DE1907873A1

DE1907873A1 - Betaetigungszylinder insbesondere Radzylinder fuer Scheibenbremsen

Info

Publication number: DE1907873A1
Application number: DE19691907873
Authority: DE
Inventors: Ernst Meier
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: Continental Teves AG and Co oHG
Priority date: 1969-02-17
Filing date: 1969-02-17
Publication date: 1970-09-03
Also published as: US3631767A; DE1907873C3; DE1907873B2

Description

ALFRED TEVES GMBH . P 3604

Frankfurt am Main Pat/Mi/bs

E. Meier 29. Jan. 1969

Betätigungs.zylinder insbesondere Radzylinder für Scheibenbremsen

Die Erfindung bezieht sich auf einen Betätigungszylinder insbesondere Radzylinder für Scheibenbremsen,

Ein in der Technik noch immer nicht zufriedenstellend gelöstes Problern ist die Abdichtung von Kolbenstangen sowie von Plungerkolben an Hydraulikzylindern. Das Problem besteht darin, daß die Kolbenstange bzw. der Plunger hinter der Dichtlippe des Dichtringes im Zylindergehäuse trocken läuft, was als Folgen Verschleiß mit nachfolgender Korrosion, Steckenbleiben des Kolbens und schließlich Ausbrechen des Zylinderbundes nach sich zieht. Um Abhilfe oder wenigstens Besserung zu schaffen, wurden verschiedene Maßnahmen bekannt:

Zum Beispiel wird die trockenlaufende Kolbenführungslänge des Zylinders auf ein Minimum verkürzt. Das ist jedoch besondere nachteilig bei Plungerkolben, welche in ausgefahrenem Zustand noch eine ihrem Durchmesser einigermaßen entsprechende Führungslänge benötigen, um nicht zu verkanten und steckenzubleiben. Auch bei Kolben mit im Durchmesser kleineren Kolbenstangen wirkt sich eine solche Maßnahme über die höhere spezifische Flächenpressung auf den Verschleiß aus.

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Um wenigstens der Korrosion Einhalt zu gebieten, verwendet man wasserdichte Schutzkappen, die sowohl auf dem Zy linder bund als auch auf dem Kolben bzw. der Kolbenstange dicht abschließen. Leider entstehen bei der Betätigung des Zylinders Druckunterschiede in dem von der Schutzkappe eingeschlossenen Raum, so daß die eingeschlossene Luft nicht selten kondensiert und sich Feuchtigkeit niederschlägt, welche zur Rostbildung

™ führt, in manchen Fällen aber auch elektrolytische Vor

gänge einleitet, die wiederum zur Auflösung von hochwertigen Oberflächenschutzschichten führen können. Außerdem werden solche Schutzkappen erfahrungsgemäß mit der Zeit mehr oder weniger wasserdurchlässig, insbesondere, da sie bei der Betätigung einem gewissen Walkvorgang unterliegen und demzufolge nicht beliebig dicke Wandstärken aufweisen dürfen.

Während man bei Kolben mit Kolbenstangen infolge der doppelten Führung weniger mit einem Verkanten und Steckenbleiben rechnen muß, besteht diese Gefahr in besonders starkem Maße bei Plungerkolben im ausge'-fahrenen Zustand, sodaß man sich durch eine entsprechend große Länge der trockenlaufenden Kolben- · führung hilft; auf der anderen Seite der Dichtung wird die naßlaufende Kolbenführung mit dem Ausfahren des Kolbens ja immer geringer» Abgesehen davon, daß häufig die gefürchteten Spaltkorrosionen auftreten, benötigen solche langen Führungen entweder die Zuführung von Schmiermitteln oder sind in vielen Fällen aus räumlichen Gründen gar nicht unterzubringen.

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Der Kompromiß ist dann gewöhnlich eine kürzere Kolbenführung, bei welcher die Gefahr des Ausbröckeins am Zylinderbund, wenn nicht gar des Ausreißens "besteht.

Solche Probleme bestehen ganz allgemein bei Hydraulikzylindern. Die Problematik wird bei Scheibenbremsen aber um ein mehrfaches größer, weil Scheibenbremsen in den ungefederten Massen einer Fahrzeugachse dem Schlamm und Staub der Straße sowie der Korrosion durch Streusalz und Wasser und dazu noch Temparaturen teilweise bis über 200° C ausgesetzt sind, wobei die räumlichen Verhältnisse derart beschränkt sind, daß sich konventionelle Vorkehrungen ebensowenig durchführen lassen wie eine Wartungsvorschrift, zum Beispiel das Abschmieren der Kolben oder dergleichen.

Die Erfahrung zeigt, daß tatsächlich bei den Scheibenbremsen Schwierigkeiten der obengenannten Art in erhöhtem Maße auftreten. Es sind vielerlei Arten von Schutzkappen und Ab streif ringen aus Kunststoff oder Gummi hergestellt worden. Verchromte Kolbenoberflächen, kadmierte oder verzinkte Zylindergehäuse kamen zur Anwendung. Selbst die Verwendung von nichtrostendem Stahl für Scheibenbremskolben, Kanigen-behandelten oder eloxierten Oberflächen konnte das Problem nicht endgültig lösen.

Aufgabe der Erfindung ist es, an Zylinder-Kolben-Einheiten

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Mittel vorzusehen, die insbesondere das Ausbröckeln oder Ausreißen des Zylinderbundes verhindern und außerdem das Auftreten von Korrosion vermeiden.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß Zylinder und Zylinderbund zwei getrennte Bauteile aus möglicherweise verschiedenem Material sind, wobei der Zylinderbund aus elastischem, verschleißfestem und korrosionsunempfindlichem Material besteht.

In eine umlaufende Nut der Zy linder wan dung ist im Bereich der Zylinder Öffnung ein Ring aus vorzugsweise hochverschleißfestem, korrosionsunempfindlichem Material eingelegt.

Der Ring kann auch aus Material mit lediglich verschleißfester und korrosionsunempfindlicher Oberfläche bestehen, zum Beispiel aus Nickel oder Stahl mit molybdänbespritzter Oberfläche.

Der elastische, geschlitzte Ring ist beweglich in einer " Nut der Zylindermündung verankert. Nach der Montage wird der entstandene freie Sektor durch ein weiteres Stück Ring gleichen Profils ausgefüllt. Das Profil des Ringes ist im wesentlichen U-förmig bzw. gestuft. Zum Beispiel greift der eine Schenkel des Profilringes in eine Nut der Zy linder mündung während der andere eventuell gestuft ausgebildete Schenkel über das Zylindergehäuse hinausragt und eine Schutzkappe hält.

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Eine andere Aus führung sf or m der Erfindung sieht vor, daß der Ring in die Zylindermündung eingegossen wird und dann einteilig, ungeschlitzt ausgeführt ist. Er wird dann gemeinsam mit der Zy linder bohrung bearbeitet. Die Flexibilität des Zylinderbundes muß dann durch die Wahl eines elastischen Werkstoffes gewährleistet sein.

Die Erfindung ist anhand der anhängenden Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung, zum Beispiel am Radzylinder eine Scheibenbremse.

Fig. 2 zeigt die mehrteilige, geschlitzte Ausführung des erfindungsgemäßen Ringes*

Das Zylindergehäuse 8 besitzt eine Zylinderbohrung 9 und eine an deren Öffnungsende gelegene Dichtungsnut 11 mit einem darin befindlichen Dichtring 10. Im Zylinder läuft der Kolben 13, der im Falle der Scheibenbremse mit seiner Stirnfläche an der Belagträger platte anliegt und diese bei Betätigung mitsamt dem Belag auf die Bremsscheibe zu bewegt. Der trockenlaufende Teil der Kolbenführung des Zylinders ist mit 12 bezeichnet, während der naßlaufende Teil die Bezugszahl 14 hat. Zylinder 8 und Zylinderbund 17 sind zwei getrennte Bauteile, wobei letzterer aus einem verschleißfesten und korrosionsunempfindlichen Material besteht oder aus einem Material mit entsprechender Oberfläche.

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Dies kann zum Beispiel Nickel oder Stahl mit molybdänbespritzter Oberfläche sein. Der. Zylinderbund hat die Form eines geschlitzten Ringes 17, welcher sich infolge seiner eigenen Elastizität wie ein Kolbenring zusammendrücken läßt, sodaß er in eine Nut 11 der Zylindermündung einschnappen kann. Der Spalt zwischen den beiden Enden des geteilten Ringes 17 kann durch ein Teilstück 2 0 gleichen Profils ausgefüllt werden. Das Profil des Ringes ist im wesentlichen U-förmig* wobei der eine Schenkel vorzugsweise. zusätzlich gestuft ist. Nach dem Einsetzen des Dichtringes 10 und des Kolbens 13 ist die axiale Lage des Ringes 17, der die Funktion eines Kolbenführungsringes hat, festgelegt. Es ist unerheblich, ob der Zylinderbund bzw. Führungsring direkt in der Dichtringnut verankert wird oder an einer anderen Stelle der Zylindermündung. Im Beispiel der Figur 1 greift der eine Schenkel des Ringprofiles in die Dichtringnut 11, während der andere Schenkel, der zusätzlich gestuft sein kann, über das Zylindergehäuse hinausragt, sodaß bei Bedarf auch eine Schutzkappe 19 eingeknöpft werden kann. Diese Verbindung von Zylinderbund mit Zylinder ergibt eine gewisse Flexibilität der Achse zwischen diesen beiden Bauteilen* sodaß der Zylinderbund nicht mehr so leicht beschädigt werden kann, wenn sich die Achse des Kolbens 13 zur Achse des Zylinders 8 schräg stellt. Gerade bei Scheibenbremsen werden die Bremsbeläge nicht parallel abgenutzt, sondern es besteht eine Tendenz zur Schrägabnutzung. Dieser Schräg stellung folgt der Bremskolben automatisch und beansprucht dadurch die trockenlaufende Zylinderführung an der Stelle 16 der er-

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findung s gemäß en Kolbenführung 17 ebenso erheblich wie die naßlaufende Kolbenführung des Zylinders an der Stelle 18. Durch die Flexibilität des Führung sr ing es 17 wird diese Beanspruchung jedoch um ein gewisses Maß vermindert.

Art und Weise den Ring in der Zylindermündung zu verankern, lassen sich vielfach variieren, ohne den eigentlichen Gedanken der Erfindung zu beeinflussen. Im oberen Teil der Schnittzeichriung Figur 1 ist die erfindungsgemäße Kolbenführung 17 mit dem Radzylinder 8 in der Dichtringnut 11 verankert, während im unteren Teil eine andere Art der Verankerung gezeigt ist. Neben der Dichtringnut 11 ist eine weitere Nut in die Zylinderwand eingearbeitet, in die der eine Schenkel des Ringes 17 eingreift.

Wird in einer nicht abgebildeten Ausführung der Erfindung der Führungsring eingegossen, dann kann er einteilig ungeschlitzt ausgeführt und zusammen mit der Zylinderbohrung bearbeitet werden. Auch hier wird das Material des Ringes verschleißfest und korrosionsfest gewählt. Seine Flexibilität wird durch die Auswahl eines entsprechend elastischen Werkstoffes gewährleistet.

Der Vorteil der Erfindung besteht darin, daß das Material des Kolbenbundes unabhängig vom Material des Zylindergehäuses gewählt werden kann und so den besonderen äußeren Beanspruchungen angepaßt werden kann. Die Flexibilität des' Ringes verhindert das Steckenbleiben des Kolbens ebensowie das Ausbröckeln am Ende des Bundes.

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Claims

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Frankfurt am Main ' Pat/Mi/bs

29· Jan. 1969 E. Meier

Patentansprüche

J Betätigungszylinder, insbesondere Radzylinder für Scheibenbremsen, dadurch gekennzeichnet, daß Zylinder (8) und Zylinderbund (17) zwei getrennte Bauteile aus vorzugsweise verschiedenem Material sind, wobei der Zylinderbund (17) eine verschleißfestere und korrosion sunempfindlichere Oberfläche aufweist, die z. B. aus Stahl mit molybdänbespritzter Oberfläche besteht.
2. Betätigungszylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in eine umlaufende Nut der Zylinderwandung im Bereich der Zylinder öffnung ein Ring mit vorzugsweise hochverschleißfester, korrosionsunempfindlicher Oberfläche eingelegt ist.
3. Betätigungszylinder nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß. der Ring selbst aus verschleißfestem und korrosionsunempfindlichem Material besteht, zum Beispiel aus Nickel.
4. Betätigungszylinder nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (17) beweglich in einer Nut (11) der Zylinder öffnung verankert ist.
5. Betätigungszylinder nach Anspruch 1 bis 4, dadurch ge-

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kennzeichnet, daß der Ring (17) ein elastischer, geschlitzter Ring ist.
6. Betätigungszylinder nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring im wesentlichen U-förmiges bzw. gestuftes Profil aufweist.
7. Betätigungszylinder nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Spalt des in die Zylinder wandung eingesetzten Ringes (17) durch ein Teilstück Ring (20) gleichen Profils ausgefüllt ist.
8. Betätigungszylinder nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Schenkel des Profilringes (17) in eine Nut der Zylindermündung greift und der andere eventuell gestuft ausgebildete Schenkel über das Zylindergehäuse hinausragt und eine Schutzkappe (19) hält.
9. Betätigungszylinder nach Anspruch 1, 2, und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring einteilig ungeschlitzt ausgeführt ist.
10. Betätigungszylinder nach Anspruch 1, 2, 3 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring in die Zylinder mündung eingegossen ist.
11. Betätigungszylinder nach Anspruch 1, 2, 3, 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring aus elastischem Material besteht.

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