DE4202905A1 - Zylinder, insbesondere druckmittelspeicher fuer hydraulische bremsanlagen - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Zylinder zur Aufnahme von Druckmit­ tel in einer volumenveränderbaren Kammer nach der Gattung des Haupt­ anspruchs.

Es ist schon ein solcher Zylinder bekannt (DE 25 25 724 A1), dessen Kolben aus einem topfförmigen Stahlblechteil mit einem bodenabge­ wandten, nach außen gerichteten Rand besteht, auf den ein Führungs­ ring aus Kunststoff und ein mit diesem verknüpfter Dichtungsring aufgesetzt sind. Der mit einer Zylinderbohrung zusammenwirkende Füh­ rungsring hat, bezogen auf seinen Durchmesser, eine relativ geringe axiale Erstreckung, so daß er sinnvoll nur bei einem Kolben mit Kol­ benstange einsetzbar ist, die Axialkräfte überträgt und den Kolben am Verkanten in der Zylinderbohrung hindert. Die bekannte Ausfüh­ rungsform ist zur Verwendung als pneumatischer Arbeitszylinder be­ stimmt; in Verbindung mit anderen Druckmitteln kann der Einsatz ein­ geschränkt sein, da das korrosionsgefährdete Stahlblechteil dem Druckmittel direkt ausgesetzt ist.

Vorteile der Erfindung

Der erfindungsgemäße Zylinder mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs ist demgegenüber insofern vorteilhaft, als das sich über die gesamte Kolbenlänge erstreckende Führungsteil eine axial ausreichend lange Führungsbasis für den Trennkolben bildet und daher allein die Führungsfunktion für den Trennkolben übernehmen kann, außerdem bei der Aufnahme aggressiver oder korrosiver Druckmittel in der Kammer in Verbindung mit dem Dichtungsring das gefährdete Stütz­ teil abschirmt, das die vom Druckmittel auf den Kolben ausgeübten Kräfte übernimmt und das Führungsteil versteift sowie mit seinem Flansch einen die Hubbewegung des Kolbens begrenzenden, dauerhaften Axialanschlag bildet und ferner Abrieb aufgrund des Angriffs der Druckfeder am Kolben weitgehend verhindert.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vor­ teilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Zylinders möglich.

Dabei zeichnet sich die im Anspruch 2 wiedergegebene Ausgestaltung der Erfindung durch außerordentlich große Form- und Maßstabilität des Führungsteils aus, da der lineare Wärmeausdehnungskoeffizient des verwendeten Werkstoffs etwa demjenigen von Stahl entspricht. Auch bei großen Temperaturunterschieden ist daher die sichere Funk­ tion eines derart ausgebildeten Zylinders gegeben. Dabei zeichnet sich das Führungsteil durch gute Gleiteigenschaften aus, wobei die Glasfaserfüllung des verwendeten Thermoplasts die Gleitfläche des Zylinders nicht schädigt, da sich beim Erzeugen des Führungsteils durch Spritzen eine glasfaserfreie, homogene Randschicht ausbildet.

In den Ansprüchen 3 und 4 sind Weiterbildungen der Erfindung für eine zweckmäßige, kostengünstige Herstellung des Trennkolbens ange­ geben.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung anhand eines längsgeschnittenen Zylinders zur Aufnahme von Druckmittel ver­ einfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher er­ läutert.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Das in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiel gibt einen Zy­ linder 1 wieder, der zur Verwendung als Druckmittelspeicher für hy­ draulische Bremsanlagen mit Blockierschutzeinrichtung bestimmt ist. Der Zylinder 1 besitzt eine in einem Gehäuse 2 aus Aluminium ausge­ bildete, stumpf endende Zylinderbohrung 3. In der Zylinderbohrung 3 ist ein längsbewegbarer Trennkolben 4 aufgenommen. Dieser trennt eine Druckmittel aufnehmende, volumenveränderbare Kammer 5 von einer mit der Atmosphäre in Verbindung stehenden Atmungskammer 6. In die Speicherkammer 5 mündet eine Anschlußbohrung 7, durch welche nicht dargestellten Radbremsen im Blockierschutzregelbetrieb entnommenes Druckmittel heranführbar ist. Die Atmungskammer 6 ist durch einen in die Zylinderbohrung 3 eingefügten Verschlußdeckel 8 verschlossen. Dieser ist mündungsseitig der Zylinderbohrung 3 mit einem Sprengring 9 gegen das Gehäuse 2 abgestützt, so daß vom Verschlußdeckel 8 auf­ genommene Kräfte in das Gehäuse abgeleitet werden. Eine in einer Öffnung 10 des Verschlußdeckels 8 eingerastete Abdeckkappe 11 ver­ schließt die Zylinderbohrung 3, ohne den Luftaustausch mit der At­ mungskammer 6 zu verhindern.

Der Trennkolben 4 besteht aus einem einen Boden 15, eine zylindri­ sche Mantelwand 16 und bodenabgewandt einen radial nach außen ge­ richteten Flansch 17 aufweisenden Stützteil 18 aus tiefgezogenem Blech, vorzugsweise aus rostfreiem Stahl. Das topfförmige Stützteil 18 ist von einem mit diesem fest verbundenen Führungsteil 19 umgrif­ fen, und zwar auf der zur Speicherkammer 5 gewandten Seite des Bo­ dens 15 sowie entlang der Mantelwand 16 bis zur Ebene des Flansches 17, welcher bodenabgewandt eine mit dem Verschlußdeckel 8 zusammen­ wirkende Anschlagfläche für den kolbenstangenlosen Trennkolben 4 bildet. Das Führungsteil 19 besteht aus einem Kunststoff, und zwar aus einem spritzfähigen Thermoplast mit niedrigem linearen Wärmeaus­ dehnungskoeffizienten. Ein geeigneter Werkstoff ist z. B. glasfaser­ verstärktes Polyphenylensulfid, dem ein gleitfördernder Füllstoff, wie Graphit, Polytetrafluoräthylen und dergleichen beigefügt sein kann. Aufgrund des etwa Stahl entsprechenden Koeffizienten von ≈12·10^-6 1/K ist das Führungsteil 19 bei relativ großen Tem­ peraturunterschieden weitgehend form- und maßstabil. Außerdem be­ sitzt es gute Gleiteigenschaften. Das durch Spritzen herstellbare Führungsteil 19 kann mit dem Stützteil 18 dadurch innig verbunden werden, indem das in eine Spritzgießform eingefügte Stützteil vom schmelzflüssigen Werkstoff des Führungsteils 19 umhüllt wird. Dabei füllt der Werkstoff wenigstens einen kreisförmigen Durchbruch 20 in der Mantelwand 16 des Stützteils 18 aus und erzeugt eine kraft- und formschlüssige Verbindung zwischen Stützteil 18 und Führungsteil 19.

Abweichend von dieser bevorzugten Herstellungsart kann das Führungs­ teil 19 mit dem Stützteil 18 durch Einpressen oder Einkleben verbun­ den werden.

Beim Formen des Führungsteils 19 ist dieses mit einer umfangsseiti­ gen, etwa in der Mitte der axialen Längserstreckung des Trennkolbens 4 liegenden Nut 23 zur Aufnahme eines Dichtungsringes 24 versehen. Während das Führungsteil 19 die Führungsaufgabe für den Trennkolben 4 übernimmt, verhindert der Dichtungsring 24 den Übertritt von Druckmittel aus der Speicherkammer 5 in die Atmungskammer 6. Eine Berührung des Stützteils 18 mit Druckmittel ist daher vermieden.

Im Zylinder 1 ist außerdem eine schraubenförmige Druckfeder 27 auf­ genommen. Diese greift in das Stützteil 18 ein und ist mit Vorspan­ nung einerseits am Boden 15 des Stützteils und andererseits mittel­ bar über den Verschlußdeckel 8 und den Sprengring 9 am Gehäuse 2 des Zylinders 1 abgestützt. Die Druckfeder 27 unterstützt die Abgabe von in der Speicherkammer 5 aufgenommenem Druckmittel und stellt den Trennkolben 4 in die gezeichnete Ausgangsstellung zurück.

Claims (4)

1. Zylinder (1) zur Aufnahme von Druckmittel in einer volumenverän­ derbaren Kammer (5), insbesondere Druckmittelspeicher für hydrau­ lische Bremsanlagen von Kraftfahrzeugen, mit einem in einer Zylin­ derbohrung (3) längsbewegbaren Trennkolben (4), der aus einem einen Boden (15), eine Mantelwand (16) und bodenabgewandt einen Flansch (17) aufweisenden, topfförmigen Stützteil (18) aus Stahlblech, einem an diesem befestigten Führungsteil (19) aus Kunststoff und einem am Führungsteil (19) aufgenommenen Dichtungsring (24) besteht, dadurch gekennzeichnet,
daß das Führungsteil (19) kammerseitig den Boden (15) sowie die Man­ telwand (16) des Stützteils (18) außen passend umschließt und an ei­ nem eine bodenabgewandte Anschlagfläche für den kolbenstangenlosen Trennkolben (4) bildenden Flansch (17) begrenzt ist,
daß der Dichtungsring (24) umfangsseitig in einer Nut (23) des Füh­ rungsteils (19) sitzt, und daß in das Stützteil (18) eine schrauben­ förmige Druckfeder (27) eingreift, die einerseits am Boden (15) und andererseits wenigstens mittelbar am Zylindergehäuse (2) abgestützt ist.

2. Zylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Füh­ rungsteil (19) aus einem spritzfähigen Thermoplast mit niedrigem li­ nearen Wärmeausdehnungskoeffizienten, und zwar aus glasfaserver­ stärktem Polyphenylensulfid besteht, dem ggf. ein gleitfördernder Füllstoff, wie Graphit, Polytetrafluoräthylen und dergleichen zuge­ geben ist.

3. Zylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stütz­ teil (18) durch Tiefziehen hergestellt und mit dem Führungsteil (19) durch Umspritzen, Einpressen oder Einkleben verbunden ist.

4. Zylinder nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützteil (18) aus rostfreiem Stahl besteht.