DE1920559A1

DE1920559A1 - Membranbefestigung fuer druckmittelbetriebene Betaetigungseinrichtungen,insbesondere fuer Membranzylinder

Info

Publication number: DE1920559A1
Application number: DE19691920559
Authority: DE
Inventors: Werner Dipl-Ing Egon; Wolfgang Pohl
Original assignee: Westinghouse Bremsen und Apparatebau GmbH
Current assignee: Wabco Westinghouse Fahrzeugbremsen GmbH
Priority date: 1969-04-23
Filing date: 1969-04-23
Publication date: 1971-01-21
Also published as: FR2049072A1; DE1920559B2; FR2049072B1; GB1300162A; DE1920559C3

Description

a ·

Hannover, d. 18.4.1969 IIP 27/68

Yestinghouse Bremsen- und Apparatebau GmbH, Hannover

Kembranbefestlgung für druckmittelbetriebene Betätigungs- < ,,ijifbeeondere fflr Membranzylinder , ·

Die Erfindung bezieht sich auf eine Membranbefestigung für mit einem Druckmittel betriebene Betätigungseinrichtungen, inabeeondere für MeabranzylInder in Druckmittelbremsanlagen von Kraftfahrzeugen, mit einer aua Gummi oder gunmiähnliohen Stoffen bestehenden, an einen naoh aufien hin gerichteten wulstart^en Randteil In einem Gehäuse befestigten topfförmigen Membran.

Derartige Membranen unterliegen einem häufigen Lastweoheel, dar eioh besondere im Randteil dar Membranen kurz oberhalb des Befeetigungevulste· Äußeret nachteilig auswirkt. Insbesondere die für Gummi so schädlichen Zugspannungen führen in den genannten Zonen zur vorzeitigen Zeretörmig der Membranen

Die bekannten Maßnahmen but Verminderung dieser schädlichen Einflüsse sehen in die Membran eingebrachte Gewebeeinlagen vor, die asymmetrisch, d.h. su dem primär auf Zug beanspruchten Rand der Membran hiri verlagert angeordnet sind. Diese Anordnungen haben Jedpoh noch keine zufriedenstellenden Ergabnisse erbracht.

Der Srfindung liegt die Aufgabe sugrunde, eine Anordnung eu treffen, die die genannten Einflüsse unschädlich macht, insbesondere die nachteiligen Zugspannungen abaubauen bzw. zu vermindern 'ind tianit die Lebensdauer derartiger Membranen zu erhöhen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgamäS dadurch gelUst, da3 die Membran im Ausgangszustand in ihrem Randteil auf Biegung beansprucht i-ßü, derart, aa8 sich «tio MeiabrFja bei Pruokmittelbeaufso!ilagu?ig während dos Arbeltshubes entspannt. Auf diese Weise entstehen im Rulis- Law. AusgEiigezustEjad dor Membran In ihren

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välirend dee Arbeitshubes gefährdeten Randzonen Druokspannungeu, die während des Arbeitohubes der Membran abgebaut werde» und somit die Entstehung von schädlichen Zugspannungen verhindern oder zumindest erst in lotsten Teil des Arbeitehubes geringfügig eintreten lassen. Damit wird die Laetweohselaahl baw. die Lebensdauer der Membran wesentlich erhöht.

Zweckmäßigeres!ηe ist der Winkel zwlctchon den Erseugenden der KletsBtflSche das Randteila und der iiaatelfl&che der entspannten Membran größer als der Winkel zwischen den Erzeugenden der entsprechenden Flächen das Gehäuses. Bei dieser Ausbildung ist es möglich, die Membran unter Yorspennung im Gehäuse bzw. zwischen zwei Gahäusetsilen 30 zu varkleramon, daß sich in den Randzonen die schon erwähnte Biegespannung einstellt, wobei die Membran bestrebt ist, diese vorgegebene Biegespannung in Richtung des Arbeitohubes abzubauen.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die entspannte Membran eine im wesentlichen gestreckt verlaufende Seltenwand auf. Derartig ausgebildete Membranen können in den bisher gebräuchlichen Gehäusen befestigt werden, die entsprechend der vorher verwendeten Membranform, in wesentlichen radial gerichtete Befestigungeflansche aufweisen, so daß die erfindungegeiaäße Membran durch radiale Abknickung im Randteil auf Biegung beansprucht wird.

ZweckeSdigexveise 1st die Membran alt einer im Bereich ihres Randteils syraaetrieoh eingelagerten verstärkungseinlage versehen, womit sich bei erhöhter festigkeit der Membran in ihrem Randteil die erwünschten Druckspannungen ungehindert ausbilden können.

Kach einen weiteren zweckmäßigen Torschlag ist das Gehäuse mit Befestigungsflansohen versehen, der«a - im Querschnitt gesehen Bwi■ chen den gegenüberliegenden Klestmflächon dtr Befeatigungsflanache durch den Mittelpunkt des. eingespannten Meabranvulstes und der sum Gehäuseinnern hin gerichteten £inspnnn8ffnung ver-

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laufende Mittellinie aus. eeh&uselnnern hin annähernd In Richtung dea Arbeltshubes der Membran rerltuft. Auf dies· Weiee 1st es mOglioh, die bisher beamteten, mit annähernd radial abgewinkelten Befestigungswulsten Tereehenen Membranen «wischen den erfindimgggemäBen Gehäuseteilen bu befestigen, indem die Elnspannvulste nooh weit er entgegen der Richtung des Arbeitstrabes der Membran abgewinkelt werden, so daß im Randteil kura oberhalb des VoIstee ebenfalls die erwünschte Biegespannung eingeleitet wird.

Weitere Einselhelten der Meabranbefestigung seien nachfolgend anhand von Auafuhrungsbelapielen in der Zeichnung nSher erläutert.
Ea aeigen:

71g. 1 die Darstellung einer in einem Membranzylinder befestigten Membran im Schnitt,

Yig. 2 die Abwickelung einer Membran mit annähernd gestreckt geformter Seitenwand,

Flg. 3 die Membran gemäß Fig. 2 im eingespannten Zustand im Querschnitt und

Flg. 4 eine andere Ansführtmgsform dar Membran mit im Querschnitt kreisförmigem Befeatlgungswulst·

Der Hembransylinder gemäf Fig. 1 waist ein ans swal fellen 1,2 beatehendee Gehäuse auf, da« mit Hilfe τοη Schranbbolsen Van einer Trägerplatte 4 des Fahraeuge« befestigt 1st und über einen Aneohlu6stutsen 5 mit !Druckluft baaufaohlagt werden kmnm; Das Gehäuse 1, 2 iat duroh eine Membran 6 in swei Fammiii ii 7 und 8 abgeteilt, wobei die Kasaer 8 über Sntlüftungsbohrungen 9 alt der Atmosphäre rerbunden ist. DarUbsr hinaus 1st In der Kamser eine aa Eade einer SrucVst&nge 1o befladliche Kolbejiplatte 11 bewegbar, Λίβ der Stirnw&nA 12 der Messbrcii 6 cntrnrechende Abmessung, 6ii aufweist und stHudlg an dieser anliegt. Die DruoTcstangβ K) ist duroh öffnungen-13, 14 des Gehäuses 2 bzw. der Trägerplatte 4 hindurchgeführt und an einen nicht dargestellten Bremahebel angelenkt.

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Di· Menbrcn 6 veiat eine Seitenwand 15 auf, deron Rasdtoil 16 in einen Wulst 17 tibergeht. Das Gehäuse 1, 2 iet mit der Fora des Wulstes 17 entsprechenden Befestigungoflancohen 10, 19 Tersehen, die eo ßngeordnet sind, daß sie die Membran 6 unter Einleitung einer Biegespannung in ihren Randteil 16 einklemmen.. Auf diese Weise entstehen in der Zone 20 des Randteile 16 Druokepannungen, die eine in Richtung des Arbeitehubes 21 der Membran gerichtete Vorspannung bewirken.

Diese Einnpannuns der Heabrsja 6 ist dadurch uöjlicli, daß der Winkel et zwischen de? Xleamflache 22 des Wulstes 17 und dor Mantelflüche 25 £©? gestrichelt dargestallten entspannten Meabran 6 cr3ßor ist all der Winkel β εvflochen den ontaprechondea KlenaAiic'iea dsa CshSuceo 1. Dia Befeetigusgaflsaseho 1G, 19 P gemäS Fig. 1 Bind derart surrgeriohtet, ieS'öio S'^ieohan Ihren einander gegenttberliesoncion IIIeeaflachen 22 und 24 duroii daa Iiittalpunfct 25 des eingespanntea Hünbrar^i'jLstos 17 und dor sum GehSuseianern hin geriohtsten Einepannöffnung 26 rerlaufende Mittellinie 27 sua GehauEeinnera hin annähernd in Riohtung des Arbeitshubes 21 der Membran 6 verläuft.

Beim Breasvorgang wird die Iiembran 6 über den AneohluSstutsen mit DruoLrluft beaufschlagt und bewegt den Kolbenteller 11 mit der Drüokotange 10 nach rechts. Dabei werden zunächst über einen großen Teil des Arbeitshubes 21 die in der Zone 20 des Randteils 16 der Membran 6 befindlichen Druckspannungen abgebaut und erst i.<3 letzten Tell dee Arbeitshubes 21 treten in geringem Maße w die für Gu:ssii schädlicheren Zugspannungen auf« Auf diese Weise 1st eine hohe Lastwechselsahl dta stark beanspruchten Randteils $ und somit eine lange Lebensdauer der Membran 6 erreichbar.

In Fig. 2 der Abbildunger ist ii. Teil einer Membran 6' ge~ eeigt, deren Seitenwand 15* is entspannteu Zustand äZLiü'aernd gestreckt verläuft, was Ίηχ\ί!>. die gect;»iohelte Darstellung gemäß Fig. 2 angedeutet .1st, Lie Fig. 2 läßt auilerdes: die ein*einen Abwinkelungephcsen erkennen, vobei die durchgesogenen Linien den nochmals in Fi^ 3 dargestellten £lnbaueustand der

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Membran 6* wiedergeben» bei dem unter aiin^Jidrnd radialem Verlauf des Wulstes 17' in der Zone 20* C.ae Rfiuidteils 16' ehesib.Ho Druckspannungen eingeleitet wenden. Bei dieser Keabraagestai tiuig kann die bisher verwendete Gehauseform alt entsprechend aanMhernd radial verlaufenden Befeatigungsflauschen 18', 19* veiter verwendet werden.

In Pig. 4 ist eine Heabran 6" «!abgestellt, die einen - Ie Querschnitt gesehen -- i» v/e^entUohesi toeeioförnige» Wulct 17¹¹ aufweist. Darüber hinaus 1st Jed« andere VoIstform deckbar, die geeignet ist, ein. si charts Böfestigüix imd Verspanrtea äor Membran su gewährleisten. -

ferner köonea die Membranen, vfie in Fig. ?. erkennbar iot, mit einer E^iiatrisch eingslaMertsii Varatärhuagseinleg© ?,Q versehen sein, dis die festigkeit nooh wesentlich erhöht und darüber hinaus eine einwandfreie Ausbildung von Druckspannungen in der Zone 20, 20« gewährleistet.

Zur besseren Abdichtung des Meabranwulstes ist es sveokmäfiig, in ?ig. 2 dargestellte uolaufende Dichtkanten 29» 30 voreusehen.

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Claims

Patent- bgyy. Sohutganaprüolie

1J Meairanbaf eetigung für tali einem Druckmittel,; botriebeno Betätigüngeeinriehtungen, insbesondere für Membranzylinder ixt Druckmittelbremsanlagen von Kraftfahrzeugen,, alt einer au· (kanal oder gummi Mhni lohen Stoffen bestehend«^ an einem nach außen hin gerichteten wulstartigen Bandteil in einem Gehäuse befestigten topffSrmlgen Membran, daduroh gekennzeichnet , daß die Membran (6» 6', 6'') in Ausgangssustand in ihre?. Randteil (16, 16', 16'') auf Biegung beanapruoht ist, derart, daß aioh die Membran bei DruckiiittelbeatLf^ohlagung vährend des ftjbeitahubeo (51) entspannt.
2. Hembranbefestigung xiaoh Anspruch 1, dadurch daß der Winkel (<£) evischsn den Erzeugenden der KIenaflache (22, 22·, 22*') des Bandteile (16, 16*, 16") und der Mantelfläche (23₇ 23', 23") der entspannten Membran (6, 6', 6") größer let als der Winkel (ß) zwisohen den Br*äugenden der entsprechenden Kleeafläoh«n des Gehäuees
♦ Membran für eine Membranbefestigung nach Anspruch 1, daduroh gekennzeiohnet, daß dl· entspannte Membran (6') eine im wesentlichen gestreckt rerlaufende Seitenwand (15*) aufweist.
4· Membran nach den Ansprüchen i und 3» daduroh gekennzeichnet, daS die Membran (6, 6·, 6··) alt einer la Bereich ihres Randteil« (16, 16·, 16") symmetniech eingelagerten 7erstarkungselnlag· (24) reraehen ist/
5. Membra&befestigung nach Anspruch 1, daduroh daS dag Gehäuse (1, 2) »it Befestigtmggflszsohen (18, ίί ▼ergehen 1st, deren - im Querschnitt gesehen - zwiao'aeu einsamer geg&nubarllegeadea Clemmilächea (C2, 24) der B^- festlgungsflansche durch den Mittelpunkt (?5) des eXz.^esps.in· ten Meiabranvulstee (17) und der suot ürehäuseinaern hin go·* riehtuten Slnspannuffnung (26) rerlaufande Kittellinie (27) •um Gehäuseinnern hin annShernd In Richtung dc3 Arbeltsliubes (21) der Membran (6) rerlauft.

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6. Hembranbefestigung nach Anspruch, i und 5» da Aul'oh gekennzeichnet, daß der Hembr&nwulst (17_f 17'» 17") «3t vorspringenden Diohtkanten (29, 30) versehen ist.

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