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DE3145757A1 - Diaphragm cylinder - Google Patents

Diaphragm cylinder

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Publication number
DE3145757A1
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DE
Germany
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membrane
diaphragm
diaphragm plate
area
cylinder
Prior art date
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Withdrawn
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DE19813145757
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German (de)
Inventor
Hans-Christian 3000 Hannover Bock
Hartmut 3257 Springe Runge
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Wabco Westinghouse Fahrzeugbremsen GmbH
Original Assignee
Wabco Westinghouse Fahrzeugbremsen GmbH
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Publication date
Application filed by Wabco Westinghouse Fahrzeugbremsen GmbH filed Critical Wabco Westinghouse Fahrzeugbremsen GmbH
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T17/00—Component parts, details, or accessories of power brake systems not covered by groups B60T8/00, B60T13/00 or B60T15/00, or presenting other characteristic features
    • B60T17/08—Brake cylinders other than ultimate actuators
    • B60T17/081—Single service brake actuators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/08—Characterised by the construction of the motor unit
    • F15B15/10—Characterised by the construction of the motor unit the motor being of diaphragm type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
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    • F16J3/06—Bellows pistons

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Abstract

In the case of a diaphragm cylinder with a diaphragm (13) acting on a diaphragm plate (14), a pot-like formation (2) of the diaphragm plate (13) is firstly proposed in order to prevent the diaphragm (13) from being able to bow behind the diaphragm plate (14). Secondly it is proposed that the inside diameter of that half of the housing of the diaphragm cylinder which accommodates the diaphragm plate and the piston rod connected thereto be enlarged in the area of the diaphragm mounting. In this way space is created so that the diaphragm can bow outwards and not behind the diaphragm plate. <IMAGE>

Description

MembranzylinderMembrane cylinder

Die Erfindung bezieht sich auf einen Membranzylinder gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a membrane cylinder according to the preamble of claim 1.

Bei einem solchen Membranzylinder kommt es u.a. darauf an, die Kraftkennlinie so zu gestalten, daß die von der Kolbenstange übertragene Kraft bei konstantem Druck des die Membran beaufschlagenden Druckmittels über einen möglichst großen Teil des Arbeitshubes konstant und möglichst groß ist.With such a diaphragm cylinder, it is important to have the force characteristic to be designed so that the force transmitted by the piston rod is at constant pressure of the pressure medium acting on the membrane over the largest possible part of the Working stroke is constant and as large as possible.

Abweichungen von einer idealen Kraftkennlinie ergeben sich u.a. dadurch, daß die Membran in Abhängigkeit vom Hub des Membrantellers in unterschiedlicher Weise an dem Membranteller anliegt bzw. auf diesen wirkt.Deviations from an ideal force curve result, among other things, from that the membrane depends on the stroke of the membrane plate in different Way rests on the diaphragm plate or acts on it.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen Membranzylinder der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem die Kraftkennlinie einen möglichst linearen Verlauf der Kraft in Abhängigkeit vom Hub des Membrantellers zeigt.The invention is therefore based on the object of a membrane cylinder of the type mentioned to create, in which the force characteristic as possible shows the linear course of the force as a function of the stroke of the diaphragm plate.

Diese Aufgabe wird durch die in den Ansprüchen 1 und 2 angegebenen Erfindungen gelöst. Weiterbildungen und vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindungen sind in den Unteransprüchen angegeben.This object is given by those in claims 1 and 2 Inventions solved. Developments and advantageous embodiments of the inventions are specified in the subclaims.

Bei den erfindungsgemäßen Membranzylindern wird dafür gesorgt, daß die Membran bei Beaufschlagung mit einem Druckmittel und bei einer Betätigung der Kolbenstange so geführt wird, daß keine wesentliche Verringerung der wirksamen Kolbenfläche des Membrankolbens mehr auftritt. Bei dem erfindungsgemäßen Membranzylinder gemäß Anspruch 1 verhindern die Vorsprünge des Membrantellers vorteilhaft, daß sich die Membran hinter den Membranteller wölbt.In the case of the membrane cylinders according to the invention, it is ensured that the membrane when a pressure medium is applied and when the Piston rod is guided so that no significant reduction in the effective piston area of the diaphragm piston occurs more. In the membrane cylinder according to the invention according to Claim 1 prevent the projections of the diaphragm plate advantageous that the The diaphragm bulges behind the diaphragm plate.

Bei dem erfindungsgemäßen Membranzylinder gemäß Anspruch 2 kann sich die Membran nach einem entsprechenden Hub im Bereich des größeren Innendurchmessers der betreffenden Gehäusehälfte so ausdehnen bzw. an diese Gehäusehälfte so anlegen, daß eine Wölbung der Membran hinter den Membranteller weitgehend verhindert ist.In the membrane cylinder according to the invention according to claim 2 can the membrane after a corresponding stroke in the area of the larger inner diameter expand the relevant housing half or place it against this housing half in such a way that that a bulging of the membrane behind the membrane plate is largely prevented.

Werden beide erfindungsgemäßen Maßnahmen gemäß Anspruch 1 und Anspruch 2 zugleich angewendet, wird praktisch vollständig verhindert, daß die wirksame Kolbenfläche des Membranzylinders mit zunehmendem Hub verringert wird.Both measures according to the invention according to claim 1 and claim 2 applied at the same time, is practically completely prevented that the effective piston area of the diaphragm cylinder is reduced with increasing stroke.

Die Erfindungen werden an Hand eines Ausführungsbeispiels für einen Membranzylinder näher erläutert.The inventions are based on an exemplary embodiment for a Diaphragm cylinder explained in more detail.

Die Zeichnung zeigt einen Membranzylinder für eine Druckluft-Bremsanlage zur Betätigung einer Fahrzeugbremse. Der Membranzylinder besteht aus zwei Gehäusehälften 3 und 5, zwischen denen eine Membran 13 mit ihrem verdickten Rand eingespannt ist. Zur gegenseitigen Befestigung der beiden Gehäusehälften 3 und 5 sowie der Membran 13 dient ein Klemm@@@pannband 4.The drawing shows a membrane cylinder for a compressed air brake system for actuating a vehicle brake. The membrane cylinder consists of two housing halves 3 and 5, between which a membrane 13 is clamped with its thickened edge. For the mutual fastening of the two housing halves 3 and 5 and the membrane 13 is a clamp @@@ strap 4.

Die Gehåusehalfte 3 bildet flit der Membran 13 eine Druckluftkammer 1, die über einen Anschluß 1- lt Druckluft beaufschlagbar ist. Die zylirdisch ausgebildete Gehäusehälfte 5 bildet mit der Membran 13 eine Federkammer. in der ein die Membran 13 abstützender Membranteller 14 und eine damit verbundende Kolbenstange 6 angeordnet sind Zur selbsttätigen Rückstellung des Membrantellers 14 nach dem Entlüften der Druckluftkammer 1 ist eine auf den Membranteller 14 wirkende Rückstellfeder 7 vorgesehen.The housing half 3 forms a compressed air chamber with the membrane 13 1, which can be acted upon via a connection 1- lt compressed air. The cylindrically trained Housing half 5 forms a spring chamber with membrane 13. in one the membrane 13 supporting diaphragm plate 14 and a piston rod 6 connected therewith are arranged are for the automatic return of the diaphragm plate 14 after venting the Compressed air chamber 1, a return spring 7 acting on the diaphragm plate 14 is provided.

Der Membranteller 14 weist an seinem äußeren Rand einen abgewinkelt verlaufenden und zur Kolbenstange 6 hin weisenden ringförmigen Vorsprung 2 auf. Dieser Vorsprung 2 ist so aufgebildet, daß er zur radialen nach außen weisenden Abstützung von nicht an dem ebenen Teil des Membrantellers 14 anliegenden Bereichen der Membran 13 dient. Man erkennt, daß auf diese Weise verhindert wird, daß die Membran 13 sich nennenswert hinter den Membranteller 14 wölben kann.The diaphragm plate 14 has an angled at its outer edge extending and pointing towards the piston rod 6 annular projection 2. This projection 2 is formed so that it points to the radial outward Support of areas not in contact with the flat part of the diaphragm plate 14 the membrane 13 is used. It can be seen that this prevents the Diaphragm 13 can bulge appreciably behind the diaphragm plate 14.

Durch die beschriebene topfartige Ausbildung des Membrantellers 14 wird die Membran 13 also gehindert, die wirksame Kolbenfläche des dargestellten Membranzylinders in unzulässiger Weise zu verkleinern, wenn der Membranteller 14 und die Membran 13 einen gewissen Mindesthub zurückgelegt haben Statt des umlaufenden ringförmigen Vorsprungs 2 können auch mehrere einzelne entsprechende Vorsprünge des Membrantellers 14 verwendet werden.Due to the described pot-like design of the diaphragm plate 14 the membrane 13 is thus prevented from having the effective piston area of the illustrated To reduce the size of the diaphragm cylinder in an impermissible manner, if the Diaphragm plate 14 and the membrane 13 have covered a certain minimum stroke Instead of the circumferential annular projection 2, several individual corresponding Projections of the diaphragm plate 14 are used.

Die Gehäusehälfte 5 weist im Bereich 11 der Einspannung der Membran 13 zwischen den Gehäusehälften 3 und 5 ein inneres Durchmessermaß 8 auf, das dem inneren Durchmessermaß der anderen ehäusehälfte 3 im Bereich 11 der Membran-Einspanrlullg entspricht. Im Anschluß an den Bereich 11 der Membran-Einspannung weist die Gehäusehälfte 5 einen Bereich 10 auf, dessen inneres Durchmessermaß 9 größer ist als das Durchmessermaß 8.The housing half 5 has in the area 11 of the clamping of the membrane 13 between the housing halves 3 and 5 an inner diameter 8, which the inner diameter of the other housing half 3 in the area 11 of the membrane Einspanrlullg is equivalent to. Following the area 11 of the diaphragm clamping, the housing half 5 has an area 10, the inner diameter of which 9 is greater than the diameter 8th.

Die beschriebene Erweiterung des Innenraurnes der Gehäusehälfte 5 bewirkt, daß sich die Membran 13 nach einem entsprechenden Hub der Membran 13 und des Membrantellers 14 im Bereich 10 der Gehäusehälfte 5 weiter nach außen bewegen kann, als dies bei einem dem Durchmessermaß 8 entsprechenden Innenmaß der Fall wäre. Auf diese Weise kann sich die Membran 13 nach außen wölben. Sie muß sich also nicht hinter den Membranteller 14 wölben. Man erkennt, daß die beschriebene Erweiterung der Gehäusehälfte 5 zu einem ähnlichen Erfolg führt wie die Verwendung des ringförmigen Vorsprungs 2 an dem Membranteller 14.The described expansion of the interior of the housing half 5 causes the membrane 13 after a corresponding stroke of the membrane 13 and of the diaphragm plate 14 in the area 10 of the housing half 5 further outwards can than would be the case with an inner dimension corresponding to the diameter dimension 8. In this way, the membrane 13 can bulge outwards. So you don't have to Arch behind the diaphragm plate 14. It can be seen that the described extension the housing half 5 leads to a similar success as the use of the annular Projection 2 on the diaphragm plate 14.

Werden - wie in der Zeichnung dargestellt - beide Maßnahmen, nämlich sowohl der Vorsprung 2 als auch die Erweiterung des Durchmessermaßes 8 auf das Durchmessermaß 9 zugleich angewendet, so ergibt sich eine Anordnung, bei der über den gesamten Hub des Membrantellers 14 und der Membran 13 eine ausreichende Konstanz der wirksamen Kolbenfläche des Membranzylinders gewährleistet ist.If - as shown in the drawing - both measures, namely both the projection 2 and the extension of the diameter dimension 8 to the diameter dimension 9 applied at the same time, the result is an arrangement in which over the entire Hub of the diaphragm plate 14 and the membrane 13 a sufficient constancy of the effective Piston area of the diaphragm cylinder is guaranteed.

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Claims (4)

Patentansprüche 1'.IIulembranzylinder, insbesondere für druckmittelbetätigte Fahrzeugbremsanlagen, mit folgenden Merkmalen: a) es ist eine im Zylindergehäuse zwischen zwei Gehäusehälften eingespannte Membran vorgesehen; b) die Membran ist auf ihrer einen Seite von einem Druckmittel beaufschlagbar; c) die Membran ist auf ihrer anderen Seite von einem mit einer Kolbenstange verbundenen Membranteller unterstützt; dadurch gekennzeichnet, daß diejenige Gehäusehälfte (5), die sich auf der von dem Membranteller (14) unterstützten Seite der Membran (13) befindet, wenigstens in dem sich an den Bereich (11) der Membran-Einspannung anschließenden Bereich (10) einen größeren Innendurchmesser (9) aufweist als in dem Bereich (11) der Membran-Einspannung. Claims 1'.IIulembrane cylinder, in particular for pressure medium-operated Vehicle braking systems, with the following characteristics: a) there is one in the cylinder housing a membrane clamped between two housing halves is provided; b) the membrane is can be acted upon by a pressure medium on one side; c) the membrane is open their other side supported by a diaphragm plate connected to a piston rod; characterized in that that housing half (5) which is on the of the Diaphragm plate (14) supported side of the membrane (13) is at least in the area (10) adjoining the area (11) of the membrane restraint has a larger inner diameter (9) than in the area (11) of the membrane restraint. 2. Membranzylinder, insbesondere für druckmittelbetätigte Fahrzeugbremsanlagen, mit folgenden Merkmalen: a) es ist eine im Zylindergehäuse zwischen zwei Gehäusehälften eingespannte Membran vorgesehen; b) die Membran ist auf ihrer einen Seite von einem Druckmittel beaufschlagbar; c) die Membran wird auf ihrer anderen Seite von einem mit einer Kolbenstange verbundenen Membranteller unterstützt; gekennzeichnet durch folgende Merkmale: d) der Membranteller (14) weist an seinem äußeren Rand mehrere abgewinkelt verlaufende zur Kolbenstange (6) hin weisende Vorsprünge (2) auf; e) die Vorsprünge (2) sind so ausgebildet, daß sie zur radialen Abstützung von nicht an dem ebenen Teil des Membrantellers (14) anliegenden Bereichen der Membran (13) dienen. 2. Diaphragm cylinders, in particular for pressure medium-actuated vehicle brake systems, with the following features: a) there is one in the cylinder housing between two housing halves clamped membrane provided; b) the membrane is on its one side of a Pressure medium can be acted upon; c) the membrane is on top of its other Side supported by a diaphragm plate connected to a piston rod; marked by the following features: d) the diaphragm plate (14) points at its outer edge several angled protrusions (2) pointing towards the piston rod (6) on; e) the projections (2) are designed so that they provide radial support of areas of the membrane that are not in contact with the flat part of the membrane plate (14) (13) serve. 3. Mernbranzylinder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß diejenige Gehäusehälfte (5), die sich auf der von dem Membranteller (14) unterstützten Seite der Membran (13) befindet und zylindrisch ausgebildet ist, wenigstens in dem sich an den Bereich (11) der Membran-Einspannung anschließenden Bereich (10) einen größeren Innendurchmesser (9) aufweist als in dem Bereich. (ll)der Membran-Einspannug.3. Mernbran cylinder according to claim 2, characterized in that the one Housing half (5), which is on the side supported by the diaphragm plate (14) the membrane (13) is located and is cylindrical, at least in which a larger area (10) adjoining the area (11) of the membrane restraint Internal diameter (9) than in the area. (ll) the diaphragm clamping. 4. Membranzylinder nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge einen durchgehenden ringförmigen Vorsprung (e) des Membrantellers (14) bilden.4. Membrane cylinder according to claim 2 or 3, characterized in that that the projections form a continuous annular projection (e) of the diaphragm plate (14) form.
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