich die Membran des Federbalges mit zunehmender c-i'fektiver Fläche an dem Membranteller an. Die Membran hängt zwischen dem Federteller und dem Gehäuse, in welchem sie eingespannt ist, in allen Betriebszuständen mehr oder weniger durch, wobei hier eine Abrollung wie bei einer Rollmembran stattfindet. >5

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Hub eines Membranzylinders bei konstanter Baulänge zu vergrößern und zu vergleichmäßigen, d. h. einen konstanteren Verlauf der Kraft-Kennlinie über dem Hub zu erzielen, um bei gegebener Baulänge ein Größtmaß an Hubreserve für den Membranzylinder /u haben, um auf diese Weise beispielsweise die Sicherheit für die Betätigung einer Radbremse /u erhöhen.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß der maximale Hub des Membranzylinders während des )■> normalen Betriebes durch Beaufschlagung mit dem Druckmittel größer ausgebildet ist als die Summe aus doppelter Mtmbranhöhe und Wandstärke der Topfmembran, so daß sich die Membran im Bereich maximalen Hubes teilweise vom Membrantelbr abhebt. Die Topfmembran stützt sich dabei neben ihrer Einspannung am Einspannrand im Bereich maximalen Hubes nur noch auf den Membrantellcr ab. Durch die Erfindung wird das Vorurteil überwunden, daß Topfmembranen allenfalls innerhalb eines Hubberciches, der 4^r> der Summe aus doppelter Membranhöhe entspricht, ohne Gefahr benutzt werden können. Die Erfindung erweitert diesen Bereich ganz bewußt, so daß damit gleichzeitig auch eine Vcrgleichmäßigung der Kraftkennlinie über dem Hub erreicht wird. Der Bereich >o maximalen Hubes ist unter Verkleinerung der Anlageflüche der Topfmembran an dem Membrantellcr vergrößert. Damit wird im Bereich des maximalen 1 lubes ein verlangsamter Kraftabfall erzielt, der sich für den Fahrer merklich von dem abrupten Kraftabfall an v> einem Anschlag unterscheidet. Für die Anwendimg der Erfindung isl es aber belanglos, ob der erweiterte maximal·: Hub letztlich durch einen Anschlag begrenzt wird oder nicht. Bei Fehlen eines Anschlages wird der Hub des Membranzylinder durch das Kräftcgleichge- >.n wicht am Membrantellcr begrcn/t. Ebenso isl es iinbcachllich. ob. etwa zu Sicherheitszweeken. außerhalb des erfindup.gsgcmäß erweiterten Hubes der fopfmembran ein Anschlag vorgesehen isl oder nicht.

Erfindungsgenuli kann weiterhin zum /wecke der tr> Vergrößerung des Hubes in der entgcjrrngcscl/ii.Ti Richtung der anfängliche Hcaufschlagiingsraiim fiir die Membran mit Druckluft ,..'sehen der Membran und dem den Deckel bildenden Gehäuseteil bis auf ein für die Funktion notwendiges Mindestmaß in der Tiefe verkürzt sein. Diese Merkmale lassen sich insbesondere in Verbindung mit den Merkmalen des Anspruches 1 anwenden, wodurch eine weitere Verbesserung im Sinne der gestellten Aufgabe eintritt, und zwar sowohl hinsichtlich der Größe des maximalen Hubes als auch der Vergleichmäßigung der Kraft-Kennlinie. In besonderer Aüsführungsform kann die an dem den Deckel bildenden Gehäuseteil vorgesehene Verrippung für die gleichmäßige Beaufschlagung der Membran mit Druckmittel bis auf ein für die Funktion notwendiges Mindestmaß in der Tiefe verkleinert sein. Es ist aber auch möglich, daß der den Deckel bildende Gehäuseteil ohne Verrippung ausgebildet und die Membran auf der mit Druckmittel zu beaufschlagenden Seite mit entsprechenden Vertiefungen versehen ist.

Die Erfindung wird anhand e= >;s bevorzugten Ausführungsbeispieles weiter beschrieben Es zeigt

Fig. 1 einen Schnitt durch den Membranzylinder in Lösestellung,

Fig. 2 einen Schnitt durch den Membranzylinder gemäß Fig. I in einer Betriebsstellung, bei der sich die Kraftabgabe des Zylinders noch im Bereich etwa konstanter Kennlinie befindet,

F i g. 3 einen Schnitt durch den Zylinder gemäß F i g. 1 bei Erreichen des Hubendes durch Kräftegleichgewicht und

Fig.4 ein Kraft-Kennliniendiagramm bezüglich der Baulänge relativierten Hub.

Der in Fig. I dargestellte Membranzylinder besitzt den Deckel I und den Bodenteil ?., die zusammen das Gehäuse 1, 2 bilden. Die Topfmembran 3 ist mit ihrem Einspannrand 4 zwischen den Gehäuseteilen 1, 2 gehalten. Am Deckel 1 befindet sich der Anschluß 5 für die Beschickung des Druckraumes 6 mit Druckluft.

Die Topfmembran 3 besitzt die Membranhöhe H, die das lichte Innenmaß der Topfmembran 3 in unbelastetem ..nd auch in nicht eingebautem Zustand ist. Die Formgebung des Deckels 1 ist dabei so gewählt, daß die Membran .3 vorspanniingslos eingebaut werden kann unter Berücksichtigung ihrer Wandstärke s.

Mit der Topfmembran 3 korrespondiert der Membrantellcr 7, an dem die Kolbenstange 8 befestigt bzw. angeordnet ist, die das Bodenteil 2 durchsetzt und mit der Radbremse in Verbindung steht. Durch eine Vertiefung im Membrantellcr 7 an der der Topfmembran 3 zugekehrten Seite und eine entsprechende Verdickung der Toplmcmbran 3 in diesem Bereich ist eine Zentrierung 9 geschaffen. Auf der anderen Seite des Membrantellers 7 stützt sich die Rückführfeder 10 ab. die als Kcgelfeder ausgebildet ist. Das andere Federauflager ist ebenfalls unier Zentrierwirkung im Bereich des Bodenteils 2 vorgesehen. Die Befestigungsschrauben II. die i'iich durch an- bzw. eingeschweißte Muttern ersetzt sein können, stehen mit dem BodentHI 2 in Verbindung. Die Kopfe 12 der Befestigungsschrauben 11 sind relativ flach ausgebildet. Am Bodenteil 2 kann weiterhin !loch ein Bel'estigungsnind 15 für einen Schutzhalg 14 vorgesehen sein. Der Raum, in welchem sich der Membranlellcr 7 und die Kolbenstange 8 befindet, ist drucklos, also beispielsweise über Löcher 15 im Bodenteil 2 mit der Atmosphäre verbunden.

Her Bodcnieil 2 des Gehäuses 1, 2 ist über seinen gesamten Umfang zylindrisch oder etwa zylindiisch ausgebildet, um mittels der dann ebenfalls zylindn¹.' 'heu oder weitgehend zylindrischen Ahsn'itzfläche 16' (I ' a. 2) eine \ erklcineruriL' der Wirkfläche der

Topfmembran 3 ganz oder zumindest weitgehend /ti vermeiden. Der Hub des Mcmbran/ylindcrs ist bei gegebener Baulänge I_11n größer ausgebildet als die Summe aus der doppelten Membranhöhe // und der Wandstärke α der Topfmembran (vgl. F i g. 2 und 3). Der Bodc-nteil 2 ist also nicht länglich-oval umgeformt. Auf einen derartigen mechanischen Anschlag kann gänzlich verzichtet werden.

In F"ig. I ist auch die besondere Ausbildung des Deckels 1 ersichtlich. Dieser besitzt eine Verrippung 16. die auf der der Topfmembran 3 zugekehrten Seite einen Beaufschlagungsraum 17 schafft, der sicherstellt, dall die Topfmembran 3 bei Beaufschlagung mit Druckluft gleichmäßig belastet wild. Die Tiefe des Beaufschlagungsraumes 17 bzw. der Verrippung 16 ist gegenüber herkömmlichen Membranzylindern verkleinert, und /war auf das für die F-unktion, d.h. ordnungsgemäße Beaufschlagung mit Druckluft, erforderliche notwendige Mindestmaß. Auch durch diese Maßnahme läßt sich der \lub bei konstanter Baulänge vergrößern.

In F" i g. I ist die Lösestellung des Membian/vlinders dargestellt. Die Topfmembran 3 liegt vorspannungslos an der Verrippung 16 an. so daß der Beaufschlagungsraum 17 aufgespannt ist. Bei F.inwirkung von Druckluft über den Anschluß 5 in den Druckraum 6 bewegt sich die Topfmembran 3 und der an ihr anliegende Membranteller 7 mit der Kolbenstange 8 in Richtung auf den Bodenteil 2. Fs entstehen je nach Kräftegleichgewicht eine Vielzahl von Bctriebsstellungen. linie davon ist in F i g. 2 dargestellt. Es ist eine Hetriebsstellung. die sich noch im Bereich konstanter Kraftabgabc an der Kolbenstange 8 befindet, obwohl die Topfmembran 3 in dieser Stellung bereits einen Hub zurückgelegt hat. der der Summe aus der doppelten Membi.mhöhc und der Wandstärke der Topfmembran entspricht. Durch die Druckbeaufschlagung beispielsweise mit 8 Bar verformt sich die Topfmembran elastisch in der dargestellten Weise, wobei sie sich teilweise an die Abstützfläche 16' anlegen kann. Diese Abstützfläche 16' ist jedoch im wesentlichen zylindrisch ausgebildet, so daß durch diese Anlage bzw. Abstützung die Wirkfläche der Topfmembran 3 nicht verkleinert wird. Trotz dieser Abstützung ist es wichtig, daß es sich bei der Membran um eine Topfmembran und nicht um eine Rollmembran handelt. Durch das Übergreifen des Membrantellers 7 durch den sich bildenden Wulst an der Topfmembran 3 wird hier auch eine gewisse Zentrierwirkung erreicht.

Fig. 3 zeigt die Stellung an dem Membranzylinder, wenn der maximale Hub erreicht wird. Wie ersichtlich, ist noch Wegrese: ve zwischen dem Membranteller 7 und den Köpfen 12 der Befestigungsschrauben 11 vorgesehen, so daß diese Stellung maximalen Hubes anschlaglos erreicht wird. Die Stellung wird definiert durch das Kräftegleichgewicht an der Kolbenstange 8. Der Punkt, an dem der maximale Hub erreicht wird, ist unter anderem abhängig von der Kraft der Rückführfeder 10. Wird eine Rückführfeder 10 vergleichsweise geringerer Dimensionierung eingesetzt, dann kann der Hub noch weiter ausgedehnt werden, bis etwa ein Anschlag des Membrantellers 7 an den Schraubenköpfen 12 erfolgt.

Fig.4 zeigt ein Diagramm für verschiedene Membranzylinder. Es ist der Kraftverlauf über dem durch die Baulänge relativierten Hub aufgetragen. Die durchgezogene Linie stellt den Stand der Technik dar. Die gestrichelte Linie stellt einen Membranzylinder dar. bei dem der Hub etwas vergrößert und auf den Kraftverlauf Einfluß genommen ist durch den Einbau einer

Topfmembran unter Vorspannung, bei dem aber ansonsten durch die Ausbildung eines länglich-ovalen Bodenteils grundsätzlich auch der Anschlag zur Begrenzung des I lubes eingesetzt wird, wie er im Stand der Technik bekannt ist. Die strichpunktierte Linienführung gilt für den Anmeldungsgegenstand in der Ausführungsform der F-" i g. I bis 3.

Der Nullpunkt auf der Abszisse ist in die Einspann ebene gelegt. Als äußere Begrenzung des Diagramme*, ergibt sich die gesamte Baulänge, die beispielsweise für einen bestimmten Membranzylindertyp konstant vorgegeben ist. Das Diagramm ist für den Vergleich der drei gezeigten Linien dargestellt. FIs gilt für konstanten Druck ρ = konstant.

Die durchgezogene Linie des Kraftverlaufcs gemäß dem Stand der Technik erstreckt sich in einem relativierten Hubbereich von etwa minus 30 bis plus 27 Von der gesamten Baulänge isl zunächst einmal für den Hub niiht nutzbar ein bestimmter Bereich, der sich durch die Wandstärke des Deckels I und die Materialstärke der Topfmembran 3 ergibt. Dieser Bereich möge sich etwa zwischen den relativierten I lub/ahk'ii minus 40 und minus 35 erstrecken. Durch die übergroße Dimensionicrung der Tiefe der Verrippung 16 bzw des Beaufschlagungsraumes 17 wird ein weiterer Bereich für den Hub im Stand der Technik nicht gvmitzt. der etwa zwischen den relativierten Hub/.ahlen minus 35 bis minus 30 liegt. Bei [Druckbeaufschlagung wird sich also die Topfmembran 3 nach dem Stand der Technik grundsätzlich so ι erhalten, wie die durchgezogene Linie zeigt, d. h. anfänglich erfolgt bc< relativ hoher Kraftabgabe ein relativ steiler Abfall der Kraft-Kennlinie. Es wird nur ein relativ kurzhubiger Bereich überstrichen, in welchem die Kraft konstant ist. d. h. die Kurve waagerecht verläuft. Durch Anlage der Topuncmbran 3 an dem kugclkalottenförmigen Teil des Deckelteiles 2. wie er im Stand der Technik zu finden ist. wird sehr bald der waagerechte Verlauf der Kennlinie verlassen, so daß ein gekrümmter Verlauf und ein Abfall bemerkbar wird. Dieser Abfall nimmt rapide zu. wenn der Übergangsbereich zu dem mechanischen Anschlag erreicht ist. Der mechanische Anschlag befindet sich bei der relativierten Hubzahl 27. d.h. er wird durch die länglich-ovale Formgebung des Bodentcils 2 gemäß Stand der Technik und durch die Anlage des Membrantellers 7 an diesem Anschlag gebildet.

Die gesamte Baulänge /_frl endet auf der rechten Seite bei einer relativierten Hubzahl von etwa 60%. Für den Hub ist ein gewisser Bereich nicht nutzbar, der sich ms der Wegreserve und der Wandstärke des Membrantellers, dem Federraum und der Wandstärke des Bodenteiles 2 ergibt. Dieser Bereich möge von der relativierten Hubzahl 44 bis 60 reichen. Es ist ersichtlich, daß der mechanische Anschlag im Stand der Technik gemäß relativierter Hubzahl 27 sehr weit entfernt liegt zu der relativierten Hubzahl 44. so daß im Stand der Technik von vorneherein die Baulänge l_f„ nur unvollkommen für den Hub genutzt worden ist. wie hiermit nachgewiesen ist. Dies hat aber seinen Grund in dem beschriebenen Vorurteil gegen eine Überbeanspruchung der Topfmembran.

Die gestrichelte Linie zeigt einen Membranzylinder, bei dem eine im Vergleich zum Stand der Technik unveränderte Gestaltung des Deckels 2 vorliegt, so daß die Kurve ebenfalls bei der relativierten Hubzahl minus 30 beginnt. Durch Einbau der Topfmembran beispielsweise unter Vorspannung kann darauf hingewirkt werden, daß die Kraftabgabe bei konstantem Druck

anfänglich jedoch niedriger ist, weil zusätzlich die durch die Vorspannung eingebrachte Kraft ausgeglichen werden muß. Hier ergibt sich eine Verflachung der Kennlinie bzw. eine Verlängerung des etwa waagerecht verlaufenden Teiles der Kennlinie. Das Ende der Kennlinie erfolgt aber auch hier durch Anlage an einen fesien Anschlag, beispielsweise bei der relativierten Hubzahl 37. Zwar ist hier im Vergleich zum Stand der Technik auch der Hub etwas vergrößert, jedoch ergibt sich auch hier grundsätzlich der gleiche Nachteil wie im in Stand der Technik, d. h. gegen Ende der Kennlinie erfolgt ein relativ starker Kraftabfall, der durch die Verringerung der Wirkfläche an der Topfmembran entsteht, da sich diese an einen entsprechend gestalteten Teil des Bodenteiles, beispielsweise in kugelkalottenförmiger Ausbildung, anlegt. Auch ein derartiger Membranzylinder würde jedoch die vorgegebene Baulänge Igei tür seinen Hub nicht optimal ausnutzen.

Dies ist erst bei dem Membranzylinder der Fall, wie er in den F i g. 1 bis 3 dargestellt und durch strichpunktierte Linienführung in seinem Kraftverlauf gekennzeichnet ist. Wie ersichtlich und beschrieben ist, wird die Topfmembran 3 vorspannungslos eingebaut, so daß die Kurve auf der gleichen Höhe beginnt wie die Kurve des Standes der Technik. Durch die andersartige Gestaltung ."; des Deckels jedoch und durch die Anordnung der vergrößerten Membranhöhe H beginnt hier die Kurve bereits bei einer relativierten Hubzahl minus 35. Die Kurve verläuft von diesem Punkt aus analog der Kurve nacti dem Stand der Technik, d. h. es wird auf diese Weise mühelos und nahezu zwangsläufig eine absolute Krafthöhe erreicht, die der gestrichelten Linienführung gleicht. Mit anderen Worten wird auch durch diese Maßnahme letztendlich der Hubbereich, in welchem die Kraftlinie etwa waagerecht verläuft, vergrößert. Dieser r> waagerechte Verlauf setzt sich fort über einen relativ großen Hubbereich, der noch weiter reicht als die Stellung gemäß F i g. 2. Dieser Verlauf der Kraftkennlinie ist darauf zurückzuführen, daß beim Anmeldungsgegenstand eine kugelkalottenförmige Gestaltung des Bodenteiles vermieden wird und der mechanische Anschlag des Standes der Technik ebenfalls nicht vorkommt. Auf jeden Fall wird somit die Wirkfläche der Topfmembran 3 über einen weiten Hubbereich nicht verkleinert. Ist das Bodenteil 2 exakt zylindrisch gestaltet, dann wirkt sich auch eine Anlage der Topfmembran 3 an der Abstützfläche 16' nicht nachteilig aus. Ist das Bodenteil 2 geringförmig kegelstumpfförmig ausgebildet, so ergibt sich ein vernachlässigbarer Kraftabfall. Auf jeden Fall ist aber der mechanische Anschlag gemäß dem Stand der Technik durch die länglich-ovale Formgebung des Bodenteiles vermieden, so daß der waagerechte Teil des Kurvenverlaufes größer ist und die gesamte Baulänge hinsichtlich des Hubes wesentlich besser ausgenutzt wird als im Stand der Technik. Im Vergleich zum Stand der Technik kann mit dem Anmeldungsgegenstand der Hub bei konstanter Baulänge etwa um ein Drittel vergrößert werden.

Dennoch ergibt sich am Ende der strichpunktierten Kurve ein Kraftabfall, der jedoch seine Ursache in der Verformbarkeit der Topfmembran 3 hat. Die Topfmembran 3 hängt hier mehr oder weniger frei tragend durch, wobei sich die Abstützfläche 16' mit Sicherheit wieder verkleinert hat. Andererseits aber wird möglicherweise auch nicht mehr dii volle Anlage der Topfmembran 3 an den Membranteller 7 erreicht, sondern ein Abheben in dem äußeren Randbereich, wie es aus F i g. 3 ersichtlich ist. Für den Fall, daß die den Hub begrenzende Stellung anschlaglos erreicht wird, d. h. durch entsprechende Gestaltung der Rückführfeder 10 bzw. der übrigen Bauteile, endet die Kraftverlauflinie entsprechend dem Nullpunkt der Abszisse, d. h. es kann keine weitere Kraft an der Kolbenstange 8 abgegeben werden, weil hier Kräftegleichgewicht herrscht. Dies möge beispielsweise bei einer relativierten Hubzahl 43 der Fall sein. Wie ersichtlich, ist damit der an sich verfügbare Hub bis zur relativierten Hubzahl 44 noch nicht voll ausgenutzt bzw. nur im Bereich notwendiger Toleranzen ausgenutzt. Es ist ersichtlich, daß dabei noch eine Wegreserve zwischen dem Membranteller 7 und den Köpfen 12 der Befestigungsschrauben 11 vorhanden ist. Die dargestellte Kurve hat in diesem Bereich aber einen sehr steilen Abfall. Es ergibt sich grundsätzlich kein ändert.· Kurvenverlauf, wenn die anschlaglose Hubbegrenzung in diesem Bereich durch einen Anschlag erzielt wird, was beispielsweise durch entsprechende Dimensionierung der Köpfe 12 der Befestigungsschrauben 11 erreicht werden kann.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Membranzylinder für mit einem hydraulischen oder pneumatischen Druckmittel betriebene Betätigungseinrichtungen, insbesondere für Druckluftbremsanlagen in Kraftfahrzeugen, mit einem Gehäuse und einer aus Gummi oder gummiähnlichem Material bestehenden Topfmembran, die an ihrem äußeren Umfang einen Einspannrand aufweist und zusammen mit einem Membranieller in ihrer Betätigungsrichtung frei bewegbar ist, wobei das Gehäuse im Hubbereich der Membran zur Vermeidung bzw. Minimierung einer die Membranwirkfläche verkleinernden Abstützfläche am Gehäuse ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der maximale Hub des Membranzylinders während des normalen Betriebes durch Beaufschlagung mit dem Druckmittel größer ausgebildet ist als die Summe aus doppelter Membranhöhe (H) und Wandstärke (s)der Topfmembran (3), so daß sich die iViembran (3) im Bereich maximalen Hubes teilweise vom Membranteller abhebt.

2. Membranzylinder für mit einem hydraulischen oder pneumatischen Druckmittel betriebene Betätigungseinrichtungen, insbesondere für Druckluftbrcmsanlagen in Kraftfahrzeugen, mit einem Gehäuse und einer aus Gummi oder gummiähnlichem Material bestehenden Topfmembran, die an ihrem äußeren Um^rang einen Einspannrand aufweist und zusammen mit einem Membrantellcr in ihrer ßeiatigung.'richiung f.ei bcv»'gbar ist, wobei das Gehäuse im HubbercicK dr.r Membran /ur Vermeidung bzw. Minimicrung einer cii Mcmbrjnwirkfläehe verkleinernden Abstützflächc am Gehäuse ausgebildet ist, insbesondere nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß /um Zwecke der Vergrößerung des Hubes in der entgegengesetzten Richtung der anfängliche Beaufschlagungsraum (17) für die Membran (3) mit Druckluft /wischen der Membran und dem den Deckel (1) bildenden Gehäuseteil bis auf ein für die Funktion notwendiges Mindestmaß in der Tiefe vcrkür/t ist.

3. Membranzylinder nach Anspruch 2, dadurch jrckennzcichnet, daß die an dem den Deckel (1) bildenden Gehäuseteil vorgesehene Vcrrippung (16) für die gleichmäßige Beaufschlagung der Membran (J) mit Druckluft bis auf ein für die Funktion notwendiges Mindestmaß in derTiefc verkleinert ist.

4. Membranzylinder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der den Deckel (1) bildende Gehäuseteil ohne Verrippung (16) ausgebildet ist und die Membran (3) auf der mit Druckluft zu beaufschlagenden Seite mit entsprechenden Vertiefungen versehen ist.