DE2747389A1

DE2747389A1 - Vorrichtung zur befestigung und fuehrung eines faltenbalges an einer kolbenstange, insbesondere fuer bremszylinder

Info

Publication number: DE2747389A1
Application number: DE19772747389
Authority: DE
Inventors: Waldemar Schuster
Original assignee: KNORR BREMSE GmbH; Knorr Bremse AG
Current assignee: KNORR BREMSE GmbH; Knorr Bremse AG
Priority date: 1977-10-21
Filing date: 1977-10-21
Publication date: 1979-04-26
Also published as: FR2406768A1

Description

- 1V72 - 3 -

Vorrichtung zur Befestigung und Führung eines Faltenbalges an einer Kolbenstange, insbesondere fur Bremszylinder

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Gattungsbegriff des Patentanspruches 1.

Bei BetMtigungszylindern, insbesondere Bremszylinder, uird das aus dem Zylindergehäuse sich erstreckende Ende der Kolbenstange unter Veruendung eines Faltenbalges mit dem Boden des Zylindergehäuses verbunden. Der Faltenbalg dient im wesentlichen als Staubschutz, er verhindert also das Eindringen von Staub in das Innere des Zylindergehäuses, uenn die Kolbenstange aus dem Zylinder ausgefahren und in den Zylinder eingefahren uird.

Der Faltenbalg uird im allgemeinen durch Schraubbefestigung o. dgl. Spannbänder etc. an der Kolbenstange befestigt, uährend das entgegengesetzte Ende des Faltenbalges mittels eines Halterings am Boden des Zylindergehäuses festgeklemmt ist. Ist am vorderen, d.h. aus dem Zylindergehäuse sich erstreckenden Ende der Kolbenstange ein Gabelkopf angebracht, so ist es in bekannter Weise möglich, den Faltenbalg an den die Gabalenden verbindenden Mittelsteg des Gabelkopfs zu fixieren. Somit besitzt der Faltenbalg im Bereich seiner Durchtrittsöffnung verhältnismäßig kleinen Innendurchmesser, um die vorstehend beschriebene Befestigung zu ermöglichen. Ein großer Nachteil dieser Ausgestaltung ist darin zu sehen, daß der Faltenbalg nicht in Längsrichtung über den Gabelkopf gezogen uerden kann, uenn dieser am äußeren Ende der Kolbenstange angeschweißt ist und ein Austausch des Faltenbalgs nötig uerden sollte.

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Führt die Kolbenstange axiale Hin- und Herbeuiegungen aus, so sind diese im allgemeinen auf einen Sollhub begrenzt. Es kann jedoch durch Betriebsbedingungen oder durch Abmessungstaleranzen möglich werden, daß dieser Sollhub der Kolbenstange überschritten uiird. Ist der Faltenbalg in normaler Weise hinsichtlich des Sollhubs ausgelegt, d.h. hinsichtlich seiner axialen Erstreckung auf das nötige Mindestmaß beschränkt, dann führen über den Sollhub hinausreichende Axlalbeuegungen zu einer starken Zugbelastung des Faltenbalges. Am Faltenbalg können infolgedessen Knickungen auftreten, welche zu einem Einreißen der Faltenbalguiand führen. Bei neueren Konstruktionen von sog. Kombizylindern ist ein derartiger Überhub sogar beabsichtigt; um einem derartigen Überhub der Kolbenstange gerecht zuuerden, müsste der Faltenbalg infolgedessen eine über das normale Maß hinausgehende Axialerstreckung erhalten, uas jedoch in den meisten Fällen aus Material- und Raumgründen nicht möglich ist.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zur Befestigung und Führung eines Faltenbalges zu schaffen, welche es ermöglicht, daß die Kolbenstange über den Sollhub hinausgehende Axialbeuiegungen ausführt, ohne daß der Faltenbalg dabei verformt oder zerstört uird. Der Faltenbalg soll dennoch diejenige Längsabmessung beibehalten, Deiche er für den normalen Sollhub benötigt. Es soll auch möglich sein, daß die am Gabelkopf einer Kolbenstange vorgesehenen Befestigungselemente, so Bolzen und Splint etc., nicht in den Kollisionsbereich des Faltenbalges gelangen.

Die Lösung dieser Aufgabe kennzeichnet sich durch die Merkmale nach dem Kennzeichnungsteil des Anspruches 1.

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Der den Faltenbalg bzw. das äuQere Ende desselben tragende Aufnahmering besitzt einen Außendurchmesser, welcher größer ist als der Breiten- und Dickenabmessung des am Ende der Kolbenstange befestigten Gabelkopfes entspricht. Entsprechend groß wird folglich die Öffnung des Faltenbalges dimensioniert, da der Innenrand, bzw. innere Uulst am Ende des Faltenbalges am Außenumfang des Aufnahmerings aufzuziehen ist. Infolge dieser Abmessungen des Faltenbalges ist es möglich, diesen ohne Verformungen und Zerstörungen über den Gabelkopf aufzuziehen, derart, daß der Gabelkopf an der Kolbenstange angeschweißt bierden kann und nicht mehr gelöst werden muß. Der Einbau als auch der Austausch des Faltenbalges erfolgen also ohne irgendeine Demontage von Teilen des Bremszylinders.

Auch der Aufnahmering kann sehr einfach an der Kolbenstange aufgezogen werden, da er geschlitzt ist und aus einem elastischen, Rückstellkraft aufweisenden Material besteht. Vorzugsweise ist der Aufnahmering am AuBenumfang der Kolbenstange 3 in einer als Gleitführung ausgelegten Nut geführt und kann bezüglich der Nut relative Axialbewegungen ausführen, wenn die Kolbenstange eine über den Sollhub hinausgehende Hubbewegung ausübt. Insbesondere ist es möglich, mit Hilfe des Bremszylinders einen beabsichtigten Überhub auszuführen, da sich der Faltenbalg, wie vorstehend erläutert, auf der Kolbenstange bzu. in der auf der Kolbenstange befindlichen Nut relativ verschieben lasst, d.h. die Kolbenstange führt nach dem Sollhub eine weitergehende Axialbeuegung aus, während der Aufnahmering in seiner Lage verbleibt und auf dem AuBenumfang der Kolbenstangennut eine Relativbewegung vollführt.

Zweckmäßige Ausgestaltungen und vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen aufgeführt.

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Die Erfindung ist nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung erläutert.

Figur 1 ist eine Schnittansicht eines Bremszylinders

unter Verwendung der erfindungsgemäßen Faltenbalgbefestigung; und

Figur 2 ist eine Einzel-Draufsicht des geschlitzten,

zur Befestigung des Faltenbalges dienenden Aufnahmeringes.

In Fig. 1 der Zeichnung ist ein Bremszylinder dargestellt, bleicher eine durch eine Vdllmembran 1 beaufschlagbare und mit einer Kolbenstange 3 verbundene Scheibe 5 aufweist. bJird Druckmittel über den Einlaß 7 in die Kammer 9 eingelassen, dann verschiebt die Vollmembran 1 die Scheibe 5 und die mit der Scheibe verbundene Kalbenstange 3 gemäß Darstellung nach links gerichtet. Das außerhalb des Gehäuses 11 des Bremszylinders befindliche Ende der Kolbenstange 3 trägt einen Gabelkopf 13. Der Gabelkopf ist in an sich bekannter Weise mit einem Betätigungsorgan verbunden, so mit einem Bremshebel o.dgl. Die Verbindung mit dem Betätigungsorgan erfolgt mit Hilfe eines Gabelkopfbolzens 15, uielcher die beiden Augen des Gabelkopfes und eine entsprechende Bohrung des Betätigungsargans (gestrichelt dargestellt) durchsetzt und außerhalb des Gabelkopfs je durch einen Splint 17 gesichert ist.

Ein Faltenbalg 19 drückt sich zwischen den Boden 21 des Gehäuses des Bremszylinders und dem vorderen Ende der Kolbenstange 3. An der durch die Kolbenstange durchsetzten, im Boden des Bremszylinders ausgebildeten, mittigen Öffnung ist der Faltenbalg 19 mit

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Hilfe eines Halterings 23 befestigt, während das entgegengesetzte Ende des Faltenbalgs am AuBenumfang eines Aufnahmerings 25 aufgezogen ist. Der Aufnahmering 25 besteht aus einem federnden Material und ist in der aus Fig. 2 ersichtlichen Ueise geschlitzt, derart, daß er in gespreizter Lage über die Kalbenstange 3 gezogen werden kann. Dem Aufnahmering 25 ist eine Rückstellkraft eigen, d.h.,nachdem der Aufnahmering 25 gespreizt und über die Kolbenstange 3 gezogen tjurde, kehrt er nach Freigabe wieder in seine ursprüngliche Ringform zurück. Am AuBenumfang des Aufnahmerings 25 ist eine Nut 27 vorgesehen, in welche der Faltenbalg in vorstehend beschriebener Ueise eingeknöpft bzw. aufgezogen wird. Der Durchmesser des Aufnahmerings 25 ist aus nachfolgend erläuterten Gründen größer als dem Breiten- oder HöhenmaB des Gabelkopfes entspricht. Vorzugsweise ist der Aufnahmering 25 verschieblich in einer am Außenumfang der Kolbenstange 3 ausgebildeten Nut geführt, wie aus Fig. 1 ersichtlich ist. Die Nut 29 besitzt größere AxiallMnge als der Längsabmessung des Aufnahmerings an dessem Innenumfang entspricht. Auf diese hleise kann der Aufnahmering 25 Relativbewegungen zur Kolbenstange 3 ausführen.

Wirkungsweise und Vorteile der Faltenbalgbefestigung:

Bei Betätigung der Scheibe 5, also bei einer gem. Fig. 1 nach links gerichteten Verschiebung der Kolbenstange 3, streckt sich der Faltenbalg 19 in an sich bekannter Ueise. Der den Faltenbalg tragende Aufnahmering 25 behält dabei im wesentlichen seine Relativlage bezüglich des Gabelkopfes 13. Uird der Sollhub der Kolbenstange 3 beabsichtigt oder unbeabsichtigt überschritten, dann beginnt sich der Faltenbalg 19 so zu strecken, daß Zugkräfte am Außenumfang des Aufnahmerings 25 einwirken und der Aufnahmering relativ zur Nut 29 verschoben wird. Die relative Verschiebung des Aufnahmerings ist solange möglich, bis

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er an der gemäß Fig. 1 rechten Anschlagkante der Nut 29 anliegt. Es ist auf diese üieise möglich, den Faltenbalg 19 mit einer möglichst geringen axialen Länge zu versehen, da diese Baulänge für normalen-Betrieb ausreicht. Auf diese Weise kann beengten, konstruktiven und betrieblichen Bedingungen entsprochen werden. Dennoch ist es möglich, daß die Kolbenstange 3 über den normalen Sollhub hinaus bewegt wird, ahne daß der Faltenbalg infolge zu großer Zugspannung reisst oder verformt wird, also Knickungen erleidet.

Dem Aufnahmering 25 kommt noch ein weiterer wesentlicher Vorteil zugute: Uie vorstehend dargelegt wurde, ist der Durchmesser des Aufnahmerings 25 im Bereich seiner (Mut 27 größer als den Breiten- oder Höhenabmessungen des Gabelkopfes 13 entspricht. Dies bedeutet, daß der Faltenbalg 19 eine verhältnismäßig groß dimensionierte Öffnung im Bereich des Gabelkopfes aufweisen kann, derart, daß der Faltenbalg gemäß Fig. 1 bei Einbau oder bei Austausch von links nach rechts gerichtet über den Gabelkopf gezogen wird, ohne daß hierzu eine unzulässige Streckung oder zwangsweise Verformung der Faltenbalgöffnung erforderlich wäre. Der Faltenbalg kann also ohne weiteres montiert werden, ohne daß es erforderlich wäre, die Scheibe 5 von der Kolbenstange 3 zu trennen, bzw. ahne daß es nötig wäre, den Gabelkopf 13 abzunehmen. Sowohl die Scheibe 5 als auch der Gabelkopf 13 können also an der Kolbenstange 3 angeschweisst werden. Ist der Faltenbalg, d.h. das gemäß Fig. 1 linke Ende desselben, am Außenumfang des Aufnahmerings 25 aufgezogen, dann übt das bevorzugt mit einer Verdickung versehene Ende des Faltenbalgs eine gewisse Umfangskraft am Aufnahmering 25 aus, derart, daß der Schlitz (Fig. 2) des Aufnahmerings geschlossen wird. Der Aufnahmering 25 besitzt infolgedessen ausreichende Dichtungsfähigkeit, um in dem die Kolbenstange 3 umschließenden Bereich gegenüber Staub abzudichten.

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Die Erfindung ist nicht auf die dargestellte Ausführungsform nach Fig. 1 beschränkt, obwohl diese Anordnung bevorzugt eingesetzt wird. Es kann auch auf die Nut 29 verzichtet werden; in diesem Fall ist der radial auskragende Teil des Aufnahmerings 25 verhältnismäßig dünnwandig ausgebildet, so daß sich der Aufnahmering an seinem AuGenumfang etwas verbiegen lässt, d.h. gem. Fig. 1 nach rechts gerichtet, wenn der Faltenbalg 19 bei Überschreiten des Sollhubes einen gewissen Zug ausüben sollte.

Der Verwendung des Aufnahmeringes 25 kommt schließlich Bedeutung angesichts der besonderen EinbauverhSltnisse des Gabelkopfes zu. Im allgemeinen besteht bei Verwendung eines Gabelkopfbolzens 15 und der Splinte 17 vorgenannter Konstruktion die Gefahr, daß die Splinte 17 bei Drehung in den Montagebereich des Faltenbalgs belangen, wenn dieser, uiie bisher üblich, unmittelbar am Gabelkopf, d.h. an dem die beiden Schenkel des Gabelkopfes verbindenden Mittelsteg befestigt wird. Bei der in Fig. 1 dargestellten Anordnung besteht keinerlei Gefahr der Kollision zwischen den beiden, verhältnismäßig scharfkantigen Splinten 17 und dem Faltenbalg, da sich dieser außerhalb des Dreh- und Kollisionsbereichs der Splinte befindet. Der Aufnahmering 25 kann seinerseits aus einem Material gefertigt werden, so aus verhältnismäßig widerstandsfähigem Elastomer-Material, das eine Kollision mit einem der Splinte oder mit beiden Splinten zu keiner Zerstörung führt.

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Leerseite

Claims

München, 20. Oktober 1977

TPi-hn/so

- 1V72 -

KNORR-BREMSE G.m.b.H.

Moosacher Straße BO 8000 München UO

Patentansprüche

(1.yVorrichtung zur Befestigung und Führung eines Faltenbalges an einer Kolbenstange, gekennzeichnet durch einen auf die Kolbenstange (3) aufziehbaren Aufnahmering (25), an dessen AuBenumfang ein Ende des Faltenbalges befestigbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnahmering (25) zum Zuecke des Aufziehens auf die Kolbenstange (3) geschlitzt ist und aus einem federnden Material besteht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am AuBenumfang des Aufnahmerings (25) eine zum Aufziehen des .Faltenbalgendes dienende Nut (27) angeordnet ist, und daB der AuBendurchmesser des Aufnahmerings im

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Bereich der Nut größer ist als der Breiten- oder Höhenabmessung des am Ende der Kolbenstange (3) befestigten Gabelkopfes (13) entspricht.

<t. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine am AuBenumfang der Kolbenstange (3) ausgebildete, als Gleitführung bei Relativbeuegungen des Aufnahmerings dienende Nut (29).

5. Vorrichtung nach Anspruch U, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut (29) an einem Ende durch den am Ende der Kolbenstange befestigten Gabelkopf (13) begrenzt ist, während dss entgegengesetzte Ende der Nut (29) in einem Ansatz von größerem Durchmesser endet.

6. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Axiallänge der Nut (29) größer ist als der Axiallänge des Aufnahmerings am Innenumfang desselben entspricht.

7. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnahmering (25) in seinem radial auskragenden Bereich dünnuandig und elastisch federnd ausgebildet ist.

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