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N. Henein - 1
Herstellverfahren für einen Arbeitszylinder und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
Die Erfindung betrifft ein Herstellverfahren für einen Arbeitszylinder, insbesondere einen pneumatischen
Bremskraftverstärker für Kraftfahrzeuge, bestehend aus wenigstens einer ersten und einer
zweiten Gehäuseschale, die beim Zusammenbau miteinander verbunden werden und durch eine elastische,
zwischen ihnen eingespannte Dichtung gegeneinander abgedichtet sind, wobei eine erste Gehäuseschale
eine Befestigungsfläche für ein zu betätigendes Organ des ArbeitsZylinders aufweist und ein auf die
Druckstange einwirkender Arbeitskolben an der dem zu betätigenden Organ abgekehrten zweiten Gehäuseschale in Ruhestellung abgestützt ist.
Bei derartigen Arbeitszylindern ist nach dem Zusammenbau aller Bauteile im letzten Arbeitsgang
ein Einstellen des Längenmaßes zwischen der Bef es tigungs flächeAand dem Ende einer Drucks tange
erforderlich, da die bei der Fertigung der Einzelteile auftretenden Toleranzen sich beim Zusammenbau
der Einzelteile derart addieren können, daß das vorgeschriebene Längenmaß weit über-oder unterschritten
v/ird. Würde man das nach der Montage des Arbeitszylinders auftretende Längenmaß im letzten
Arbeitsgang nicht korrigieren, so wäre ein unzulässig hoher Leerweg zwischen dem Arbeitszylinder
und dem zu betätigenden Organ erforderlich.
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Bei einem Ure.ni:-:]·: ra t !-,verstärker ist es bekannt,
nach dor Ron tage J;·,! j der '.ohäusoschalen in
einem letzton Arbeitsgang rl.:-iυ Längenmaß auf das
vorgoiichri CiL)OHi: Sol Ίmaß zu korrigieren.
Diane:.-:; !lerstcl Ivurf uhren zur Herstellung eim.:;
Arbe.i tszylindor;;, insbesondere eines BrcinnLirafL-verstärkers,'ist
umständlich, zeitraubend und kostspielig.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Herstellung eines Bremskraftverstärkers zu vereinfachen
und ein Hers te 11 verfahren für einen Bremskraftverstärker zu schaffen, hex dom dac:
Einstellen des Längenmaßes zwischen einer Bo-
£csti gummifläche: für ein zu betätigendes Organ
und der kraftabgebenden Druckstange einfacher ist und keine zusätzlichen,baulichen. Maßnahmen am
Bremskraftvcxstärker erfordert.
Diese Aufgak>e wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,
daß beim Zusammenbau die Gehäuseschalen unter Zusammendrückung der Dichtung soweit zueinander
bewegt v/erden, bis ein vorgegebenes Längenmaß zwischen der Befestigungsfläche an der ersten
Gehäuseschale und dem Ende der Druckstange erreicht ist und daß beide Gehäuseschalen in dieser Lage
derart formschlüssig miteinander verbunden werden, daß das Längenmaß in seiner Größe bestehen bleibt.
Dieses Verfuhren ist insbesondere für zahlxo.i ehe
Bromskraftve.rsiäxkerausführungen geeignet, da sich
bei diesen die zu korrigierende Maßtoleranz durch
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die Verformung" der Dichtung j η einem beherrschbaren
Bereich bewegt. Es ist jedoch auch
möglich, die Formgebung der Dichtung so zn verändern, daß auch größere Toleranzen ausgeglichen
werden können.
Der mit der Erfindung erzielte Vorteil besteht insbesondere darin, daß zur Einstellung des Längenmaßes
kein besonders ■ eingerichteter Arbeitsgang erforderlich ist,sondern die Längenmaßeinstellung
in dem Arbeitsgang vorgenommen werden kann, mit dem beide Gehäuseschalen formschlüssig miteinander verbunden
werden. Weiterhin kann die Druckstange bei diesem Verfahren einteilig απ: 5 ge führt und dadurch
vorbllli<j t werden.
Es ist weiterhin vorteilhaft, daß bei der Messung
des Längenmaßen das Gehäuse luftdicht verschlossen
wird und mit einer Druckguelle verbunden wirdr derart,
daß im Gehäuse der Druck herrscht, der in der Ruhestellung des Arbeitszylinders bei seinem späteren
Betrieb auftritt. Dieses Verfahren ist deshalb vorteilhaft,da das Sollmaß nur j η der Ruhestellung des
Arbeitszylinders bei seinem späteren Betrieb erreicht
v/erden soll und aus diesem Grunde auch die Einstellung de53 Sollmaßra in diesen Betriebszustand
erfolgt. De.rnrt.icje Vakuumbremskraftverstärker stehen
im Betrieb in Ruhestellung teilweise unter Vakuum, so daß das Gehäuse geringfügig gestaucht wird. Um
dem Rechnung zu tragen, wird bei der Herstellung des Längenmaßes während des Zusammenbaus eines
Vakuumbremskraftverstärkers dieser teilweise
leer gepumpt.
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Eiiin Vorrichtung zur Ausführung tk-s Verfahren?:, berjteilt
darin, daß eine: Meßvoj richtung dar: bei in InoirwnnJV\r·-
.seliicben beider Gohäur.oschuleu sich einstellende
Längenmaß mit einem Soll maß vergleicht und bor Nichtübereinstimmung beider Längenmaße solange; auf
eine Niederhai.tevorri chtung den Befehl zum Ineinandc^·--
schieben beider Gehäusoschalen ausübt, bis dar;
Längenmaß mit dem Sollmaß übereinstimmt.
Diese Vorrichtung hat dem Vorteil, daß das Einstellen
dcG r.ollmaßen mit Hilfe einer hierfür
speziell eingerichteten Maschine völlig autor.ia ti weh
erreicht und dieser Vorgang in sehr kuxEor Zeit
ausgeführt: wird. Weiterhin ist die Geniiuig.kei t cinu
Sollmaßes über eine große Anzahl nach dem Verfahren hergestellten Arbeitszylinder!) äußerst konstant, so
daß nur in großen Zeitabständen eine Kontrollmessung vorgenommen worden muß.
Es ist vorteilhaft, daß die in axialer Pachtung der Druckstancjc angeordnete, an einem Druckstempel befestigte
und gleichzeitig mit dura Druckstempel axial
verschiebbar geführte Meßvorricbtung in eine Bohrung eingeführt wird und ein am Umfang der Meßvorrichtung
ausgebildeter, kreisringförmiger Bund durch eine Feder gegen die Befestigungsfläche gedruckt
wird und die Bohrung luftdicht verschließt, während gleichzeitig ein in Längsrichtung innerhalb
der Meßvorrichtung zentrisch angeordneter Meßstift auf dem kraftabgebender· Ende der Druckstangc zur
Anlage gelangt und bei Erreichen des Sollmaßes einen Kontakt auslöst.
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Hierdruch wird erreicht, daß der kreisringförraige
Bund die Bohrung luftdicht verschließt und der Arbeitszylinder mit dem Druck beaufschlagt werden
kann, der im späteren Betrieb in Ruhestellung auftritt . Der Bund, sowie das in die Bohrung des
Arbeitszylinders hineinragende zylindrische Teil der !stoßvorrichtung sind so ausgeführt wie der
später am Befestigungsflansch des ArbeitsZylinders zu montierende Hauptbremszylinder. Dies hat den
Vorteil, daß beim Einstelion des Sollmaßes möglichst die späteren/im Betrieb des Arbeitszylinders auftretenden Bedingungen herrschen. Es
ist vorteilhaft, daß die Meßvorrichtung am Druckstempel befestigt ist, daß somit beide Einrichtungen
gleiche Bewegung auführen und bei Erreichen des Sollmaßes der in der Meßvorrichtung ausgebildete Meßstift
einen Kontakt derart auslöst, daß beide Einrichtungen in dieser Höhe stehen bleiben.
Ein weiterer Vorteil der Vorrichtung besteht darin, daß der am Drucksternpel befestigte, ringförmige
Niederhalter mit seiner Anlagefläche beim Ineinanderschieben beide Gehäuseschalen auf den radial
nach außen umlaufenden Bund der ersten Gehäuseschale drückt.
Durch eine derartige Anordnung des Niederhalters am Druckstempel wird die erste Gehäuseschale in ihrer
Lage gehalten und geführt. Es ist auch günstig, daß der Niederhalter in dem Bereich auf die Gehäuscschale
drückt, in dem auch die Abstützung erfolgt, so daß keine nennenswerte Verformungen an
der Gehäuscschale auftreten.
Vorzugsweise nand die radial auf den Ringbund der
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zweiten Gehäuseschale gerichteten und geführten Scherstempel im Druckstempel angeordnet. Diese
Anordnung gewährleistet einen immer gleichen Abstand der Scherstempel zu der am kreisring-
£örpiic|cn Bund der Meßvorrichtung ausgebildeten
Druckfläche,, Hierdurch wird eine besonders genaue Herstellung des Längenmaßes ermöglicht.
Es ist besonders zweckmäßig, die Anlagefläche des Niederhalters und die Scherkante des Scherstempels
in ihrer Lage so auszurichten, daß die Stirnkanten der eingescherten Vorsprünge bereits vor dem Zurückbewegen
des Niederhalters spielfrei an dem Bund anliegen. Hierdruch wird ein Zurückfedern der
ersten Gehäuseschale beim Entlasten des Niederhalters vermieden und eine hohe Fertigungsgenauigkeit erzielt.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher
beschrieben.
Es zeigen
Fig. 1 einen Mittenschnitt durch die
Vorrichtung zum Verbinden beider Gehäuseschalen eines Bremskraftverstärkers
nach dem erfindungsgemäßen Verfahren und
Fig. 2 einen Teilschnitt durch die Verbindungsstelle eines nach dem Verfahren
hergestellten Bremskraftverstärkers.
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Die. in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung besteht im wesentlichen aus einem Unterteil 1 und einem
Oberteil 2. Das Unterteil 1 dient zur Aufnahme der zweiten Gehäuseschale 3 eines Bremskraftverstärkers
31 und ist mit einem nicht dargestellten Tisch fest verbunden. Das Oberteil 2 besteht im wesentlichen
aus einem glockenförmigen Druckstempel 4, der über eine zum Teil dargestellte Preßvorrichtung
5 axial verschiebbar geführt wird. Die glockenförmige ,in Richtung des Unterteils 1 offene
Ausnehmung 6 dient zur Aufnahme der ersten Gehäuseschale 7. Am Druckstempel 4 sind die Meßvorrichtung
8, ein Niederhalter 9 und Scherstempel 1o befestigt. Inmitten der Gehäuseschalen 3,7..ist
ein Steuerteil 11 angeordnet, das mit einem Stützring
12 und einer am Stützring 12 anliegenden Rollmembran 13 den Zirbeitskolben bildet. Das Steuerteil
trägt eine in axialer Richtung durch eine Bohrung 27 der Gehäuseschale 7 ragende Druckstange 14. Die
zweite Gehäuseschale 3 liegt mit ihrer, an der des zylindrischen Ringbundes ausgebildeten Auflagefläche
am Unterteil 1 auf, während die an einem Fahrzeug zu befestigende Befestigungsfläche 15 in geringem Abstand
zu der kreisringförmiger) Aufnahmefläche 16 des Unterteiles
1 verläuft und die zylindrische Öffnung der zweiten Gehäuseschale 3 in Richtung des Oberteils 2
zeigt. Die Gehäuseschale 7 wird zum Beispiel durch Magnetkraft in der glockenförmigen Ausnehmung 6 des
Druckstempels 4 gehalten. Die in axialer Richtung
der Druckstange 14 angeordnete, an dem Druckstempel 4 befestigte und gleichzeitig mit dem Druckstempel
4 axial verschiebbar geführte Meßvorrichtung 8;liegt
mit ihrem am Umfang ausgebildeten, kreisringförmigen Bund 17 auf der Befestigungsflache 18 der Gehäuseschale 7 auf und verschließt die Bohrung in der
GehäusGschale 7 luftdicht. Eine am Umfang der MeßvorrichLumj
angeordneLe Feder 30 drückt hierbei die Meßvorrichtung
ß gegen die Befestigungsfläche 1.8. Ein inner-
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halb der Meßvorrichtung 8 zoritrisch angeordneter und
zylindrisch ausgebildeter Meßstift 19 liegt auf dem üruckstangenende auf, das in Form eines
halbkugeligen Druckpilzes 2o ausgebildet ist.
Der Niederhalter 9 drückt in Richtung auf das Unterteil 1 auf den radial nach außen umlaufenden
Bund 21 der Gehe! use schale 7«, Am Außenumfang 22 dot;
die Geluiuseschale 7 umschließenden zylindrischen Ringbundes
2 3 der Gehäuseschale 3 sind Scherstempel 1o ausgebildet, die senkrecht zur Mittenachse des
Niederhalters 9 und radial in Richtung auf den Ringbund 23 verschiebbar geführt sind.
Der in Fig. 2 dargestellte Teilschnitt verdeutlicht in vergrößertem Maßstab die Verbindungsstelle beider
Gehäuseschalen 3f7, zwischen denen die Dichtung
der Rollmembran 13 eingespannt ist. Beide Gehäuseschalen 3,7 sind durch die von den Scherstempeln.1o
hergestellten Vorsprünge 26 formschlüssig miteinander verbunden. Die Stirnkanten 32 der Vorsprünge
26 liegen an dem Bund 21 der Gehäuseschale 7 an.
Das Herstellverfahren wird im folgenden näher erläutert. Es wird die Gehäuseschale 3, in der
ein Steuerteil 11, ein Arbeitskolben und eine Druckstange 14 angeordnet sind, in das Unterteil 1 eingesetzt.
Die Gehäuseschale 7 wird in den vom Unterteil 1 abgehobenen Druckstempel 4 des Unterteils
2 eingelegt und zum Beispiel durch Magnetkraft oder Vakuumkraft in dieser Position gehalten. Dabei gelangt
die Meßvorrichtung 8 mit ihrer am Bund 17
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ausgebildeten Flüche auf der Bcfcsticyungsfläche 18
der GehäuseschaLc 7 zur iUilage uxid verschließt die
Bohrung 27 luftdicht. Die Bohrung 29 wird ebenfalls luft .dächt verschlossen. Anschließend wird der Druck—
stempel 4 über die Preßvorrichtung in Richtung auf das Unterteil 1 bewegt, so daß beide. Gehäue-oschalen.
3,7 ineinander geschoben werden. Hierbei drückt die Druckflächc 24 des Niederhalters 9 mit einer
vorgegebenen Last den Hund 21 gegen die Dichtung 28. Gleichzeitig wird das Gehäuse des Bremskraftverctürkers
de.rart leer gepumpt, wj e das in der
Ruhestellung des Bremskraftverstärkers 31 bei seinem
spät erea Betrieb erreichI; wird. Stimmt das Längenmaß
zwischen dom Druckstangenende der Druckstange 14 und der Hofestigungsfläche 18 nicht mit dem
Sollmaß überein, co v/erden beide Gehäuseschalen 3,7 über die Preßvorrichtung 5 solange ineinander
bewegt, bis das Sollmaß erreicht ist. Hierbei wird die Preßvorrichtung 5 -mittels einer Übersetzung
durch einen nicht dargestellten Einstellmotor bewegt,- so daß eine sehr langsame Bewegung entsteht,
die eine· genaue Einstellung des Längenmaßes
ermöglichi. Sobald das Sollniaß mit dorn Längenmaß
üln-roi η-:; L i uiiiil , .Ι.ο;·.1. der auf. dein I)riio"-::.;tni)gancndci
nn.'U egende Mcl'-;j' ift 1c) einen Kontaki nun, der den
EiriHt cvn;iiolx.ir ausschaltet. Nun werden die Scherstempel
1-o betril .i gt. Sie bewegen sich radial auf
den zylindrischen Ringbund 23 der Gehäuseschale 3 zu und scheren mit ihren Scherkanten 25 Vorsprünge
in den Ringbund 23 ein, die beide Gehäuseschalen 3,7 formschlüssig miteinander verbinden. Das Oberteil 2
fährt nnschlien.uncJ in seine Ausgangs;;teilung zurück
uiH-1 ckT l.citig moit I i erl e iu'oai.uk Ccii I verstärker 31 kann
aus dojn Un terto i J 1 herausgenommen werden.
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