DE4202905A1 - Zylinder, insbesondere druckmittelspeicher fuer hydraulische bremsanlagen - Google Patents
Zylinder, insbesondere druckmittelspeicher fuer hydraulische bremsanlagenInfo
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Description
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.
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.
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.
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.
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.
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