DE102005024099A1

DE102005024099A1 - Verfahren zur Herstellung eines Bremszylinders

Info

Publication number: DE102005024099A1
Application number: DE200510024099
Authority: DE
Inventors: Damien Gravier
Original assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH; Knorr Bremse Systeme fuer Schienenfahrzeuge GmbH
Current assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH; Knorr Bremse Systeme fuer Schienenfahrzeuge GmbH
Priority date: 2005-05-25
Filing date: 2005-05-25
Publication date: 2006-11-30
Also published as: FR2886259A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung schafft erstmals ein Verfahren zur Herstellung eines durch dessen abschließende Einbaulage am Nutzfahrzeug die Lage der zugeordneten Druckluftzuleitung spezifizierten Bramszylinders 1. Dieses neue Verfahren weist zumindest folgende Schritte auf: Bereitstellung eines stadardisierten, teilfertigen, insbesondere betriebsfertig integrierten Bremszylinders 1 mit am Bremszylinder befindlichen Befestigungspunkten 6 zur nachfolgenden Montage am Nutzfahrzeug, Auswahl des der geforderten Spezifikation entsprechenden Anschlußflansches 14, Montage des Luftanschlußflansches 14 in der für diese spezielle Spezifikation korrekten Position durch Einfügen in eine im Bremszylindergehäuse 2 oder im Bremszylinderdeckel 4 hierfür vorgesehene Öffnung und Befestigen des Luftanschlußflansches 14 in dieser Position mit der korrekten Orientierung am Bremszylindergehäuse bzw. am Bremszylinderdeckel 4. Ferner schlägt die vorliegende Erfindung erstmals einen hierfür geeigneten teilfertigen Bremszylinder 1 mit betriebsfertig integriertem Bremszylindergehäuse 2 und darauf befestigtem Deckel 4 mit einer Öffnung zur Abnahme eines Luftanschlußflansches 14 vor. Weiterhin wird ein hierfür geeigneter Luftanschlußflansch 14 angegeben.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines durch dessen konkrete Einbaulage am Nutzfahrzeug und die Lage der zugeordneten Druckluftzuleitung spezifizierten Bremszylinders nach Anspruch 1, einen teilfertigen Bremszylinder mit betriebsfertig integriertem Bremszylindergehäuse und darauf befestigtem Deckel nach Anspruch 4, einen hierfür entwickelten Luftanschlußflansch nach Anspruch 5 sowie einen damit hergestellten Bremszylinder nach Anspruch 6.

Die Herstellung von aus der Praxis bekannten Bremszylindern für Nutzfahrzeuge sieht einen separaten Herstellungsschritt vor, bei dem ein bestimmter Bremszylinderdeckel, der zu einem bestimmten Bremszylindergehäuse gehört, mit einem Luftanschlußflansch derart versehen wird, daß der Luftanschlußflansch am Deckel in der gewünschten, vorbestimmten Orientierung angeschweißt wird. Der mit dem Luftanschluß versehene Deckel wird dann abschließend auf das Bremszylindergehäuse aufgesetzt und dort entsprechend der gewünschten, vorbestimmten Orientierung ausgerichtet. Zum Schluß wird der Bremszylinderdeckel mit dem zuvor angeschweißten Luftanschlußflansch am Bremszylindergehäuse befestigt.

Dieses aus der Praxis bekannte Herstellungsverfahren setzt jedoch eine zunehmend schwerer zu verwaltende Variantenvielfalt voraus. Für jeden beliebigen Nutzfahrzeugtyp ist ein bestimmter Bremszylinder vorzusehen, der seinerseits wiederum zur Montage am Nutzfahrzeug geeignete Befestigungsmittel an den dafür geeigneten Stellen des Bremszylindergehäuse aufweisen muß. Dementsprechend ist eine große Vielzahl an verschiedensten Deckelvarianten mit Luftanschlußflansch vorzuhalten, um mit der richtigen Kombination aus Bremszylindergehäuse mit daran befindlichen Befestigungsmitteln und Bremszylinderdeckel mit daran befestigtem, passendem Luftanschlußflansch die für den gewünschten Einsatzfall korrekte Bremszylindervariante herstellen zu können. Hinzu kommen die Variantenvielfalt der Luftanschlußflanschtypen als solche, die nicht nur in bezug auf deren Gewindegröße sondern auch in Bezug auf die Orientierung der Anschlußrichtung variieren können.

Diese Variantenvielfalt verursacht eine dementsprechende Vielfalt an Typennummern, um all diese unterschiedlichen Bremszylinder unterscheidungskräftig benennen zu können, was schlußendlich eine effiziente Teileverwaltung in der Fertigung wesentlich erschwert.

Weiterhin verhindert diese Variantenvielfalt regelmäßig eine vollautomatische Fertigung, so daß eine teilautomatische, personalintensive Fertigung in der Praxis vorzufinden ist. Aufgrund der stetig steigenden Personalkosten ist eine solche Fertigung kaum noch kostendeckend durchzuführen. Ferner verursacht die Variantenvielfalt einen nicht mehr zu tragende Vielfalt an teilfertigen Komponenten, deren Bereitstellung und Lagerung unnötige Kosten verursacht.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, ein Verfahren zur Herstellung von Bremszylindern vorzuschlagen, welches die vorgenannten Nachteile vermeidet. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Herstellung eines Bremszylinders mit einem standardisierten, teilfertigen, insbesondere betriebsfertig integrierten, Bremszylinder zu ermöglichen.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1 als auch durch die Merkmale der Ansprüche 4, 5 und 6.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es erstmals möglich, einen durch dessen konkrete bzw. endgültige Einbaulage am Nutzfahrzeug und die Lage der zugeordneten Druckluftzuleitung exakt spezifizierten Bremszylinder besonders kostengünstig in einer automatischen Montage beispielsweise am Fließband oder in einer Fertigungsstraße herzustellen. Hierbei wird ein vorgefertigter, standardisierter, teilfertiger Bremszylinder bereitgestellt, der an seinem Bremszylindergehäuse bereits die erforderlichen Befestigungspunkte zur nachfolgenden Montage am Nutzfahrzeug aufweist. Entsprechend der Herstellungsvorgabe wird ein für die gewünschte Variante bestimmter Luftanschlußflansch ausgewählt. Mit dieser Auswahl wird der letzte Herstellungsschritt eingeleitet, wobei diese Auswahl automatisch erfolgen kann. Dieser mit der entsprechenden Spezifikation korrelierende Luftanschlußflansch wird in der für diese spezielle Spezifikation korrekten Position in eine im Bremszylinderde ckel oder im Bremszylindergehäuse hierfür vorgesehene Öffnung eingefügt. Auch dieser Schritt des Einfügens kann automatisch erfolgen. Der eingefügte Luftanschlußflansch wird danach in dieser Position mit der korrekten Orientierung am Bremszylindergehäuse bzw. Bremszylinderdeckel befestigt. Mit dem Befestigen des Luftanschlußflansches ist der letzte Herstellungsschritt im wesentlichen abgeschlossen, wobei das Befestigen ebenfalls automatisch erfolgen kann. Damit ist auf eine besonders kostengünstige, verfahrenstechnisch einfache und zudem vollautomatische Montageweise ein ganz bestimmter Bremszylinder, insbesondere ausgehend von einem standardisierten, teilfertigen, vorzugsweise betriebsfertig integrierten Bremszylinder, herstellbar.

Die damit einhergehende Standardisierung der verwendeten Komponenten als auch Reduzierung der Variantenvielfalt hilft die in der Vergangenheit zum Teil nicht mehr überschaubare Vielfalt an unterschiedlichsten Typennummern zu reduzieren, was sich in einer vereinfachten, effizienteren Teileverwaltung niederschlägt.

Hierdurch können gegenüber den aus der Praxis bekannten Herstellungsverfahren in weiter vorteilhafter Weise die Herstellungskosten für Bremszylinder, wie z.B. Membranzylinder, Federspeicherbremszylinder, Kombi-Bremszylinder, oder dergleichen gesenkt werden. Ferner bietet das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren den Vorteil, daß es bereits ausreicht, einen standardisierten, vorgefertigten Bremszylinder oder einen bis auf den Deckel fertig montierten Bremszylinder bereitzustellen und nicht eine Vielzahl verschiedenster Bremszylindervarianten auf Lager gehalten werden muß. Zudem bietet dies den Vorteil, daß ein standardisierter Bremszylinderdeckel Verwendung finden kann. Dies hilft die Summe der erforderlichen Teile zu reduzieren, damit deren Lagerung zu vereinfachen, somit die Lagerhaltungskosten zu senken und vermeidet zudem unnötigen Ausschuß aufgrund einer Kombination nicht zueinander passender Teile.

Indem bei einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens der für die spezielle Spezifikation passende Luftanschluß in die hierfür vorgesehene Öffnung eingepreßt wird, ist sichergestellt, daß der für diese Variante korrekte Luftanschlußflansch nicht nur von Anfang an die richtige Position kommt, sondern diese Orientierung auch aufgrund der Pressung bis zur endgültigen Befestigung beibehält. Dies unterstützt eine automatische Einfügung und Befesti gung, die somit ohne Nachteile in Bezug auf die Orientierungsgenauigkeit befürchten zu müssen beispielsweise am Band oder in Fertigungsstraßen erfolgen können.

In einer weiter bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, daß der Luftanschluß vermittels Schweißung, insbesondere Ultraschallschweißung in seiner Lage fixiert und befestigt wird. Dies bietet den Vorteil, daß im Falle der Ausbildung von Deckel und Luftanschlußflansch aus Metall ein hierfür geeignetes Befestigungsverfahren, wie beispielsweise ein Schweißverfahren für eine kostengünstige Befestigung und Fixierung herangezogen werden kann. Im Falle einer Ausbildung des Luftanschlußflansches aus Kunststoff können entsprechende thermische Verbindungsverfahren angewandt werden.

Weiterhin wird ein teilfertiger Bremszylinder mit betriebsfertig integriertem Bremszylindergehäuse und darauf befestigtem Deckel mit einer Öffnung zur Aufnahme des Luftanschlußflansches vorgeschlagen, wobei die Öffnung eine Schulter zur Abstützung des Luftanschlußflansches aufweist. Ein solcher teilfertiger Bremszylinder kann aufgrund dessen Standardisierung in großen Stückzahlen kostengünstig hergestellt werden. Des weiteren wird die Herstellung eines solchen teilfertigen Bremszylinders dadurch erleichtert, daß der Deckel in einer beliebigen Orientierung auf das Bremszylindergehäuse aufgebracht werden kann, was nicht nur dessen Aufbringung vereinfacht, sondern die Handhabung bei der Herstellung von Bremszylindern sicherer werden läßt. Denn bei einem teilfertigen Bremszylinder, wie z.B. einem Federspeicherbremszylinder, mit befestigtem Deckel besteht keine Gefahr, daß die darin befindliche, vorgespannte Feder "explodieren" könnte, was die Verletzungsgefahr beim Umgang mit derlei Bremszylindern während der Produktion reduzieren hilft.

Ferner stellt die Schulter an der Öffnung zur Aufnahme des Luftanschlußflansches eine optimale Abstützung des selbigen sicher und bietet gegebenenfalls ausreichend Material, um Druckkräfte für eine Einpressung des selbigen aufbieten zu können.

In einer weiter bevorzugten Ausführungsform ist ein Luftanschlußflansch für Bremszylinder von Nutzfahrzeugen vorgesehen, dessen endgültige Einbaulage im Bremszylindergehäuse relativ zur Orientierung der am Bremszylindergeheuse befindlichen Befestigungspunkte durch die vorgegebene Einbaulage des Bremszylinders am Nutzfahrzeug und die vorgegebene Lage der Druckluftzuleitung bestimmt ist. Hierbei weist der Luftanschlußflansch in vorteilhafter Weise an seiner dem Bremszylinderdeckel oder Bremszylindergehäuse zugewandten Seite eine Nut zur Aufnahme einer Dichtung auf. Diese dient zur betriebssicheren Abdichtung des Luftanschlußflansches gegenüber dem Bremszylindergehäuse, so daß in diesem Bereich im Betrieb keine Undichtigkeiten entstehen können.

In weiter bevorzugter Weise besteht ein erfindungsgemäßer Bremszylinder aus einem vorstehend beschriebenen, teilfertigen Bremszylinder mit einem Luftanschlußflansch, wie vorstehend diskutiert. Dieser für einen bestimmten Anwendungsfall konkretisierte Bremszylinder besteht im wesentlichen aus standardisierten Komponenten, so daß dessen Herstellung einfacher und kostengünstiger realisiert werden kann. Ferner erfordert ein solcher Bremszylinder keine aufwendige Lagerhaltung, was die Lagerhaltungskosten senken hilft und zudem einen Übergang in eine "just in time"-Produktion ermöglicht.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles mittels der Figuren der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:
1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Bremszylinders bestehend aus einem teilfertigen, standardisierten Bremszylindergehäuse mit Deckel und einem erfindungsgemäßen Luftanschlußflansch:
2 einen in 1 gezeigten Luftanschlußflansch im Detail; und
3 eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Luftanschlußflansches.
Der in 1 gezeigte Bremszylinder 1 weist ein Bremszylindergehäuse 2 und einen daran befestigten Deckel 4 auf. Die im Bremszylinder 1 angeordneten Bauteile sind in dieser Darstellung nicht sichtbar. Am Boden des Bremszylindergehäuses 2 sind zwei Befestigungspunkte 6 mit den zugeordneten Befestigungsmitteln 8 erkennbar. Diese dienen zur Montage des Bremszylinders am Nutzfahrzeug. Den Befestigungspunkten 6 gegenüberliegend ist am Deckel 4 eine mit Rippen 10 verstärkte ringförmige Schulter 12 erkennbar. Diese umschließt eine nicht näher dargestellte Öffnung zur Aufnahme eines erfindungsgemäßen Luftanschlußflansches 14. In der in 1 gezeigten Variante liegen die Anschlußrichtung für den Druckluftanschluß und die Befestigungsrichtung zur Montage am Nutzfahrzeug in der selben Ebene sind jedoch um 90 Grad zueinander verschwenkt. Es sind aber auch andere Varianten denkbar, bei denen entweder nur der Grad der Verschwenkung dieser beiden Orientierungsrichtungen zwischen Null und 180 Grad, vorzugsweise in 5°, 10° oder 15° Schritten variiert, oder die Ebenen der Anschlußrichtungen unterschiedlich sind, also beispielsweise zwischen Null und 90°, vorzugsweise in 5°, 10° oder 15° Schritten variiert werden, oder auch beide Variationsmöglichkeiten zusammen gegeben sind. Die Verstärkungsrippen 10 verlaufen bei dieser Ausführungsform radial vom Zentrum des Deckels nach außen, wobei deren Höhe nach außen hin abnimmt. Die von der Deckeloberfläche in Längsachsenrichtung vom Deckel 4 weg nach außen hin überstehende Höhe der Schulter 12 steht über die Höhe der sich daran anschließenden Verstärkungsrippen 10 hinaus.
In 2 ist der in 1 gezeigte Luftanschluß 14 in einer seitlichen Ansicht näher dargestellt. Das der Öffnung des Bremszylinders 1 zugewandte Ende des Luftanschlußflansches 14 weist einen Abschnitt 16 auf, der in der hier dargestellten Ausführungsform vorzugsweise geriffelt ist, um die Einpreßwirkung beim Einfügen des Luftanschlußflansches 14 in die hierfür vorgesehene Öffnung zu verstärken und ein Herausgleiten des selbigen zu verhindern. Ferner ist eine umlaufende Nut 18 erkennbar, die als Sitz für einen nicht näher dargestellten Dichtungsring dienen kann. Die hier dargestellte Anschlußflanschvariante zeigt einen Flansch mit um 90 Grad abgewinkeltem Anschlußstück 20.
Demgegenüber zeigt die in 3 dargestellte Anschlußflanschvariante einen Anschlußflansch 14, der unidirektional ausgestaltet ist. Hier liegen der in die Öffnung des Bremszylinders 1 einzupressende Abschnitt 16' und das nicht näher dargestellte Innengewinde zur Aufnahme der Druckluftleitung in einer Richtung. Auch diese Anschlußvariante verfügt über eine umlaufende Nut 18' zur Aufnahme eines nicht näher dargestellten Dichtungsrings.
Bei einem beispielhaften, kontinuierlichen Fertigungsablauf werden zur Einleitung des letzten Verfahrensschrittes beispielsweise per Fließband oder mit anderen geeigneten Fördermitteln kontinuierlich teilfertige Bremszylinder 1 mit darin befindlichem Innenleben und dar auf befestigtem Deckel 4 bereitgestellt. Entsprechend der aktuell zu fertigenden Bremszylinder-Variante werden die zugehörigen, passenden Luftanschlußflansche laufend ausgewählt, beispielsweise einer entsprechend eingerichteten Bearbeitungsstation zugeführt und dort von einem entsprechend eingerichteten Greifer oder Automaten in die im Deckel oder Gehäuse vorgesehene Öffnung eingeführt. Die auf diese Weise mit einem Anschlußflansch versehenen Bremszylinder werden beispielsweise wiederum per Fließband zu einer weiteren Bearbeitungsstation überführt und dort ausgerichtet und befestigt oder auch bei entsprechender Konfiguration gleich bei derjenigen Bearbeitungsstation, die die Luftanschlußflansche beifügt, ausgerichtet und abschließend befestigt. Damit ist eine kontinuierliche Fertigung aller geforderten Bremszylinder-Varianten auf automatischem Wege möglich.
Die Erfindung läßt neben den hier aufgezeigten Ausführungsformen weitere Gestaltungsansätze zu.
So kann die Kombination aus Deckel und Anschlußflansch beispielsweise aus Metall oder einer geeigneten Legierung wie z.B. Aluminium hergestellt sein, was sich hinsichtlich der Befestigung des Luftanschlußflansches am Deckel vorteilhaft auswirken würde, da in der Praxis bewährte Befestigungsmethoden, wie z.B. Schraub- und/oder Schweißverfahren hierfür herangezogen werden könnten. Ebenso ist es denkbar den Luftanschlußflansch aus Kunststoff herzustellen, so daß dieser mittels in der Praxis bewährter Spritzgußverfahren besonders kostengünstig in den erforderlichen Varianten mit der notwendigen Variantenvielfalt hergestellt werden kann. Sieht man dementsprechend die korrespondierende Schulter am Deckel ebenfalls aus Kunststoff vor, kann die Befestigung des Luftanschlußflansches in dieser Öffnung mittels geeigneter Befestigungsmethoden erfolgen, wie z.B. mittels thermischer Verfahren, mittels Ultraschallschweißung oder mittels anderer Schweißungen erfolgen. Ebenso wäre eine Klebung bei entsprechender Eignung denkbar.
Der strukturiert ausgeführte Abschnitt des Luftanschlußflansches zur Einfügung in die Öffnung des Bremszylinders kann beispielsweise ringförmig umlaufend gezahnt oder geriffelt sein. Es ist ebenso denkbar, diesen konisch auszubilden. Ferner ist nicht ausgeschlossen, dessen Umfangsfläche mit einem die Haftung fördernden Klebstoff zu versehen.
Die vorliegende Erfindung schafft somit ein Verfahren zur Herstellung eines durch dessen abschließende Einbaulage am Nutzfahrzeug und die Lage der zugeordneten Druckluftzuleitung spezifizierten Bremszylinders. Dieses neue Verfahren weist zumindest folgende Schritte auf: Bereitstellung eines standardisierten, teilfertigen, insbesondere betriebsfertig integrierten Bremszylinders mit am Bremszylinder befindlichen Befestigungspunkten zur nachfolgenden Montage am Nutzfahrzeug, Auswahl des der geforderten Spezifikation entsprechenden Anschlußflansches, Montage des Luftanschlußflansches in der für diese spezielle Spezifikation korrekten Position durch Einfügen in eine im Bremszylindergehäuse oder im Bremszylinderdeckel hierfür vorgesehene Öffnung, und Befestigen des Luftanschlußflansches in dieser Position mit der korrekten Orientierung am Bremszylindergehäuse.

1: Bremszylinder
2: Bremszylindergehäuse
4: Deckel
6: Befestigungspunkte
8: Befestigungsmittel
10: Rippen
12: Schulter
14: Luftanschlußflansch
16: Abschnitt
18: Nut
20: Anschlußstück

Claims

Verfahren zur Herstellung eines durch dessen konkrete Einbaulage am Nutzfahrzeug und die Lage der zugeordneten Druckluftzuleitung spezifizierten Bremszylinders (1), welches wenigstens folgende Schritte umfaßt: a) Bereitstellung eines teilfertigen, vorzugsweise standardisierten und insbesondere betriebsfertig integrierten, Bremszylinders (1) mit am Bremszylindergehäuse (2) befindlichen Befestigungsmitteln (8) zur nachfolgenden Montage am Nutzfahrzeug, b) Auswahl des der geforderten Spezifikation entsprechenden Luftanschlußflansches (14; 14'), c) Montage des Luftanschlußflansches (14; 14') in der für diese spezielle Spezifikation korrekten Position durch Einfügen in eine im Bremszylindergehäuse (2) oder im Bremszylinderdeckel (4) hierfür vorgesehene Öffnung, und d) Befestigung des Luftanschlußflansches (14; 14') in dieser Position mit der korrekten Orientierung am Bremszylindergehäuse (2) oder am Bremszylinderdeckel (4).
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftanschlußflansch (14; 14') in die hierfür vorgesehene Öffnung eingepreßt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftanschlußflansch (14; 14') vermittels Schweißung, insbesondere mittels Ultraschallschweißung in seiner Lage fixiert und befestigt wird.
Teilfertiger Bremszylinder (1) mitbetriebsfertig integriertem Bremszylindergehäuse (2) und darauf befestigtem Deckel (4) mit einer Öffnung zur Aufnahme eines Luftanschlußflansches (14; 14'), dadurch gekennzeichnet, daß diese Öffnung eine Schulter (12) zur Abstützung des Luftanschlußflansches (14; 14') aufweist.
Luftanschlußflansch für Bremszylinder (1) von Nutzfahrzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß die endgültige Einbaulage des Luftanschlußflansches (14; 14') im Bremszylindergehäuse (2) oder am Deckel (4) relativ zur Orientierung der am Bremszylindergehäuse (2) befindlichen Befestigungspunkte des Bremszylinders (1) durch die vorgegebene Einbaulage des Bremszylinders (1) am Nutzfahrzeug und die vorgegebene Lage der zugeordneten Druckluftzuleitung bestimmt ist, und daß der Luftanschlußflansch (14; 14') an seiner dem Bremszylinderdeckel (4) oder Bremszylindergehäuse (2) zugewandten Seite eine Nut (18; 18') zur Aufnahme einer Dichtung aufweist.
Bremszylinder (1) bestehend aus einem teilfertigen Bremszylinder (1) nach Anspruch 4 mit einem Luftanschlußflansch (14; 14') nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die endgültige Einbaulage des Luftanschlußflansches (14; 14') im Bremszylindergehäuse (2) oder am Deckel (4) und die Orientierung der am Bremszylindergehäuse (2) befindlichen Befestigungspunkte (6) des Bremszylinders (1) so aufeinander abgestimmt sind, daß diese einer vorgegebenen Einbaulage des Bremszylinders (1) am Nutzfahrzeug und einer vorgegebene Lage der zugeordneten Druckluftzuleitung entsprechen.