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Bremskraftverstärker für Kraftfahrzeuge
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Bremskraftverstärker für Kraftfahrzeuge, der die Druckdifferenz zwischen
einem Unterdruck und dem atmosphärischen Druck nutzt und der im wesentlichen aus
einem Unterdruckgehäuse mit mindestens einer darin angeordneten beweglichen Wand
besteht, wobei die aus Rollmembran und Membranteller bestehende bewegliche Wand
das Unterdruckgehäuse in eine Unterdruckkammer und eine Arbeitskammer teilt und
auf eine in axialer Richtung des Bremskraftverstärkers geführte Druckstange wirkt,
und mindestens zwei mit den Stirnseiten des Unterdruckgehäuses verbundene, im wesentlichen
parallel zu der Druckstange laufende und die bewegliche Wand durchsetzende Stäbe
vorgesehen sind, wobei die Durchtrittsstellen der Stäbe durch die bewegliche Wand
jeweils durch eine Rollmembran abgedichtet sind.
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Bei derartigen Verstärkern stellt sich das Problem, die Durchtrittsstellen
der Stäbe durch die bewegliche Wand so abzudichten, dass eine atmosphärische Trennung
von Unterkammer zur Arbeitskammer gewährleistet ist.
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In der deutschen Patentanmeldung P 28 30 262.7 ist vorgeschlagen worden,
die bewegliche Wand mittels Gleitdichtungen, die die Stäbe atmosphärisch dicht umgreifen,
abzudichten und so die Dichtheit zwischen Unterdruckkammer und Arbeitskammer herzustellen.
Diese Ausführungsform hat aber den Nachteil, dass jeder Stab über sinen Aussenumfang
bearbeitet sein muss, damit die Gleitdichtungen bei axialen Bewegungen nicht zerstört
werden.
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In einer anderen deutschen Patentanmeldung P 29 o8 516.3 wird vorgeschlagen,
die Durchtrittsstellen der Stäbe in der beweglichen Wand durch kleine Rollmembrane
abzudichten. Dabei ist die zur Abdichtung der beweglichen Wand gegenüber dem Gehäuse
erforderliche Geräterollmembran im Bereich der Durchtrittsstellen der Stangen derart
ausgebildet, dass an diesen Stellen kleine RollmemDranen vorhanden sind. Durch diese
Ausführung wird eine besondere Bearbeitung der Stäbe wie bei Gleitdichtungen vermieden.
Es ist so zwar die Dichtheit der Unterdruckkammer zur Arbeitskammer im Bereich der
Durchtrittsstelle der Wand sichergestellt, jedoch wird bei der Befestigung des Stabes
an der Gehäusewand in der Arbeitskammer eine weitere Dichtung benötigt, um die Arbeitskammer
zur Atmosphäre hin abzudichten.
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Aufgabe der Erfindung ist es, die Dichtstellen des Stabes beim Durchtritt
durch die bewegliche Wand und der Befestigung an der Gehäusewand in der Arbeitskammer
so auszubilden, dass die erforderlichen Dichtungen reduziert werden. Die Bauweise
des Verstärkers soll damit vereinfacht werden, um die Herstellungskosten zu senken.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass der Innenrand
der Rollmembran durch mechanische Mittel an Flächen des Stabes sowie an der Gehäusewand
der Arbeitskammer des Bremskraftverstärkers dichtend angedrückt wird. Damit entfällt
die Dichtung zwischen Gehäusewand und Stab, der Innenrand der Rollmembran wird gleichzeitig
als Dichtung von Arbeitskammer zur Atmosphäre benutzt. Indem der Innenrand der Rollmembran
in der Art in der Gehäusewand des Bremskraftverstärkers dichtend gehaltert ist,
dass der Innenrand gleichzeitig an die Aussenfläche des Stabes dichtend angedrückt
wird, ist eine einfache Halterung angegeben. Eine vorteilhafte Ausführung zeigt
sich darin, dass der Innenrand der Rollmembran in einer radialen, umlaufenden Nut
im Durchtritt des Stabes durch die Gehäusewand
eingeknüpft ist.
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Eine besonders einfache Ausführungsform ist dadurchgegeben, dass der
Innenrand der Rollmembran zwischen der Stirnfläche des Stabes und der Gehäusewand
axial dichtend eingeklemmt ist.
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Indem die Gehäusewand einen in die Arbeitskammer ragenden, den Stab
umgreifenden Stutzen hat, der zwischen seiner Stirnfläche und einer durch einen
Absatz über den Umfang des Stabes gebildeten Gegenfläche den Innenrand der Rollmembran
axial dichtend einklemmt, kann die Dichtkante weiter in den Innenraum des Bremskraftverstärkers
verlagert werden. Damit braucht die Rollmembran nicht bis zur Gehäusewand geführt
werden, was einerseits materialsparend ist und andererseits die durch die Rollmembran
abzudichtende Fläche verkleinert.
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Indem der Stutzen eine innenliegende, umlaufende Nut hat, die zur
Gegenfläche offen ist und die den Innenrand der Rollmembran aufnimmt, so dass diese
axial zwischen Stirnfläche und Gegenfläche dichtend eingeklemmt ist undtoder radial
zwischen Stutzen und Aussenfläche des Stabes dichtend angedrückt wird, ist eine
maximale Dichtwirkung zu erreichen. Es eröffnet die Möglichkeit, den Innenrand der
Rollmembran fast vollständig über seinen Aussenumfang als Dichtung zu benutzen.
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Da die bewegliche Wand einen die Rollmembran umhüllenden Stutzen zur
Führung der Rollmembran aufweisen kann, ist eine sichere Führung der Rollmembran
bei axialer Bewegung der bejeglichen Wand sichergestellt.
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Erfindungsgemässe Ausführungen eines Bremskraftverstärkers sind in-den
Zeichnungen.dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Im einzelnen
zeigen
Fig.1 den Schnitt durch einen Bretskraftverstärker mit eingesetztem
Hauptzylinder, Fig.2 die vergrösserte Einzelheit A aus Fig.1, Fig.3 eine Ausbildung
der Einzelheit A mit radialer Dichtung, Fig.4 die Einelheit A mit axialer Dichtung.
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In Fig.1 ist der aus Topf 1 und Deckel 2 zusammengesetzte Bremskraftverstärker
ohne die luftführungssteuernde Ventilanordnung dargestellt. In den Boden des Topfes
1 ist eine Grundplatte 4 eingesetzt, die mit zwei Stäben 5 und 6 durch die bewegliche
Trennwand 7 bis zum Deckel 2 des Bremskraftverstärkers führt. In der Grundplatte
sind koaxial zu den Stäben 5, 6 jeweils eine Schraube 8 eingelassenr die mit ihrem
Gewindeteil aus dem Boden des Bremskraftverstärkers herausragt. An diesen Schrauben
8 wird der Hauptbremszylinder 3 befestigt, der in die Unterdruckkammer 28 hereinragt.
Die Betätigungsstange 9 des Hauptbremszylinders ist in geeigneter Weise an der Trennwand
7 abgestützt, so dass die auf die Trennwand 7 wirkenden Kräfte direkt über die Betätigungsstange
9 auf den Hauptbremszylinder 3 wirken. Die Stäbe 5, 6 sind parallel zur Betätigungsstange
9 und den Hauptbremszylinder angeordnet. An einer Stufe 11 des in die Unterdruckkammer
des Bremskraftverstärkers ragenden Hauptzylinders stützt sich eine Rückstellfeder
io ab, die die bewegliche Wand 7 in ihrer Ruhelage im Deckel 2 des Bremskraftverstärkers
hält.
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Die beiden Gehäuseteile 1 und 2 des Bremskraftverstärkers sind in
der gezeigten Ausführungsform aus einem spritzbaren Kunststoff, z.B. einem glasfaserverstärkten
Termoplast, hergestellt.
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Diese eröffnet die Möglichkeit, die Verbindungsstelle 12 von Topf
1 und Deckel 2 so auszuführen, dass der Deckel 2 auf den Rand 13 des Topfes 1 aufgeknöpft
wird. Vorteilhafterweise wird in diese Verbindungsstelle gleichzeitig der Aussenrand
14 der
Gehäuserollmembran 15 eingeklemmt. Der nicht dargestellte
Innenrand der Gehäuserollmembran 15 ist dichtend an der Steuernabe des Bremskraftverstärkers
befestigt. Somit ist die atmosphärische Trennung von Unterdruckkammer 28 zur Arbeitskammer
29 sichergestellt. Diese elastischen Schnappverbindungen können auch bei der Montage
der Grundplatte 4 in den Topf 1 des Bremskraftverstärkers Anwendung finden.
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Der Durchtritt der Stäbe .5, 6 durch die Trennwand 7, wie er in Fig.
2 vergrössert dargestellt ist, ist durch eine Rollmembran 16 abgedichtet, deren
Aussenrand in die Gehäuserollmembran 15 integriert ist. In der gezeigten Ausführungsform
zeigt der Stab 5 zu seiner Stirnfläche 19 den Aussenumfang einer Stufe 18, an der
der Innenrand 17 der Rollmembran 16 anliegt.
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Der Deckel 2 des Unterdruckgehäuses zeigt einen in den Bremskraftverstärker
hineinragenden, zur Atmosphäre offenen Stutzen 20, der den mit kleinerem Durchmesser
ausgebildeten Abschnitt 21 des Stabes 5 mit radialem Spiel bis zur Stufe 18 umfasst.
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An seinem Ende zeigt er eine Nut 22, die zur Stufe 18 hin offen ist
und in der der Innenrand 17 der Rollmembran liegt. Der Stutzen 20 hat weiterhin
einen innenliegenden, radialen, umlaufenden Bund 23, an dem der Stab 5 mit seiner
Stirnfläche anliegt. Von aussen ist in den Stab 5 ein Schraubbolzen 24 eingeschraubt,
dessen als Sechskant ausgebildeter Mittelabschnitt 25 im rechten Teil 27 des Stutzens
20 am Bund 23 zu liegen kommt.
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Eine Sicherungsscheibe 26, die zwischen Bund 23 und den Schraubbolzen
24 angeordnet ist, verhindert ein durch Rütteln hervorgerufenes Lösen des Schraubenbolzens.
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Beim festen Anziehen des Schraubenbolzens wird der in der Nut 22 liegende
Innenrand der Rollmembran 16 atmosphärisch dicht gegen die Stufe 18 des Stabes gedrückt,
so dass durch axiale Dichtwirkung die Unterdruckkammer zur Arbeitskammer und die
Arbeitskammer zur Atmosphäre abgedichtet ist. Durch günstige Dimensionierung
des
Aussendurchmessers des Abschnitts 21 des Stabes 5 zum Stutzen 20 lässt sich zwischen
dem Boden der Nut 22 und der Aussenfläche des Abschnitts 21 eine weitere radiale
Dichtwirkung erzielen, die die atmosphärische Abdichtung an dieser Stelle sicherer
macht.
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Zur sicheren Führung der Rollmembran zeigt die bewegliche Wand 7 einen
in die Unterdruckkammer hineinragenden, die Rollmembran 16 umgreifenden Stutzen
30, so dass die Rollmembran bei axialer Bewegung der Wand 7 sicher geführt ist.
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In Fig. 3 ist eine andere mögliche Ausführungsform zur Abdichtung
der Durchtrittsstelle des Stabes durch die Wand gezeigt.
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Die Gehäusewand des Deckels 2 zeigt einen in die Arbeitskammer 29
ragenden Vorsprung 118, der den Stab 5' umfasst und in dem zum Stab hin eine Nut
119 eingelassen ist. Die Rollmembran 116 ist bis zur Gehäusewand des Deckels 2 geführt
und wurde in die Nut 119 mit ihrem Innenrand 117 eingeknöpft. Der Stab 5', der im
Durchmesser geringfügig grösser ausgeführt ist als der von der Rollmembran 117 vorgegebene
Durchmesser des Innenrandes, liegt am Deckel 2 mit seiner.Stirnfläche 19 an. Dabei
wird der Innenrand 117 dichtend fest in die Nut 119 gedrückt und sie liegt so atmosphärisch
dicht auf der Aussenfläche des Stabs 5' fest. Mit einem Schraubenbolzen 24 wird
der Stab 5' am Deckel 2 fest verschraubt. Durch die geringen Durchmesserunterschiede
von Stab 5' zum Durchmesser des Innenrandes 117 der Rollmembran 116 wird in dieser
Ausführungsform eine radiale Abdichtung von Unterdruckkammer 28 und der Arbeitskammer
29 sowie eine Abdichtung zur Atmosphäre erreicht.
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In der Ausführungsform in Fig. 4 ist der Innenrand 217 der Rollmembran
216 wiederrum bis zur Gehäusewand des Deckels 2 geführt. Der Innenrand 217 kommt
hier zwischen der Gehäusewand des Deckels 2 und der Stirnfläche 19 des Stabes 5'
zu liegen.
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Durch den eingeschraubten Schraubenbolzen 24 wird nun die
Gehäusewand
2 mit dem Stab 5' fest verbunden und somit die Innenkante der Rollmembran 216 zwischen
der Stirnfläche 19 und dem Deckel 2 axial dichtend eingeklemmt.
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Die hier gezeigten Ausführungsformen sind nur einige Beispiele aus
vielen möglichen Anordnungen, bei denen eine Dichtung mehrere Räume atmosphärisch
dicht voneinander trennt.