DE3727355C2

DE3727355C2 -

Info

Publication number: DE3727355C2
Application number: DE19873727355
Authority: DE
Inventors: Hans 6803 Edingen De Gruener; Heinrich 6900 Heidelberg De Noe
Original assignee: Graubremse 6900 Heidelberg De GmbH
Current assignee: Haldex Brake Products GmbH
Priority date: 1987-08-17
Filing date: 1987-08-17
Publication date: 1989-05-24
Also published as: DE3727355A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Membranzylinder für mit einem Druckmittel betriebene Bremsanlagen in Kraftfahrzeugen, mit einem Gehäuse, einer aus Gummi oder gummiähnlichem Material bestehenden Topfmembran, einem Membranteller mit sich in axialer Richtung erstreckendem Fortsatz zur Anlage der Topfmembran sowie mit einer mit dem Membranteller fest verbundenen Druckstange. Solche Membranzylinder werden mit einem hydraulischen oder pneumatischen Druckmittel betrieben und sind Bestandteil von Betätigungseinrichtungen. Sie können insbesondere als Betriebsbremszylinder oder auch als kombinierte Federspeicherbremszylinder in Bremsanlagen an Kraftfahrzeugen Anwendung finden.The invention relates to a membrane cylinder for brake systems operated with a pressure medium in Motor vehicles, with a housing, one made of rubber or rubber-like material existing pot membrane, a Membrane plate with extending in the axial direction Extension for planting the pot membrane as well as with a the push rod firmly connected to the diaphragm plate. Such Membrane cylinders are made with a hydraulic or pneumatic pressure medium operated and are part of actuators. You can in particular as Service brake cylinder or as a combined one Spring brake cylinders in brake systems Find motor vehicles application.

Ein Membranzylinder der eingangs beschriebenen Art ist aus dem DEGM 80 20 094 bekannt. Der Membranteller ist einstückig ausgebildet und besteht aus einem tiefgezogenen Metallformteil, welches mit der Druckstange fest verbunden, beispielsweise verschweißt ist. Der einstückige Membranteller weist einen sich in axialer Richtung erstreckenden Fortsatz auf, an welchem sich die Topfmembran während des Hubs des Membranzylinders auch abstützt bzw. anlegt. Der Membranteller ist aus Blech mit entsprechender Dicke tiefgezogen, um die notwendige Stabilität sicherzustellen. Bedingt durch den Tiefziehvorgang und die für die Stabilität des Membrans erforderliche Dicke des Blechteils ergibt sich zwischen dem radialen und dem axialen Bereich des Membrantellers auf der Anlageseite zu der Topfmembran ein Übergangsradius, der vergleichsweise groß ausgebildet ist und etwa in der Größenordnung der 1,5- bis 2,0fachen Dicke des Membrantellers liegt. Dieser große Übergangsradius wirkt sich auf die Kennlinie des Membrans im Endbereich des Hubs dahingehend nachteilig aus, daß die Kraft über dem Hub hier sehr stark abfällt, weil der mittlere effektive Durchmesser in diesem Bereich durch einen großen Übergangsradius verkleinert wird. Um einen kleineren Übergangsradius beim Tiefziehen eines einteiligen Membrantellers zu erreichen, könnte die Dicke der Materialscheibe verringert werden. Dabei kommt man aber wieder sehr schnell in Bereiche, in denen die verringerte Dicke für eine ausreichende Stabilität des Membrantellers ungenügend ist. Außerdem sind solche tiefgezogenen Membranteller mit axialem Fortsatz aufwendig in ihrer Herstellung und Bearbeitung, was zum einen durch den Tiefziehvorgang bedingt ist. Zum anderen muß die Oberfläche des Membrantellers, die mit der Topfmembran in abrollenden Kontakt kommt, gewisse Anforderungen erfüllen, beispielsweise darf eine bestimmte Rauhigkeit der Oberfläche nicht überschritten werden, die zu einer unzulässigen Verringerung der Lebensdauer der Topfmembran führen würde.A membrane cylinder of the type described above is known from DEGM 80 20 094. The membrane plate is formed in one piece and consists of a deep-drawn Metal molding, which is fixed with the push rod connected, for example welded. The one-piece Membrane plate has one in the axial direction extending extension on which the Pot membrane during the stroke of the membrane cylinder too supports or puts on. The membrane plate is made of sheet metal deep-drawn to the necessary thickness Ensure stability. Due to the Thermoforming process and that for the stability of the membrane required thickness of the sheet metal part results between the radial and axial area of the diaphragm plate on the plant side to the pot membrane Transition radius, which is comparatively large and about 1.5 to 2.0 times the thickness of the membrane plate. This large transition radius affects the characteristic curve of the membrane in the end area of the stroke in that the force over the stroke drops very much here because the middle one effective diameter in this area by a large one Transition radius is reduced. A smaller one Transition radius when deep-drawing a one-piece To achieve membrane plates could be the thickness of the Material disc can be reduced. But here you come again very quickly in areas where the decreased Thickness for sufficient stability of the membrane plate is insufficient. In addition, such are deep-drawn Membrane plates with an axial extension in their complex Manufacturing and processing, which on the one hand by the Thermoforming process. Second, the surface of the membrane plate, which with the pot membrane in rolling contact comes, meet certain requirements, for example, a certain roughness of the Surface should not be exceeded, leading to a inadmissible reduction in the life of the pot membrane would lead.

Auch in den DBGM 74 36 297 ist bereits auf die äußerst lohnintensive Herstellung und kostspielige Oberflächenveredelung von Membrantellern hingewiesen, die keinen sich axial erstreckenden Fortsatz aufweisen. Zur Verbesserung der Qualität der Kontaktfläche des Membrantellers zu der Topfmembran und zur Reduzierung des Aufwands wird für eine rationelle Serienfertigung vorgeschlagen, den Membranteller im Bereich der Membrankontaktfläche mit einem den Membranverschleiß mindernden, kappenförmigen Überzug zu versehen, der insbesondere aus einer um den Membrantellerrand gebördelten, korrosionsunanfälligen Aluminiumkappe bestehen kann. Damit wird ein zweiteiliger Membranteller gebildet, dessen beide Teile aus verschiedenen Metallen bestehen und die miteinander durch den Umbördelvorgang fest verbunden sind. Trotzdem läßt sich der Überzug aus Aluminium auswechseln, wenn dies erforderlich sein sollte. Das Anbringen eines solchen Überzugs setzt voraus, daß der mit der Druckstange verschweißte Teil des Membrantellers auf seinem äußeren Umfang mit einem abgerundeten Rand versehen wird, was durch spanabhebende Fertigung erreicht wird. Obwohl dabei der Radius dieser Abrundung an sich bei der spanabhebenden Fertigung frei wählbar ist, darf er nicht zu klein gewählt werden, um eine ordnungsgemäße Anlage des Überzugs aus Aluminium beim Umbördeln zu erreichen. Auf jeden Fall aber bildet der umgebördelte Rand des Aluminium-Überzugs den Übergangsradius. Dieser Übergangsradius ist notwendigerweise größer als der Radius der Abrundung des inneren Membrantellerteils, der etwa in der Größenordnung der halben Dicke dieses Blechformteils liegt. Die zweiteilige Ausbildung des Membrantellers führt also dazu, daß der Übergangsradius der Kontaktfläche mit der Topfmembran vergleichsweise vergrößert wird. Dies wirkt sich auf die Kennlinie besonders nachteilig aus.Also in the DBGM 74 36 297 is already on the extreme labor-intensive manufacturing and costly Surface finishing of membrane plates pointed out, which have no axially extending extension. To improve the quality of the contact surface of the Membrane plates to the pot membrane and for reduction of the effort is for a rational series production proposed the membrane plate in the area of Membrane contact surface with a membrane wear mitigating, cap-shaped coating, the especially from one around the membrane plate edge flanged, corrosion-resistant aluminum cap can exist. This becomes a two-part membrane plate formed, the two parts of different metals exist and the one another through the flanging process are firmly connected. Nevertheless, the coating can be left out Change aluminum if necessary. The application of such a coating requires that the part of the Membrane plates on its outer circumference with a rounded edge is provided by cutting Manufacturing is achieved. Although the radius of this Rounding off in the machining production free is selectable, it must not be too small to proper installation of the aluminum coating to achieve when flanging. In any case, forms the flanged edge of the aluminum coating Transition radius. This transition radius is necessary larger than the radius of the rounding of the inner Membrane plate part, which is of the order of magnitude half the thickness of this sheet metal part. The two-part design of the membrane plate leads that the transition radius of the contact surface with the Pot membrane is enlarged comparatively. This works particularly disadvantageous on the characteristic.

In der DE-AS 27 40 899 ist ein solcher grundsätzlicher Kennlinienverlauf dargestellt, wobei auch hier ein Membranzylinder mit einer Topfmembran und einem einteiligen Membranteller als metallene Scheibe gezeigt sind. Durch geometrische Gestaltung der verschiedenen Teile des Membranzylinders zueinander sind hier die Kennlinien verlängert und vergleichmäßigt. Die nachteilige Wirkung eines großen Übergangsradius im Bereich großer Hübe ist jedoch auch hier erkennbar.DE-AS 27 40 899 is such a basic one Characteristic curve shown, here too Membrane cylinder with a cup membrane and one one-piece membrane plate shown as a metal disc are. By geometric design of the different Parts of the membrane cylinder to each other are here Characteristics extended and evened out. The disadvantageous Effect of a large transition radius in the area of large However, strokes can also be seen here.

Bei kombinierten Federspeicherbremszylindern ist es zur Erreichung eines Überhubs bereits bekannt, den Membranteller mehrteilig auszubilden, wobei der sich axial erstreckende Teil des Membrantellers einen Anschlagring zur Begrenzung des normalen Hubs bildet. So zeigt beispielsweise die DE-AS 26 31 023 einen solchen kombinierten Federspeicherbremszylinder, bei dem der Anschlagring aus einem axialen, relativ dickwandig gestalteten und damit unnachgiebigen Bereich und einem radialen, relativ dünnwandig und damit nachgiebig gestalteten Bereich steht. Die Nachgiebigkeit ist hier zur Realisierung des Überhubs erforderlich. Aber auch bei einer solchen Gestaltung werden relativ große Übergangsradien am Übergang des radialen in den axialen Teil des Anschlagrings verwirklicht.With combined spring brake cylinders it is Already known to achieve an overstroke Form the membrane plate in several parts, whereby the axially extending part of the diaphragm plate Stop ring to limit the normal stroke forms. For example, DE-AS 26 31 023 shows such a combined spring brake cylinder, in which the Stop ring made of an axial, relatively thick-walled designed and therefore unyielding area and a radial, relatively thin-walled and therefore flexible designed area. The compliance is here Realization of the overlap required. But also with one such a design will have relatively large transition radii Transition from the radial to the axial part of the stop ring realized.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Membranzylinder der eingangs beschriebenen Art dahingehend zu verbessern, daß er sich einfacher und kostengünstiger fertigen läßt, wobei trotzdem eine Verbesserung der Kennlinie erreicht werden soll.The invention has for its object a Membrane cylinders of the type described in the introduction improve that it is easier and cheaper can be produced, while still improving the characteristic should be achieved.

Erfindungsgemäß wird dies bei einem Membranzylinder der eingangs beschriebenen Art durch die folgenden Merkmale erreicht: Der Membranteller ist zweiteilig ausgebildet, wobei der eine mit der Druckstange fest verbundene Teil aus einer metallenen Scheibe besteht; der den Fortsatz bildende Teil des Membrantellers besteht aus Kunststoff; die beiden Teile des Membrantellers sind formschlüssig miteinander verbunden; der den Fortsatz bildende Teil des Membrantellers weist einen Übergangsradius zwischen der im wesentlichen radialen Erstreckung des Membrantellers und der radialen Erstreckung des Fortsatzes auf; der Übergangsradius ist unabhängig von der Dicke der metallenen Scheibe des Membrantellers und gegenüber dieser klein ausgebildet. Der Membranteller ist hier zweiteilig ausgebildet, wobei beide Teile unterschiedliche Funktionen erfüllen. Die metallene Scheibe erstreckt sich im wesentlichen nur in radialer Richtung. Sie kann damit durch einen Stanzvorgang in einfacher Weise aus Blech hergestellt werden. Ein Tiefziehvorgang wird entbehrlich. Die Umfangskante dieser Scheibe kann entweder abgerundet werden oder auch kantig verlaufen. Der den axialen Fortsatz bildende Teil des Membrantellers wird besonders kostengünstig als Kunststoff-Formteil, beispielsweise durch Spritzgießen, hergestellt. An dieser Stelle legt sich die Topfmembran an den Membranteller nur unter vergleichsweise niedriger Beanspruchung an, so daß das Kunststoffmaterial hier ausreichende Eigenschaften erbringt. Beide Teile des Membrantellers lassen sich formschlüssig in einfacher Weise miteinander verbinden, beispielsweise durch eine Schnappverbindung unter Anwendung von Hinterschneidungen. Auch dabei wirkt sich die unterschiedliche Materialwahl vorteilhaft aus. Der den Fortsatz bildende Teil des Membrantellers, also der aus Kunststoff bestehende Teil, weist hier einen Übergangsradius auf, so daß der Außendurchmesser des Fortsatzes größer als der Außendurchmesser der Scheibe ist. Dabei entsteht der besondere Vorteil, daß der Übergangsradius unabhängig von der evtl. Abrundungsgestaltung der metallenen Scheibe oder deren Dicke relativ klein gewählt werden kann, um die Kennlinie des Membranzylinders im Bereich großer Hübe anzuheben. Außerdem erbringt das aus Kunststoff bestehende Teil die Möglichkeit, in einfacher, kostengünstiger Weise eine besonders gute Oberflächenglattheit zu erzielen. Hierdurch verlängert sich die Lebensdauer der Membran.According to the invention, this is the case of a membrane cylinder type described above by the following features reached: The membrane plate is formed in two parts, whereby the part firmly connected to the push rod from one metal disc is made; the part forming the extension the membrane plate is made of plastic; the two parts the membrane plates are positively connected to each other; has the part of the membrane plate forming the extension a transition radius between the substantially radial Extension of the diaphragm plate and the radial extension of the extension; the transition radius is independent of the thickness of the metal disc of the membrane plate and compared to this small. The membrane plate is here formed in two parts, both parts perform different functions. The metal disc extends essentially only in the radial direction. they can be made in a simple manner by a punching process Sheet metal can be produced. A deep-drawing process will dispensable. The peripheral edge of this disc can either be rounded off or even edged. The axial The extension-forming part of the membrane plate becomes special inexpensive as a plastic molded part, for example by Injection molding. At this point the Pot membrane on the membrane plate only under comparative lower stress, so that the plastic material provides sufficient properties here. Both parts of the Membrane plates can be positively locked in a simple manner connect with each other, for example by a Snap connection using undercuts. The different choice of materials also has an effect here advantageous. The part of the extension forming the Membrane plates, i.e. the part made of plastic, has a transition radius here, so that the Outer diameter of the extension larger than that Outside diameter of the disc. This creates the special advantage that the transition radius regardless of the possible rounding of the metal disc or whose thickness can be chosen to be relatively small in order to Characteristic curve of the membrane cylinder in the area of large strokes to raise. In addition, the existing plastic Share the opportunity in a simple, inexpensive way to achieve a particularly good surface smoothness. This extends the life of the membrane.

Auf dem Umfangsrand der metallenen Scheibe des Membrantellers kann der aus Kunststoff bestehende Teil des Membrantellers lösbar befestigt sein. Dies ist eine besonders einfache Herstellungsmöglichkeit, zu der der Vorteil einer leichten Montage hinzutritt. Es versteht sich, daß Überhübe in diesem Zusammenhang nicht realisiert werden.On the peripheral edge of the metal disc of the membrane plate can the part of the membrane plate made of plastic be releasably attached. This is a particularly simple one Possibility of manufacturing, to which the advantage of a light Assembly added. It is understood that overlaps in this Connection cannot be realized.

Der aus Kunststoff bestehende Teil des Membrantellers kann zusätzlich einen radialen Fortsatz aufweisen und damit die Scheibe aus Metall auch auf der der Topfmembran zugekehrten Seite zumindest weitgehend abdecken. Damit wird die Oberflächengüte der Kontaktfläche zu der Topfmembran weitgehend von dem aus Kunststoff bestehenden Teil des Membrantellers bestimmt, so daß die Scheibe aus Metall einer besonderen Oberflächenbehandlung nicht unterworfen zu werden braucht. Auch dies verbilligt die Herstellung.The part of the membrane plate made of plastic can additionally have a radial extension and thus the Washer made of metal also on the one facing the pot membrane At least largely cover the page. With that the Surface quality of the contact surface to the pot membrane largely from the plastic part of the Membrane plates determined so that the metal disc one not to be subjected to special surface treatment needs. This also makes production cheaper.

Die beiden Teile des Membrantellers können in axialer Richtung formschlüssig miteinander verbunden sein. Eine solche Ausbildung ist beanspruchungsgerechter als bei einem Formschluß in radialer Richtung. Außerdem wird die Herstellung besonders einfach, indem die beiden Teile in axialer Richtung lediglich zusammengesteckt werden müssen und eine gesonderte Bearbeitung der metallenen Scheibe in Fortfall kommt.The two parts of the diaphragm plate can be in axial Direction to be positively connected. A such training is more appropriate than one Positive locking in the radial direction. In addition, the Manufacture particularly easily by placing the two parts in axial direction only need to be plugged together and a separate processing of the metal disc in No more coming.

Zur Abdeckung verschiedener Druckmesserbereiche können aus Kunststoff bestehende Teile des Membrantellers mit unterschiedlichen Außendurchmessern je einer Einheit aus metallener Scheibe mit Druckstange zugeordnet sein. Auch dies vereinfacht die Herstellung und die Lagerhaltung. Einheiten aus metallener Scheibe mit Druckstangen können somit Verwendung finden, um Membranzylinder unterschiedlicher Durchmesser bzw. Größenbereiche zu realisieren. Freilich muß das aus Kunststoff bestehende Teil einen entsprechenden Außendurchmesser für jeden Anwendungsfall aufweisen. Metallene Scheiben lassen sich jedoch in Größenbereichen einsetzen.To cover different pressure gauge areas you can choose from Plastic existing parts of the membrane plate with different outside diameters from one unit be assigned to metal washer with push rod. This too simplifies production and storage. units from metal disc with push rods can thus Used to differentiate diaphragm cylinders Realize diameters or size ranges. Of course, must the plastic part has a corresponding one Have outside diameters for every application. However, metal disks can be of various sizes deploy.

Der den Fortsatz bildende Teil des Membrantellers kann zwecks Beeinflussung der Kennlinie in axialer Richtung nicht- konstanten Außendurchmesser aufweisen, also nach der einen oder anderen Richtung konisch oder auch nichtstetig verlaufen, um durch gezielte Anlage der Topfmembran in verschiedenen Stadien des Hubs die Kennlinie zu vergleichmäßigen oder sonstwie zu beeinflussen.The part of the membrane plate forming the extension can be used Influence of the characteristic in the axial direction have a constant outside diameter, i.e. according to one or other direction conical or non-continuous run through targeted planting of the pot membrane in the characteristic curve at different stages of the stroke to influence uniform or otherwise.

Die Erfindung wird anhand mehrerer Ausführungsbeispiele weiter beschrieben und verdeutlicht. Es zeigen:The invention is based on several exemplary embodiments further described and clarified. Show it:

Fig. 1 einen Schnitt durch einen Membranzylinder in einer ersten Ausführungsform, Fig. 1 shows a section through a diaphragm cylinder in a first embodiment;

Fig. 2 einen Schnitt durch einen Membranzylinder in einer zweiten Ausführungsform, Fig. 2 shows a section through a diaphragm cylinder in a second embodiment,

Fig. 3 die Darstellung des Membrantellers mit Druckstange in einer dritten Ausführungsform, Fig. 3 is a representation of the diaphragm plate with the push rod in a third embodiment;

Fig. 4 eine weitere Ausführungsmöglichkeit des Membrantellers, Fig. 4 shows a further possible embodiment of the diaphragm plate,

Fig. 5 einen Membranteller mit radialem Formschluß seiner beiden Teile und Fig. 5 shows a membrane plate with a radial form fit of its two parts and

Fig. 6 ein Kennliniendiagramm der abgegebenen Kraft über dem Hub des neuen Membranzylinders im Vergleich zum gattungsbildenden Stand der Technik. Fig. 6 is a characteristic diagram of the force output over the stroke of the new membrane cylinder compared to the generic state of the art.

Der in Fig. 1 dargestellte Membranzylinder weist ein aus einem Zylinder 1 und einem Deckel 2 gebildetes Gehäuse 1, 2 auf, in welchem eine Topfmembran 3 mit Hilfe eines an ihr verwirklichten Einspannrands 4 sowie einem Spannbrand 5 in bekannter Weise gelagert bzw. eingeklemmt ist. Im Deckel 2 ist ein Anschluß 6 vorgesehen, der in dauernder Verbindung zu einem Druckraum 7 steht. Zwischen der Topfmembran 3 und dem Zylinder 1 ist ein Federraum 8 gebildet, der über zumindest eine Durchbrechung 9 an die Atmosphäre angeschlossen ist. In dem Federraum ist ein Membranteller 10 vorgesehen, der aus einem ersten Teil 11 in Form einer metallenen Scheibe und einem zweiten Teil, 12, welches als Kunststofformteil ausgebildet ist, zusammengesetzt ist. Mit dem Teil 11 des Membrantellers 10 ist eine Druckstange 13 fest und dauerhaft verbunden, beispielsweise verschweißt. Die Druckstange 13 weist an ihrem dem Membranteller 10 abgekehrten Ende einen Gabelkopf 14 oder ein anderes, zur Anlenkung bzw. Kraftübertragung dienendes Teil auf.The brake chamber shown in Fig. 1 comprises a substrate formed of a cylinder 1 and a cover 2 housing 1, 2, in which a pot membrane 3 mounted or with the aid of a realized her Einspannrands 4 and a clamping fire 5 in known manner pinched. In the cover 2 , a connection 6 is provided which is in permanent connection with a pressure chamber 7 . A spring chamber 8 is formed between the cup membrane 3 and the cylinder 1 and is connected to the atmosphere via at least one opening 9 . In the spring chamber, a membrane plate 10 is provided, which is composed of a first part 11 in the form of a metal disc and a second part 12 , which is designed as a molded plastic part. With the part 11 of the membrane plate 10 , a push rod 13 is firmly and permanently connected, for example welded. The push rod 13 has at its end facing away from the diaphragm plate 10 a fork head 14 or another part serving for articulation or power transmission.

Der Teil 11 des Membrantellers 10 erstreckt sich im wesentlichen nur in radialer Richtung und ist als Scheibe ausgebildet, die sich aus Metall insbesondere durch einen Stanzvorgang kostengünstig herstellen läßt. Dieser scheibenförmige Teil 11 weist einen kleineren Durchmesser auf als es dem Außendurchmesser des Membrantellers 10 entspricht. Er kann im Randbereich mit einer Abrundung 15 versehen sein. Der aus Kunststoff bestehende Teil 12 des Membrantellers 10 erstreckt sich im wesentlichen in axialer Richtung, also parallel zu der Druckstange 14 und bildet damit einen diesbezüglichen Fortsatz 16 für den Membranteller 10. Der Teil 12 weist einen Außendurchmesser 17 auf, der hier konstant über die axiale Erstreckung, also zylindrisch, ausgebildet ist, und auf jeden Fall größer ist als der Außendurchmesser des Teils 11. Der Teil 12 trägt hier auch einen radialen Fortsatz 18, der den Teil 11 auf der der Topfmembran 3 zugekehrten Seite völlig abdeckt, so daß der Teil 12 allein eine Kontaktfläche 19 für die Anlage der Topfmembran 3 in den verschiedenen Bereichen des Hubs bildet. Diese Kontaktfläche 19 geht von einem radialen Teil unter Zwischenschaltung eines Übergangsradius 20 in einen axialen Teil über und kann in einfacher Weise durch die Formgebung des Kunststoffteils in der erforderlichen Glattheit hergestellt werden. Hierdurch verlängert sich die Lebensdauer der Topfmembran 3 erheblich. Wie ersichtlich, kann der Übergangsradius 20 besonders klein und insbesondere kleiner als die Dicke 21 des Teils 11 des Membrantellers ausgebildet werden, um die Kennlinie des Membranzylinders (Fig. 6) im Bereich großer Hübe anzuheben und damit zu vergleichmäßigen. Trotzdem weist der Teil 11 des Membrantellers 10 ausreichende Stabilität für die Kraftübertragung auf. Auf dem inneren Umfang besitzt der Teil 12 des Membrantellers 10 eine Hinterschneidung 22, so daß sich die beiden Teile 11 und 12 nach Art einer Schnappverbindung aneinanderfügen lassen, wobei hier in axialer Richtung die Teile 11 und 12 formschlüssig ineinandergreifen. Die beiden Teile 11 und 12 des Membrantellers 10 sind damit dauerhaft verbunden und führen während der normalen Lebensdauer des Membranzylinders auch keine Relativbewegung zueinander aus, wie dies an sich bei der Realisierung eines Überhubs ansonsten der Fall ist. Es ist aber möglich, die beiden Teile 11 und 12 auch voneinander zu lösen, um beispielsweise einen Austausch des Teils 12 zu Reparatur- oder Wartungszwecken zu ermöglichen. Das Teil 12 kann eine Einführschräge 23 aufweisen, damit die Montage der Teile aneinander erleichtert ist. Ein vergleichsweise verdickter Bereich 24 zwischen der Hinterschneidung 22 und der Einführschräge 23 kann sich umlaufend über den Umfang erstreckend oder auch nur in Form von über den Umfang verteilt angeordneter Rippen vorgesehen sein. Auch die Wandstärken des Teils 12 im Bereich des radialen Fortsatzes 18 und des axialen Fortsatzes 16 können je nach Erfordernis unterschiedlich, auch relativ zueinander, gestaltet werden. Im allgemeinen weist der radiale Fortsatz 18 eine geringere Wandstärke als der axiale Fortsatz 16 auf.The part 11 of the diaphragm plate 10 extends essentially only in the radial direction and is designed as a disk which can be produced inexpensively from metal, in particular by means of a stamping process. This disk-shaped part 11 has a smaller diameter than it corresponds to the outer diameter of the membrane plate 10 . It can be provided with a rounding 15 in the edge region. The plastic part 12 of the membrane plate 10 extends essentially in the axial direction, that is to say parallel to the push rod 14, and thus forms an extension 16 in this regard for the membrane plate 10 . The part 12 has an outer diameter 17 , which in this case is constant over the axial extent, that is to say cylindrical, and is in any case larger than the outer diameter of the part 11 . The part 12 here also carries a radial extension 18 which completely covers the part 11 on the side facing the cup membrane 3 , so that the part 12 alone forms a contact surface 19 for the contact of the cup membrane 3 in the various regions of the stroke. This contact surface 19 merges from a radial part with the interposition of a transition radius 20 into an axial part and can be produced in a simple manner by the shape of the plastic part in the required smoothness. This extends the life of the pot membrane 3 considerably. As can be seen, the transition radius 20 can be made particularly small and in particular smaller than the thickness 21 of the part 11 of the membrane plate in order to raise the characteristic curve of the membrane cylinder ( FIG. 6) in the region of large strokes and thus to make it more uniform. Nevertheless, part 11 of membrane plate 10 has sufficient stability for power transmission. On the inner circumference, the part 12 of the membrane plate 10 has an undercut 22 , so that the two parts 11 and 12 can be joined together in the manner of a snap connection, the parts 11 and 12 here engaging in a form-fitting manner in the axial direction. The two parts 11 and 12 of the diaphragm plate 10 are thus permanently connected and do not perform any relative movement to one another during the normal life of the diaphragm cylinder, as is otherwise the case when realizing an overstroke. However, it is also possible to detach the two parts 11 and 12 from one another, for example to enable replacement of the part 12 for repair or maintenance purposes. The part 12 can have an insertion bevel 23 so that the assembly of the parts to one another is facilitated. A comparatively thickened region 24 between the undercut 22 and the insertion bevel 23 can extend circumferentially or only in the form of ribs distributed over the circumference. The wall thicknesses of the part 12 in the area of the radial extension 18 and the axial extension 16 can also be designed differently, also relative to one another, as required. In general, the radial extension 18 has a smaller wall thickness than the axial extension 16 .

Der Membranteller 10 ist über eine Rückführfeder 25, die im Federraum 8 vorgesehen ist, auf dem Zylinder 1 bzw. dessen Boden abgestützt. Im Bereich des Bodens sind Befestigungsschrauben 26 in bekannter Weise verdrehfest angeordnet, mit deren Hilfe der Membranzylinder z. B. an einer Konsole gelagert wird.The membrane plate 10 is supported on the cylinder 1 or the bottom thereof via a return spring 25 which is provided in the spring chamber 8 . In the area of the bottom mounting screws 26 are arranged in a known manner against rotation, with the help of the membrane cylinder z. B. is stored on a console.

Die Ausführungsform des Membranzylinders gemäß Fig. 2 ist an sich ähnlich gestaltet wie diejenige nach Fig. 1. Der Teil des Membrantellers 10 ist hier durch spanabhebende Fertigung im Bereich seines Außendurchmessers kantig gestaltet. Er weist eine erhebliche Dicke 21 auf, um ihn besonders formstabil zu gestalten. Der aus Kunststoff bestehende Teil 12 ist in seinem radialen Fortsatz 18 nur mit geringer Erstreckung gestaltet, so daß die Kontaktfläche 19 teilweise von den Teilen 12 und 11 des Membrantellers 10 gebildet wird. Der Teil 12 kann auch hier auf den Teil 11 aufgeknüpft sein. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, den Teil 12 an den Teil 11 anzugießen oder anzuspritzen. Auch eine Vulkanisation zur zusätzlichen festen Verbindung (zusätzlich zu der formschlüssigen Verbindung) kann durchgeführt werden, obwohl dies im allgemeinen nicht erforderlich ist und insoweit die Herstellung nur verteuert. Auch hier läßt sich der Übergangsradius 20 am Teil 12 klein und damit vorteilhaft ausgestalten, und zwar unabhängig von der Dicke 21 des Teils 11.The embodiment of the membrane cylinder according to FIG. 2 is designed in a similar way to that according to FIG. 1. The part of the membrane plate 10 is angularly shaped here by machining in the area of its outer diameter. It has a considerable thickness 21 in order to make it particularly dimensionally stable. The plastic part 12 is designed in its radial extension 18 with only a small extent, so that the contact surface 19 is partially formed by the parts 12 and 11 of the membrane plate 10 . Part 12 can also be attached to part 11 here. Another possibility is to cast or spray the part 12 onto the part 11 . Vulcanization for the additional firm connection (in addition to the positive connection) can also be carried out, although this is generally not necessary and only makes the production more expensive. Here, too, the transition radius 20 on the part 12 can be made small and thus advantageous, regardless of the thickness 21 of the part 11 .

Fig. 3 zeigt einen Membranteller in einer weiteren Ausgestaltungsmöglichkeit mit einem Teil 11 in Form einer metallenen Scheibe, die eine etwa halbkreisförmig gestaltete Abrundung 15 aufweist. Mit dem Teil 11 ist auch hier die Druckstange 13 durch Schweißen fest verbunden. Die Einführschräge 23 erstreckt sich hier über einen vergleichsweise großen axialen Bereich und geht unmittelbar in die Hinterschneidung 22 über, die ebenfalls entsprechend halbkreisförmig gestaltet ist, so daß auch hier ein axialer Formschluß erreicht wird. Ein solcher Teil 11 kann in identischer Ausbildung einmal mit einem Teil 12, wie es angenähert in Fig. 1 dargestellt ist, verbunden werden, um einen vergleichsweise kleinen Außendurchmesser 17 eines Membrantellers 10 einer ersten bestimmten Größenordnung zu realisieren. Es ist dann weiterhin möglich, wie in Fig. 3 dargestellt, dieser Einheit aus Teil 11 und Druckstange 13 einen anderen Teil 12 wahlweise zuzuordnen, der einen vergleichsweise größeren Außendurchmesser 17 aufweist, so daß damit ein Membranzylinder eines anderen Größenbereichs durch identische Einheiten 11, 13 abgedeckt werden kann. Auch hierdurch vereinfacht sich die Herstellung des Teils 11, 13 durch vergrößerte Serien und einfache Lagerhaltung. Der Außendurchmesser 17 (Fig. 3) kann bei dieser wie auch bei sämtlichen anderen Ausführungsformen über die axiale Erstreckung des Teils 12 zylindrisch oder wie dargestellt, leicht konisch verlaufen, wobei auch unstetige Formgebungen nach der einen oder anderen Richtung möglich sind, um die Kennlinie durch gezielte Anlage der Topfmembran 3 an dem axialen Fortsatz 16 des Teils 12 im Bereich kleinerer Hübe zu beeinflussen, insbesondere zu vergleichmäßigen. Der radiale Fortsatz 18 weist vorzugsweise zentrisch ein Loch 27 auf, um die Montage beim Aufknüpfen zu erleichtern und der eingeschlossenen Luft eine Ausweichmöglichkeit zu bieten. Fig. 3 shows a membrane plate in a further embodiment with a part 11 in the form of a metal disc, which has an approximately semicircular rounded 15 . With the part 11 , the push rod 13 is also firmly connected by welding. The insertion bevel 23 extends here over a comparatively large axial area and merges directly into the undercut 22 , which is likewise designed to be semicircular, so that an axial positive fit is also achieved here. Such a part 11 can be connected in an identical embodiment to a part 12 , as is shown approximately in FIG. 1, in order to realize a comparatively small outer diameter 17 of a membrane plate 10 of a first specific size. It is then also possible, as shown in FIG. 3, to optionally assign another part 12 to this unit comprising part 11 and push rod 13 , which part has a comparatively larger outer diameter 17 , so that a membrane cylinder of a different size range is thereby provided by identical units 11 , 13 can be covered. This also simplifies the manufacture of part 11 , 13 by enlarged series and simple storage. The outer diameter 17 ( FIG. 3) in this, as in all other embodiments, can be cylindrical or, as shown, slightly conical over the axial extent of the part 12 , and also discontinuous shapes in one direction or the other are possible in order to pass the characteristic curve To influence targeted contact of the pot membrane 3 on the axial extension 16 of the part 12 in the region of smaller strokes, in particular to make them more uniform. The radial extension 18 preferably has a hole 27 in the center in order to facilitate assembly when untying and to offer the enclosed air a possibility of evasion.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4 ist der Teil 11 entlang seines Rands durch spanabhebende Fertigung kantig gestuft ausgebildet, wobei auch hier der aus Kunststoff bestehende Teil 12 mit Hilfe der Hinterschneidung 22 aufgeknüpft ist. Auch hierbei läßt sich ein kleiner Übergangsradius 20 verwirklichen. Die axiale Länge des axialen Fortsatzes 16 kann verschieden lang gestaltet werden, um auch durch diese Maßnahme auf den Kennlinienverlauf im Bereich kleiner Hübe Einfluß zu nehmen.In the embodiment according to FIG. 4, the part 11 is designed to be edged along its edge by machining, the part 12 consisting of plastic being untied here by means of the undercut 22 as well. Here too, a small transition radius 20 can be achieved. The axial length of the axial extension 16 can be made of different lengths in order to also influence the course of the characteristic curve in the region of small strokes by this measure.

Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform des Membrantellers 10, bei der die Teile 11 und 12 durch einen radialen Formschluß miteinander verbunden sind. Zu diesem Zweck weist der scheibenförmige Teil 11 Durchbrechungen 28 auf, in die an dem radialen Fortsatz 18 innen angeformte Noppen 29 eingreifen. Einem axialen Formschluß ist jedoch in den meisten Fällen der Vorzug zu geben, zumal dadurch die Anbringung der Durchbrechungen 28 entbehrlich wird. Fig. 5 shows an embodiment of the membrane plate 10 , in which the parts 11 and 12 are connected to one another by a radial positive connection. For this purpose, the disk-shaped part 11 has openings 28 into which knobs 29 formed on the inside of the radial extension 18 engage. In most cases, however, an axial form fit is to be preferred, especially since this eliminates the need for the openings 28 .

Fig. 6 zeigt das Kennliniendiagramm derartige Membranzylinder in ihrer grundsätzlichen Ausbildung. In durchgezogener Linie ist die Kennlinie eines gattungsbildenden Membranzylinders dargestellt, der einen Hemdkolben, also einen Membranteller mit axialem Fortsatz aufweist. Es ist ersichtlich, daß der Verlauf der Kraft über dem Hub S-förmig ist, also im Bereich kleiner Hübe eine Einbandung 30 nach unten und im Bereich großer Hübe einen relativ starken Kraftabfall 31 aufweist, so daß die Kraftabgabe über den Hub doch sehr unterschiedlich groß ist. In gestrichelter Linienführung ist die Kennlinie des neuen Membranzylinders dargestellt, wobei auffällt, daß im Bereich kleiner Hübe die Einbandung 30 angehoben ist, also nicht mehr so gravierend von einer gewünschten theoretisch waagerecht verlaufenden Kennlinie abweicht. Die Kraftanhebung im Bereich der Einbandung 30, also bei kleinem Hub, wird in erster Linie durch die Gestaltung des axialen Fortsatzes 16 bewirkt, während die Kraftanhebung im Bereich großer Hübe vorteilhaft zur Vermeidung des Kraftabfalls 31 führt, was in erster Linie durch einen kleinen Übergangsradius 20 ermöglicht wird. Man erkennt, daß die gestrichelte Kennlinie im Vergleich zur durchgezogenen Kennlinie des Stands der Technik wesentlich konstanter und gleichmäßiger über einen großen Hubbereich verläuft. Fig. 6 shows the characteristic diagram of such a membrane cylinder is in its basic embodiment. The curve of a generic membrane cylinder is shown in a solid line, which has a shirt piston, that is, a membrane plate with an axial extension. It can be seen that the course of the force over the stroke is S-shaped, that is to say a binding 30 downward in the area of small strokes and a relatively strong drop in force 31 in the area of large strokes, so that the force output over the stroke is very different is. The characteristic curve of the new membrane cylinder is shown in dashed lines, whereby it is noticeable that the binding 30 is raised in the area of small strokes, that is, it no longer deviates so seriously from a desired theoretically horizontal characteristic curve. The increase in force in the area of the binding 30 , that is to say with a small stroke, is brought about primarily by the design of the axial extension 16 , while the increase in force in the area of large strokes advantageously leads to the avoidance of the drop in force 31 , which is primarily due to a small transition radius 20 is made possible. It can be seen that the dashed curve compared to the solid curve of the prior art is much more constant and uniform over a large stroke range.

Bezugszeichenliste:Reference symbol list:

1 = Zylinder
2 = Deckel
3 = Topfmembran
4 = Einspannrand
5 = Spannband
6 = Anschluß
7 = Druckraum
8 = Federraum
9 = Durchbrechung
10 = Membranteller
11 = Teil
12 = Teil
13 = Druckstange
14 = Gabelkopf
15 = Abrundung
16 = Fortsatz
17 = Außendurchmesser
18 = radialer Fortsatz
19 = Kontaktfläche
20 = Übergangsradius
21 = Dicke
22 = Hinterschneidung
23 = Einführschräge
24 = verdickter Bereich
25 = Rückführfeder
26 = Befestigungsschraube
27 = Loch
28 = Durchbrechung
29 = Noppen
30 = Einbauchung
31 = Kraftabfall 1 = cylinder
2 = lid
3 = pot membrane
4 = clamping edge
5 = strap
6 = connection
7 = pressure chamber
8 = spring chamber
9 = breakthrough
10 = membrane plate
11 = part
12 = part
13 = push rod
14 = clevis
15 = rounding
16 = continuation
17 = outer diameter
18 = radial extension
19 = contact surface
20 = transition radius
21 = thickness
22 = undercut
23 = chamfer
24 = thickened area
25 = return spring
26 = fastening screw
27 = hole
28 = breakthrough
29 = pimples
30 = immersion
31 = loss of power

Claims

1. Membrane cylinder for a brake system operated with a pressure medium in motor vehicles, with a housing, a pot membrane made of rubber or rubber-like material, a membrane plate with an extension extending in the axial direction for engaging the pot membrane and with a pressure rod firmly connected to the membrane plate, characterized by the following characteristics:

a) the membrane plate ( 10 ) is formed in two parts, the one with the push rod ( 13 ) firmly connected part 11 consists of a metal disc;
b) the part ( 12 ) of the membrane plate ( 10 ) forming the extension ( 16 ) consists of plastic;
c) the two parts ( 11 , 12 ) of the membrane plate ( 10 ) are positively connected to each other;
d) the part ( 12 ) of the membrane plate ( 10 ) forming the extension has a transition radius ( 20 ) between the substantially radial extension of the membrane plate ( 10 ) and the axial extension of the extension ( 16 ).
e) the transition radius ( 20 ) is independent of the thickness ( 21 ) of the metal disc of the membrane plate ( 10 ) and small compared to this.

2. Membrane cylinder according to claim 1, characterized in that on the peripheral edge of the metal disc of the membrane plate ( 10 ) the plastic part ( 12 ) of the membrane plate ( 10 ) is releasably attached.

3. Membrane cylinder according to claim 2, characterized in that the plastic part ( 12 ) of the membrane plate ( 10 ) additionally has a radial extension ( 18 ) and thus the disc made of metal at least largely on the side facing the pot membrane ( 3 ) covers.

4. Membrane cylinder according to one or more of claims 1 to 3, characterized in that for covering different diameter areas made of plastic parts ( 12 ) of the membrane plate ( 10 ) with different outer diameters ( 17 ) each have a unit consisting of a push rod ( 13 ) and thus firmly connected part ( 11 ) of the membrane plate ( 10 ) are assigned.

5. Membrane cylinder according to one of the preceding claims 1 to 4, characterized in that the extension ( 16 ) forming part ( 12 ) of the diaphragm plate ( 10 ) for influencing the characteristic in the axial direction non-constant outer diameter ( 17 ).