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Die
Erfindung betrifft einen Bremskraftverstärker mit einem Verstärkergehäuse, welches
durch wenigstens eine, mit einem pneumatischen Differenzdruck beaufschlagbare,
axial bewegliche Wand in wenigstens eine Unterdruckkammer und wenigstens
eine Arbeitskammer unterteilt ist, wobei die bewegliche Wand durch
einen Membranteller und eine daran anliegende Rollmembran gebildet
ist, deren radial innenliegender Dichtwulst in einer, in einem Steuergehäuse ausgebildeten
Ringnut eingespannt ist.
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Ein
derartiger Bremskraftverstärker
ist beispielsweise aus der
DE
39 04 641 A1 bekannt.
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Im
Bereich der Rollmembran-Einspannung an dem Steuergehäuse ist
durch die Ausgestaltung der umlaufenden Ringnut, des Membrantellers,
sowie der Kontur für
die Einspannung in der Rollmembran selbst ein sicherer Sitz von
Rollmembran und Membranteller an dem Steuergehäuse zu gewährleisten, sowie weiterhin
unter Zuhilfenahme einer Vorspannung der Rollmembran eine Abdichtung
der Kammern (Unterdruckkammer und Arbeitskammer) zu garantieren.
Durch die Einspannung muss aber auch im Falle eines Druckstoßes von
der Seite der Unterdruckkammer ein Ausknöpfen der Rollmembran vermieden
werden. Ein solcher Druckstoß entsteht
beispielsweise bei einer Betätigung
des Bremskraftverstärkers
ohne Vakuum bei geöffneten
Radkreisen oder bei plötzlichem
Abziehen eines Vakuumschlauches von der Unterdruckkammer des Bremskraftverstärkers, wenn
sich also in der Unterdruckkammer schlagartig Atmosphärendruck
einstellt.
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Nachteilig
bei bekannten Bremskraftverstärkern
ist, dass dieser Druck über
eine Verbindung von Unterdruckkammer zu Arbeitskammer nicht dynamisch
genug abgebaut werden kann, so dass die Rollmembraneinspannung relativ
massiv ausgeführt werden
muss, um ein Ausknöpfen
des Dichtwulstes der Rollmembran und damit ein Ausfall des Bremskraftverstärkers zu
verhindern.
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Daher
ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen gattungsgemäßen Bremskraftverstärker bereitzustellen,
welcher eine sichere Einspannung der Rollmembran sowie eine Abdichtung
der Kammern (Unterdruck- und Arbeitskammer) gewährleistet und gleichzeitig
einen dynamischen Druckabbau im Falle eines Druckstoßes von
der Seite der Unterdruckkammer erlaubt.
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Die
Aufgabe wird dadurch gelöst,
dass der Dichtwulst Mittel aufweist, welche einen Druckabbau von
der Unterdruckkammer in Richtung der Arbeitskammer über den
Dichtwulst ermöglichen.
Im Falle eines Druckstoßes
von der Seite der Unterdruckkammer kann so der Druck schnell abgebaut
werden, wodurch ein Ausknöpfen
der Rollmembran aus der Ringnut verhindert werden kann. Des weiteren
kann dadurch, dass die Rollmembraneinspannung einem Druckstoß von der
Seite der Unterdruckkammer nicht standhalten muss, der radiale Bauraum
der Ringnut verringert werden, wodurch Vorteile im Packaging und
im Werkstoffeinsatz der Rollmembran und des Steuergehäuses erzielt
werden.
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Die
Mittel zum Druckabbau sind dabei in wenigstens einem Abschnitt des
Dichtwulstes vorgesehen. Um jedoch einen gleichmäßigen Druckabbau zu erreichen,
sind vorzugsweise mehrere am Umfang des Dichtwulstes verteilte Abschnitte
vorgesehen, welche die Mittel zum Druckabbau von der Unterdruckkammer
in Richtung der Arbeitskammer aufweisen.
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Eine
einfache Ausgestaltung der Rollmembran wird dadurch erzielt, dass
der Dichtwulst an einer Unterseite eine umlaufende Dichtfläche aufweist.
Somit sind keine weiteren Dichtelemente notwendig, die an den Dichtwulst
angeformt sind.
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In
vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist der Membranteller
einen radial innenliegenden, axial ausgerichteten Randbereich mit
einer radial innenliegenden Ringfläche auf, welcher eine Außenseite
des Steuergehäuses
umgreift und welcher mit einem freien Ende an einer Anschlagfläche des
Steuergehäuses
anliegt, wodurch eine weitere Reduzierung des radialen Bauraumes
im Bereich der Rollmembraneinspannung erreicht werden kann.
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Eine
vorteilhafte Ausführungsform
der Erfindung sieht vor, dass der Dichtwulst in wenigstens einem
Abschnitt an einer dem Membranteller abgewandten Seite eine Ausnehmung
aufweist. Dabei erstreckt sich die Ausnehmung vorzugsweise an der Seite
in radialer Richtung über
eine Höhe
des Dichtwulstes und an der Unterseite in axialer Richtung über einen
Teil der Breite des Dichtwulstes bis zur umlaufenden Dichtfläche bzw.
nahezu bis zur umlaufenden Dichtfläche. Der Druckabbau von der
Unterdruckkammer in Richtung der Arbeitskammer ist dadurch möglich, dass
im Falle eines Druckstoßes
der Dichtwulst in der Ringnut in Richtung Arbeitskammer kippt. Hierdurch
hebt die Dichtfläche
von einem Boden der Ringnut ab und der Druckabbau kann über die
Ausnehmung im Dichtwust erfolgen.
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Eine
weitere vorteilhafte Ausführungsform der
Erfindung sieht vor, dass der Dichtwulst in wenigstens einem Abschnitt
an der Unterseite eine erste und eine zweite Ausnehmung aufweist,
wobei an der Unterseite ein Teil des Dichtwulstes stehen bleibt
und die umlaufende Dichtfläche
an dem verbleibenden Teil des Dichtwulstes vorgesehen ist. Ein Druckabbau
von der Unterdruckkammer in Richtung Arbeitskammer kann dadurch
erfolgen, dass der verbleibende Teil des Dichtwulstes durch den
Druckstoß in Richtung
Arbeitskammer verformt wird und sich dadurch die Dichtfläche von
dem Boden der Ringnut in diesem Bereich abhebt.
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Vorzugsweise
ist der verbleibende Teil im Bereich des Abschnittes als Dichtlippe
ausgestaltet. Andere Ausgestaltungsformen sind jedoch im Rahmen
der Erfindung ebenso denkbar.
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Nachstehend
wird die Erfindung anhand der Zeichnung erläutert, welche Ausführungsbeispiele zeigt.
Es zeigt jeweils stark schematisiert sowie im Schnitt:
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1 einen
Ausschnitt eines ersten Ausführungsbeispiels
eines erfindungsgemäßen Bremskraftverstärkers im
Längsschnitt;
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2 den
Ausschnitt gemäß 1 im
Falle eines Druckstoßes
von der Unterdruckkammer;
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3 einen
Ausschnitt eines zweiten Ausführungsbeispiels
eines erfindungsgemäßen Bremskraftverstärkers im
Querschnitt;
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4 einen
Schnitt entlang der Linie A-A durch 3 und
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5 einen
Schnitt entlang der Linie B-B durch 3.
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Die
Funktionsweise und der grundsätzliche Aufbau
eines Bremskraftverstärkers
sind bekannt, so dass lediglich die für die Erfindung wesentlichen
Teile im Folgenden dargestellt und beschrieben werden.
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1 bis 5 zeigen
einen schematisierten Ausschnitt eines ersten und eines zweiten
Ausführungsbeispiels
eines erfindungsgemäßen Bremskraftverstärkers 1 im
Längs-
und im Querschnitt mit einem nicht dargestellten Verstärkergehäuse, welches
durch eine, mit einem pneumatischen Differenzdruck beaufschlagbare,
axial bewegliche Wand 2 in eine Unterdruckkammer 3 und
eine Arbeitskammer 4 unterteilt ist, wobei die bewegliche
Wand 2 durch einen Membranteller 5 und eine daran
anliegende Rollmembran 6 gebildet ist, deren radial innenliegender Dichtwulst 7 in
einer, in einem Steuergehäuse 8 ausgebildeten
Ringnut 9 unter Zuhilfenahme einer Vorspannung eingespannt
ist. Der Bremskraftverstärker 1 kann
als Single- oder
Tandem-Gerät
ausgestaltet sein.
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Aus 1 ist
ersichtlich, dass der Dichtwulst 7 in wenigstens einem
Abschnitt 21 an einer dem Membranteller 5 abgewandten
Seite 10 eine Ausnehmung 11 aufweist, welche beispielsweise
als nutförmiger
Kanal ausgebildet ist und sich in radialer Richtung über eine
Höhe h
des Dichtwulstes 7 und an einer Unterseite 12 in
axialer Richtung über
einen Teil einer Breite b des Dichtwulstes 7 bis zur umlaufenden
Dichtfläche 13 bzw.
nahezu bis zur umlaufenden Dichtfläche 13 erstreckt.
Wie aus 1 zu entnehmen ist, ist die
Ausnehmung 11 in axialer Richtung somit derart ausgebildet,
dass der Dichtwulst 7 an der Unterseite 12 eine
umlaufende Dichtfläche 13 aufweist,
welche an einem Boden 14 der Ringnut 9 anliegt.
Die Dichtfläche 13 wird
durch die Ausnehmung 11 nicht unterbrochen, wodurch eine
Abdichtung zwischen Unterdruckkammer 3 und Arbeitskammer 4 ermöglicht wird.
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Der
Membranteller 5 weist einen radial innenliegenden, axial
ausgerichteten Randbereich 17 mit einer radial innenliegenden
Ringfläche 18 auf, welcher
eine Außenseite
des Steuergehäuses 8 umgreift
und mit einem freien Ende an einer Anschlagfläche 20 des Steuergehäuses 8 anliegt.
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2 zeigt
den Ausschnitt gemäß 1 im Falle
eines Druckstoßes
von der Seite der Unterdruckkammer 3. Ein solcher Druckstoß entsteht
beispielsweise bei einer Betätigung
des Bremskraftverstärkers 1 ohne
Vakuum bei geöffneten
Radkreisen oder bei plötzlichem
Abziehen eines Vakuumschlauches von der Unterdruckkammer 3.
In diesem Fall muss ein Ausknöpfen
der Rollmembran 6 aus der Ringnut 9 vermieden
werden, um die Funktion des Bremskraftverstärkers 1 zu gewährleisten.
Wie aus 2 hervorgeht, erfolgt durch
den Druckstoß eine Kippung
des Dichtwulstes 7 in Richtung Arbeitskammer 4,
so dass sich die Dichtfläche 13 von
dem Boden 14 der Ringnut 9 abhebt und dadurch
ein Druckabbau von der Unterdruckkammer 3 in Richtung Arbeitskammer 4 über die
nutenförmige
Ausnehmung 11 möglich
ist.
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Wie
insbesondere aus 1 ersichtlich ist, kann die
Kippung des Dichtwulstes 7 dadurch erfolgen, dass der Dichtwulst 7 im
montierten Zustand mit seiner Seite 10 an einer ersten,
dem Membranteller 5 abgewandten Seitenfläche 15 anliegt
und eine zweite, dem Membranteller zugewandte Seitenfläche 16 nicht
berührt.
Der Dichtwulst 7 wird durch Anlage an dem Membranteller 5 in
dieser Position gehalten.
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Durch
die beschriebene Ausgestaltung des Dichtwulstes 7 ist es daher
möglich,
einen Druck in Richtung Arbeitskammer 4 abzubauen und gleichzeitig
die Vorspannung der Rollmembran 6 zu gewährleisten.
Dabei können
ein oder mehrere Abschnitte des Dichtwulstes 7 mit einer
vorstehend beschriebenen Ausnehmung 11 versehen sein. Ferner
kann durch die Möglichkeit
des Druckabbaus in Richtung Arbeitskammer 4 die Rollmembraneinspannung
einfacher realisiert werden, so dass Elemente zur Fixierung der
Einspannung der Rollmembran 6 und des Membrantellers 5,
wie beispielsweise Krallringe, entfallen können. Da die Rollmembraneinspannung nicht
mehr so massiv ausgestaltet werden muss, um ein Ausknöpfen der
Rollmembran 6 zu verhindern, kann die Ringnut 9 flacher
ausgestaltet sein. Zusätzlich
kann eine Werkstoffeinsparung des Dichtwulstes 7 und des
Steuergehäuses 8 erreicht
werden.
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3 bis 5 zeigen
einen schematisierten Ausschnitt eines zweiten Ausführungsbeispiels eines
erfindungsgemäßen Bremskraftverstärkers 1 im
Quer- und Längsschnitt,
welches sich lediglich in der Ausgestaltung des Dichtwulstes 7 unterscheidet. Gleiche
Bauteile sind daher mit gleichen Bezugszeichen versehen und werden
nicht erneut beschrieben.
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Aus 3,
welche einen Ausschnitt des Bremskraftverstärkers 1 im Querschnitt
und einen Schnitt entlang der Linie C-C in den 4 und 5 zeigt,
ist ersichtlich, dass der Dichtwulst 7 der zweiten Ausführungsform
wenigstens einen Abschnitt 21 aufweist, welcher einen Druckabbau
von der Unterdruckkammer 3 in Richtung Arbeitskammer 4 im
Falle eines Druckstoßes
von der Unterdruckkammer 3 ermöglicht.
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Weiter
zeigt 4 einen Schnitt entlang der Linie A-A und 5 einen
Schnitt entlang der Linie B-B in 3. Dabei
zeigt 4 einen Längsschnitt
in einem Bereich außerhalb
des Abschnittes 21. Der Dichtwulst 7 weist an
der Unterseite 12 einen radial nach innen gerichteten Vorsprung 22 auf,
welcher im montierten Zustand an dem Boden 14 der Ringnut 9 anliegt
und eine definierte Dichtfläche 13 gewährleistet.
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5 zeigt
einen Längsschnitt
in dem Bereich des Abschnittes 21. Es wird deutlich, dass
der Dichtwulst 7 an der Unterseite 7 eine erste
Ausnehmung 23 und eine zweite Ausnehmung 24 aufweist, so
dass an der Unterseite 7 ein Teil des Dichtwulstes 7 stehen
bleibt. Mit anderen Worten weist der Dichtwulst 7 im Bereich des
Abschnittes 21 eine gezielte Werkstoffschwächung auf.
Der verbleibende Teil des Dichtwulstes 7 ist als Dichtlippe 25 ausgestaltet,
an welcher die Dichtfläche 13 vorgesehen
ist und die im Falle eines Druckstoßes von der Unterdruckkammer 3 in
Richtung Arbeitskammer 4 verformt wird. Dies bedeutet,
dass sich die Dichtfläche 13 von
dem Boden 14 der Ringnut 9 abhebt und der Druck über die Dichtlippe 25 in
Richtung Arbeitskammer 4 abgebaut werden kann.
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Ferner
ist es möglich,
den durch die Ausnehmungen 23,24 verbleibenden
Teil des Dichtwulstes 7 beispielsweise wulst- oder kegelförmig auszugestalten.
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Um
eine umlaufende Dichtfläche 13 zu
gewährleisten,
ist die Dichtfläche
innerhalb und außerhalb
des Abschnittes 21 auf gleicher axialer Position angeordnet.
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Wie
zum ersten Ausführungsbeispiel
bereits ausgeführt
wurde, ist es durch diese Ausgestaltung des Dichtwulstes 7 möglich, einen
Druck in Richtung Arbeitskammer 4 abzubauen und gleichzeitig
die Vorspannung der Rollmembran 6 zu gewährleisten. Dabei
können
ein oder mehrere Abschnitte 21 am Umfang des Dichtwulstes 7 verteilt
angeordnet sein. Die Rollmembraneinspannung kann einfacher realisiert
werden und eine massive Ausgestaltung des Dichtwulstes 7 entfällt, wodurch die
Ringnut 9 flacher ausgestaltet werden kann. Ebenso kann
auch hier eine Werkstoffeinsparung des Dichtwulstes 7 und des
Steuergehäuses 8 erreicht
werden.
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- 1
- Bremskraftverstärker
- 2
- bewegliche
Wand
- 3
- Unterdruckkammer
- 4
- Arbeitskammer
- 5
- Membranteller
- 6
- Rollmembran
- 7
- Dichtwulst
- 8
- Steuergehäuse
- 9
- Ringnut
- 10
- Seite
- 11
- Ausnehmung
- 12
- Unterseite
- 13
- Dichtfläche
- 14
- Boden
- 15
- Seitenfläche
- 16
- Seitenfläche
- 17
- Randbereich
- 18
- Ringfläche
- 19
- Ende
- 20
- Anlagefläche
- 21
- Abschnitt
- 22
- Vorsprung
- 23
- Ausnehmung
- 24
- Ausnehmung
- 25
- Dichtlippe
- b
- Breite
- h
- Höhe