DE1032679B - Zylinder, insbesondere Druckluftbremszylinder fuer Kraftfahrzeugbremsen - Google Patents

Description

• Zylinder, insbesondere Druckluftbremszylinder für Kraftfahrzeugbremsen Die Erfindung betrifft einen Zylinder für durch Druckluft betätigte Anlagen, insbesondere für Kraftfahrzeugbremsen. Bei diesen Zylindern, insbesondere wenn sie in Druckluftbremsanlagen von geländegängigen Kraftfahrzeugen verwendet werden sollen, besteht häufig die Aufgabe, die Außenluftseite des Zylinders so abzuschließen, daß in die sich beim Arbeiten des Kolbens räumlich dauernd ändernde Außenluftkammer weder Staub noch Wasser eindringen kann. Es ist deshalb für solche Fälle schon vorgesehen worden, die Außenluftseite des Zylinders mit einem Balg abzudecken, dessen Enden dicht abschließend mit dem Zylindergehäuse bzw. der aus diesem Gehäuse herausragenden Kolbenstange verbunden sind. Dabei ist der Balg so ausgebildet und angeordnet bzw. bemessen worden, daß der zwischen dem Balg, dem Kolben und dem Zylinder eingeschlossene Luftraum in allen Kolbenstellungen ungefähr gleich groß bleibt. Man ist deshalb bei der bekannten Ausführung für den Balg auf einen Durchmesser gegangen, der auch bei ausgezogener Kolbenstange ungefähr dem Außendurchmesser des Bremszylinders entspricht. Bei der bekannten Ausführung ist aber nicht berücksichtigt, daß Kolbendichtungen mindestens nach längerer Betriebszeit nachlassen, so daß ein Druckausgleich zwischen der im vorliegenden Fall dicht abgeschlossenen Außenluftkammer und der Arbeitskammer des Zylinders auftreten kann. Die bekannte Bremszylinderausführung, die für einen Unterdruckbremszylinder gedacht war, ist daher für Druckluftbremszylinder nicht immer geeignet.
• Um diese Mängel zu beheben, ist nach der Erfindung das eine Ende des nachgiebigen Balgs mit dem ihm zugeordneten Balgträger als ein nach außen öffnendes Überströmventil ausgebildet, das nur bei einer in der Außenluftkammer auftretenden Drucksteigerung wirksam wird. Bei dieser Ausführung kann also über den Kolbenstulp zuströmende Druckluft aus der Außenluftkammer entweichen, der Eintritt von Luft und Wasser von außen aber wird mit Sicherheit verhindert.
• Einige Ausführungsbeispiele nach der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt, und zwar zeigt Fig. 1 eine erste Ausführungsform, Fig. 2 einen Ausschnitt aus Fig. 1 in vergrößertem Maßstab, Fig. 3 ein Teilbild einer zweiten Ausführungsform im Schnitt, Fig. 4 ein Teilbild einer dritten Ausführungsform, gleichfalls im Schnitt, während in Fig. 5 eine Einzelheit der Balgausbildung erläutert ist.
• Der in üblicher Weise aus Blech gezogene Bremszylinder 1 hat einen Flansch 2, einen Boden 3 und einen Anschluß 4, über den der rechten Seite des Bremszylinders Druckluft zugeleitet oder diese Zylinderseite entlüftet werden kann. Im Zylinder 1 ist ein im wesentlichen scheibenförmiger Kolben 5 beweglich, der einen dem Boden 3 zugekehrten Dichtungsstulp 6 trägt. Eine gewellte, gleichzeitig den Rechtshub des Bremskolbens begrenzende Blechscheibe 7 hält den Dichtungsstulp an der Kolbenscheibe. Die Dichtlippe des Stulps wird in üblicher Weise durch Eigenspannung oder durch eine Spreizfeder an der Zylinderwand gehalten. An die Kolbenscheibe 5 ist ein Führungsrohr B angeschweißt, dessen linker Teil in dem Hals 9 eines aus Blech gezogenen Zylinderdeckels 10 gelagert ist. Der Deckel 10 endet nach außen in einem Ringflansch 11, der mit dem Flansch 2 des Bremszylinders verbunden ist. Am Hals 9 stützt sich außerdem eine Rückführfeder 12 für den Bremskolben ab. Im Führungsrohr 8 ist mit einer Scheibe 13 eine Kolbenstange 14 untergebracht, die mit ihrem rechten Ende sich gegen die Kolbenscheibe 5 legt. An das linke Ende der Kolbenstange ist ein Gabelkopf 15 angesetzt für den Anschluß des Brernsgestänge:s. Ein mit Spannbändern 16 und 17 am Gabelkopf 15 bzw. am Hals 9 festgespannter Faltenbalg 18 überdeckt die aus dem Zylinderdeckel 10 hinausragenden Kolbenteile.
• Der Zylinderdeckel 10 verläuft auf dem zwischen dem Hals 9 und dem Flansch 11 liegenden Teil kegelig und hat dort Öffnungen 19. Diese Öffnungen sind von außen überdeckt durch eine Verlängerung 20 des aus synthetischem Gummi hergestellten Faltenbalgs. Die Verlängerung ist nach Art eines Dichtungsstulps mit gegen den Zylinderflansch 2 sich verjüngender Dichtlippe 21 ausgebildet und schließt zwischen dem Konus des Deckels und ihrer Innenwand einen freien Raum ein. Der Rand der Dichtlippe 21 legt sich unter Eigenspannung gegen den Deckel 10.
• Wenn infolge eines Nachlassens des Dichtungsstulps 6 am Kolben aus der rechten Zylinderkammer Druckluft in die linke überströmt, so wirkt sich die links entstehende Drucksteigerung über die Öffnungen 19 auch auf die Dichtlippe 21 aus. Diese hebt sich mit ihrem Rand von dem Konus des Zylinderdeckels ab und läßt die Druckluft aus der Ringkammer des Bremszylinders ins Freie entweichen. Nach Entlüftung der Ringkammer und beim Zurückgehen des Bremskolbens 5 in die Ausgangslage liegt die Dichtlippe 21 mit ihrem Rand wieder abschließend am Zylinderdeckel, so daß von außen weder Luft noch Staub noch Wasser in das Innere des Bremszylinders dringen kann. Das Entstehen eines Unterdruckes in der Ringkammer ist trotzdem vermieden, weil über den nicht vollständig dicht abschließenden Kolbenstulp 6 ein Luftausgleich herbeigeführt wird.
• Im Kolbenrohr sind bei den üblichen Bremszylinderausführungen Ausgleichsöffnungen vorgesehen, durch die erforderlichenfalls Luft aus der Ringkammer in das Rohr oder aus dem Rohr in die Ringkammer strömen kann. Diese Ausgleichsöffnungen ergeben sich meist schon beim Herstellen des Kolbenrohres von selbst, weil dieses aus einem Blechstreifen gerollt wird und die Trennfuge am Rohrmantel offen bleibt. Beim Arbeitshub eines Bremszylinders mit Kolbenrohr bleibt der Luftinhalt des Kolbenrohres immer gleich. Es ist empfehlenswert, die Abmessungen so zu wählen, daß der Durchmesser d1 des Kolbenrohres etwa drei Viertel des Durchmessers d2 des Bremszylinders beträgt und der Außendurchmesser d3 des Balgs 18 nur wenig größer ist als der Außendurchmesser d5 des Deckelhalses 9.
• An Stelle eines zylindrischen Außenumfangs (Fig. 1 und 2) kann bei der Dichtlippe 21 der Balgverlängerung 20 eine konische Form vorgesehen werden, die hinsichtlich ihrer Neigung dem kegeligen Teil des Zylinderdeckels 10 angepaßt ist (Fig. 3).
• Die Dichtlippe verjüngt sich gegen ihren Rand etwa im Verhältnis 3 :1, so daß eine genügende Festigkeit am Spannband 17 vorhanden ist und auch der Rand der Dichtlippe noch mit genügender Sicherheit ohne andere Hilfsmittel gegen den Zylinderdeckel gepreßt wird.
• Der Ringraum zwischen der Verlängerung 20 und dem Zylinderdeckel, der erforderlich ist, damit ein in der Ringkammer des Zylinders entstehender Überdruck sich ungehindert am ganzen Umfang der Dichtlippe auswirken kann; kann auf einfache Weise auch dadurch erreicht werden, daß der Zylinderdeckel, wie in Fig. 4 dargestellt, in Ringstufen 22, 23 gezogen wird. In diesem Falle kann die eine Ringstufe 22 gleich das Balgende gegen axiales Verschieben sichern, während die andere Ringstufe mit ihrer abgerundeten Außenkante die Auflage für den Rand der Dichtlippe 21 bildet. Die Bohrungen 19 werden dann zweckmäßig in dem zylindrischen Mantelteil zwischen den beiden Ringstufen vorgesehen.
• Eine besonders zweckmäßige Form des Faltenbalgs ergibt sich, wenn die Wandstärke an den Innen- und Außenkämmen groß gewählt wird und die Faltenwand ausgehend von den Kämmen eine allmählich nachlassende Wandstärke erhält. So kann beispielsweise die Wandstärke S1 an den Kämmen mit etwa 6 mm, die Wandstärke s2 in der Mitte der Faltenwände mit etwa 1 mm bemessen werden. In diesem Fall bleibt beim Kolbenhub der Innen- und Außendurchmesser d4 bzw. d3 des Balgs praktisch unverändert, und eine gegebenenfalls beim Arbeitshub des Bremskolbens auftretende Volumenvergrößerung wird aufgenommen durch Aufblähen des Balgs im Bereich der verdünnten Wandzonen, ohne das eine nennenswerte Drucksteigerung im Raum links des Kolbens 5 entsteht (vgl. Fig. 5).

Claims (6)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Zylinder für durch Druckluft betätigte Anlagen, insbesondere Druckluftbremszylinder für Kraftfahrzeugbremsen, mit einem die Außenluftseite des Zylinders abdeckenden nachgiebigen Balg, dessen. eines Ende mit dem Zylindergehäuse und dessen anderes Ende mit einem aus dem Zylindergehäuse herausragenden beweglichen Teil, z. B. der Kolbenstange, verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Balgende (20) mit dem ihm zugeordneten Balgträger (9) ein nach außen öffnendes Überströmventil bildet, das nur bei einer in der Außenluftkammer auftretenden Drucksteigerung wirksam wird.
2. 2. Zylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Balg auf der Seite des Zylindergehäuses hinter der Befestigungsstelle (9, 17) eine nach Art einer Dichtlippe ausgebildete Verlängerung (20) aufweist, die mit ihrem verjüngten Rand (21) unter Eigenspannung dicht anliegend am Zylindergehäuse gehalten ist und dort Ausnehmungen (19) nach außen abschirmt.
3. 3. Zylinder nach Anspruch 2 mit einem aus Blech gezogenen, die Außenluftseite des Zylinders abschließenden Zylinderdeckel, dessen Hals als Lager für ein Kolbenzuführungsrohr des Kolbens und als Befestigungsstelle für den Faltenbalg dient, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinderdeckel (10) zwischen Hals (9) und außenliegendem Befestigungsflansch (11) im wesentlichen konisch verläuft und in diesem konischen Teil Öffnungen (19) aufweist, die zur Außenluft-Ringkammer des Zylinders (1) zwischen Kolbenführungsrohr (8) und Zylindermantel führen und von der entsprechend gestalteten Balgverlängerung (20) überdeckt sind, wobei durch die Balgverlängerung und den die Öffnungen enthaltenden Teil des Zylinderdeckels ein ringförmiger Hohlraum gebildet wird.
4. 4. Zylinder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der ringförmige Hohlraum zwischen Balgverlängerung und Zylinderdeckel eine Ringnut auf der Innenseite der Balgve.rlängerung ist.
5. 5. Zylinder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der ringförmige Hohlraum zwischen Balgverlängerung und Zylinderdeckel durch eine beim Herstellen des Deckels eingezogene Ringstufe gebildet ist, die die Ausgleichsöffnungen aufnimmt.
6. 6. Zylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Balg ein Gummifaltenbalg ist, dessen Innen- und Außenkämme verstärkt sind, während die Faltenwände, ausgehend von den Kämmen, eine allmählich nachlassende Wandstärke erhalten, derart, daß die Faltenwände bei geringem Überdruck im Balg ohne Veränderung der Kammdurchmesser sich aufblähen können. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 574 262. Entgegengehaltene ältere Rechte: Deutsches Patent Nr. 942 488.