Das Hydrair-Bremsgerät - Funktion, (De-)Montage, Reparatur und Test

1. Allgemeines

Einige hier – insbesondere, die mit älteren Kalibern unterwegs sind – dürften ein Hydrair-Bremsgerät an ihrem Fahrzeug finden.

Zunächst einmal ein paar Gedanken, in welcher Rubrik das Thema richtig aufgehoben ist.

Es handelt sich beim Hydrair natürlich um ein Teil, was markenunabhängig in vielen Fahrzeuge vorkommen kann, daher wäre die Rubrik „Militärfahrzeugtechnik“ durchaus geeignet.

Andererseits stammt dieses gegenständliche Gerät aus einem Borgward, ich selbst bin dort bewandert und der Rubrik „Borgward“ tut eine bißchen fachliche ‚Frische‘ mal ganz gut. Und die Rubrik Hanomag – dort findet sich das Hydrair auch häufig – ist gleich nebenan.

Das Hydrair-Bremsgerät ist ein druckluftbetriebener Bremskraftverstärker für die hydraulische Bremse.

Diese Geräte waren in den verschiedensten Ausführungen lieferbar – sogar als ‚Zweikreis‘-Gerät.

In den nächsten Folgen soll ein Hydrair Bremsgerät Typ GL 734-2 behandelt werden, wie es in den Borgwards und Hanomags des Zivilschutz vorkam.

Hinter der Typenbezeichnung verbergen sich die verschiedenen Kolbendurchmesser, die letztendlich die ‚Verstärkung‘ bestimmen.

Die Zahl hinter dem Trennstrich gibt die Lage der Anschlüsse an:

Wie wir später sehen werde, läßt sich das bei der Wiedermontage leicht ändern.

Da ich ja alles auseinander hatte, bot es sich an, die Teile zu vermessen und zu zeichnen. Das macht eine mögliche, notwendige Nachfertigung leichter. Ferner habe ich die Angaben aus der Stückliste übernommen bzw. bei Normteilen die Normangaben mit dazu genommen.

Einige ganz banale Teile, wie von außen zugängliche Schrauben, habe ich mir zeichnerisch erspart.

Noch eine Bemerkung zu Ersatzteilen (da wird im Kapitel „Reparatur“ noch näher drauf eingegangen):

Die Fa. Grau-Bremse wurde von Haldex übernommen. Obgleich es von Haldex noch sogenannte Kupplungs-Verstärker gibt, waren aber keine Teile für unser Hydrair dort als lieferbar identifizierbar. Ein engagierter Techniker hat dort viel versucht und konnte aber immerhin noch Original Dokumente bereitstellen, die hier auch zitiert werden.

Hier also das Hydrair in seiner Gänze.

Damit man auch ganz genau hingucken kann, gibt’s die Zeichnung hier noch mals als PDF.

Und wer sich bemüßigt fühlt, Teile nachzufertigen, kann von mir gerne das DXF-File bekommen.

Es geht gleich weiter....

Edith: DXF-File angehangen. kristian b

2. Funktion

Zur Erklärung der Wirkungsweise verweise ich hier mal auf die original Beschreibung der Grau-Bremse:

Geht gleich weiter...

3.0 Demontage, allgemein

Wenn das Hydrair u.U. schon mehrere Jahre oder gar Jahrzehnte nicht mehr aktiv war, können einige Verschraubungen schon mal korrosionsbedingt arg fest sitzen. Das Problem ist weniger, die nötige Kraft aufzubringen, sondern die nötige Gegenkraft. Mit einem Meter Rohrverlängerung kann dann der Schraubstock schwächeln oder gar die ganze Werkbank sich bewegen.

Daher kann es sinnvoll sein einige Schraubverbindungen schon am Fahrzeug zu lösen, denn da ist das Hydair gut eingespannt.

Dies ist das Bodenstück (SW 36) und das Druckluftanschlußstück am Ende (SW 27).

Jedenfalls haben wir nun ein Hydrair im beliebigen Erhaltungszustand auf der Werkbank liegen.

Nach dem Lösen der 4 M8er Schrauben kann der Verstärkerzylinder abgenommen werden. Hier offenbart sich dann der Zustand der Hydraulik-Manschette, doch dazu später mehr.

Um den Hydraulikkolben von dem Druckrohr zu lösen, muss der Spannstift herausgeschlagen werden.

Nun werden die 5 M8er Schrauben gelöst, die den Pneumatik-Zylinder mit dem Deckel verbinden. Dabei zeigt sich dann ggf. , daß der Pneumatik-Kolben im Zylinder klemmt. Den kann man versuchen mit geeigneter Rohrzange – unter drehen – den Kolben herauszuziehen.

BTW: es ist keine gute Idee zu versuchen, den Kolben von hinten durch die Druckluftverschraubungen herauszuschlagen (auch dazu später mehr).

Am Ende ist ein Druckluftschlauch zwischen Kolben und Druckluftanschlußstück. Die Bandschelle am Kolben vorsichtig lösen – die brauchen wir später noch.

Im Zylinder findet sich bisweilen schon mal reichlich Schmadder, ein Gemisch aus Wasser und Frostschutz (schlimmstenfalls ist noch Bremsflüssigkeit dabei).

Um da dann richtig sauber machen zu können, schraubt man am besten das Druckluftanschlußstück heraus; fall man es versäumt hat, am Fahrzeug zu lösen, ist Hebelarbeit angesagt.

Geht gleich weiter...

3.1 Demontage, Pneumatik-Kolben

Machen wir weiter mit der Zerlegung des Pneumatik-Kolbens, der noch einiges an Innenleben bereithält.

Am hinteren Ende hält ein Sicherungsring den Ventilsitz. Bitte nicht versuchen die Verschlußschraube jetzt zu lösen, den der Ventilsitz wird nur von einem kleinen Zylinderstift am Mitdrehen gehindert und der dürfte dem Lösemoment der Verschraubung (M 22 x 1,5) – insbesondere, wenn sie festgegammelt ist (und das ist sie) – nicht standhalten.

Also Sicherungsring herausholen…

…und dann den Ventilsitz und die dahinterliegende Feder herausnehmen.

In dem Ventilsitz, sitzt das Ventil, das die Druckluftzufuhr (in Abhängigkeit des hydraulischen Vorsteuerdruckes) zum Pneumatik-Kolben steuert.

Also den Ventilsitz erst mal gut einspannen und die Verschlußschraube lösen. Ggf. am äußeren Rand Schlüsselflächen anfeilen, damit es sich nicht im Schraubstock mitdreht.

Dann mittels einiger Unterlegscheiben (und der dann wieder eigeschraubten Verschlußschraube) das Unterteil des Ventilkegels festlegen.

Nun steht das Unterteil des Ventilkegels gut frei und wir können mit dem Schraubstock die Feder zurückhalten….

…und den Zylinderstift, der Ober- und Unterteil zusammenhält, herausschlagen.

Nun geht es auf der anderen Seite des Kolbens weiter und wir lösen den Gewindering, der das Druckrohr am Kolben hält. Da dies auch ein großes, sehr festes Gewinde (M 38 x 1,5) ist, ist der Einsatz eines hochwertigen Stirnlochschlüssels von Nöten.

Hinter dem Druckrohr befindet sich eine Topfmanschette, die wir vorsichtig herausholen.

Da der Steuerkolben u.U. auch wieder recht fest sitzt, drücken wir mit z.B. einer Schraube auf den Druckkolben (der hinter der Topfmanschette) und versuchen den Steuerkolben zu bewegen.

Das geht leider nur wenige Millimeter, dann wieder von der anderen Seite den Steuerkolben zurück drücken. Häufig genug hin- und her gedrückt, ist der Steuerkolben dann irgendwann so gängig, das man ihn herausziehen kann.

Geht gleich weiter...

3.1 Demontage, Pneumatik-Kolben (Fortsetzung)

Sowohl der Nutring im Steuerkolben als auch im ‚großen‘ Kolben werden mit Kerbstiften gehalten.

Beim Steuerkolben gelang es diese mit der Zange herauszuziehen.

Bei ‚großen‘ Kolben mußen die Kerbstifte mittels Schraubenzieher herausgeschlagen werden.

An dieser Stelle sei die Frage nach der Sinnfälligkeit der Kerbstifte gestellt, alleine ich fand keine Antwort:/

Die beiden Nuringe (Steuerkolben und ‚großer‘ Kolben) dann aus ihren Nuten heraushebeln.

Jetzt kommt kein "gleich geht's weiter", denn zur Zerlegung des Hydraulikteils muss ich erst noch ein paar Fotos machen (nur gut, wenn noch einzweites Hydrair auf Überholung wartet. Und da ihr nicht solange warten sollt verbleibe ich bis dahin mit

Gruß

Peter

3.2 Demontage, Hydraulik-Zylinder/-Kolben

Zunächst wird vom Verstärker Zylinder das Bodenstück abgeschraubt (SW 36). Da dies auch schon mal sehr fest sitzen kann, sollte man das tunlichst noch am Fahrzeug montiert lösen.

Im Bodenstück selbst verbergen sich hinter diesem Sicherungsring, Feder und Bodenventil.

Der Hydraulikkolben ist nach Lösen der Schraube dann auch schnell zerlegt…

…und besteht aus Füllscheibe, Manschette, Stützring, Feder, Scheiben und Schraube.

Geht gleich weiter...

3.3 Demontage, Stangendichtung

Zu guter Letzt befreien wir den Deckel noch von seinen beiden Stangendichtungen. Hydraulikseitig liegt diese direkt hinter dem Stützring.

Auf der Luftseite hält ein Sprengring den Stützring und die Stangendichtung.

So, da nun alles auseinander ist, geht es dann morgen weiter mit notwendigen Reparaturen.

Gruß

Peter

4.1 Reparatur, Ventilsitz und Doppelkegelventil

Dem aufmerksamen Leser wird nicht entgangen sein, dass das Röhrchen am Ventilsitz irgendwie ziemlich ramponiert aussieht. Ich denke, dass Korrosion hier schon ein Großteil des Materials abgetragen hat. Der Rest gab ihm dann der Versuch, den festsitzenden Kolben durch die Druckluftverschraubung hinaus zu drücken.

Also wird der Rest des Röhrchens abgesägt, die Bohrung erweitert und unter Rückgriff auf Materialien des Sanitärgewerbes der Rohrverlauf rekonstruiert.

Zum Glück stand ein unbeschädigter Ventilsitz Modell.

Dabei ist die originale Schlauchführung zu beachten, die durchaus tricky ist.

Die Cu-Röhrchen werden weichgelötet und in das Aluminium des Ventilsitzes mit 2K-Kleber eingeklebt.

Danach im Zylinder noch mal die Freigängigkeit testen.

Der Ventildoppelkegel zeigt an seinen Sitzflächen schon Auszehrungen der Gummierung. Das Thema wurde ja bereits hier diskutiert und als Reparatur dient Sikaflex.

Die Sitzflächen des Ventilkegels im Ventilsitz und im Steuerkolben werden mit dem Kegelsenker nachgearbeitet.

Die Zylinderflächen für den Steuerkolben und den Druckkolben (im ‚großen‘ Kolben) werden noch mal gehont, um Ablagerungen und leichte Riefen zu egalisieren.

Geht gleich weiter...

4.2 Reparatur Dichtmanschetten

Obgleich alle Dichtmanschetten – Hydraulik, wie Pneumatik – in einem Zustand waren, die eine Weiterverwendung erlaubt hätte, war der Ehrgeiz dennoch Ersatz zu finden, um allen Eventualitäten gewappnet zu sein.

An dieser Stelle wird nun ein kleiner Exkurs zu verschiedenen Dichtungsmaterialien und deren Beständigkeiten nötig.

Ein vielfach verwendetes Material im Bereich des Maschinenbaues (und auch der Hydraulik) ist Acrylnitril-Butadien-Kautschuk – kurz NBR.

Dieses Material ist beständig gegen Mineralöle, aber leider nicht gegen Bremsflüssigkeit auf Glykolbasis.

Dann gibt es Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuke – kurz EPDM.

Dieses Material ist beständig gegen Bremsflüssigkeit auf Glykolbasis, aber leider nicht gegen Mineralöle.

Ferner gibt es heute noch Polyurethan – kurz PU.

Beständig gegen Mineralöle, aber auch nicht wirklich dauerhaft beständig gegen Bremsflüssigkeit auf Glykolbasis.

Alle drei genannten Materialien sind aber sehr wohl beständig gegen Bremsflüssigkeit auf Silikonbasis.

Der Übersichthalber noch mal eine kleine Tabelle

Da ohnehin die Umstellung auf Bremsflüssigkeit auf Silikonbasis geplant war, war es auch nicht weiter tragisch, dass ausgerechnet die Stangendichtung hydraulikseitig leider nur in NBR verfügbar war. Hier ist mit Sicherheit noch mal weitere Rechercheaufwand erforderlich, für diejenigen, die weiter mit ‚normaler‘ Bremsflüssigkeit arbeiten wollen. Ggf werde ich da auch mal Nachfertigungen anfragen, fürchte aber, das die dazu erforderliche Stückzahl nur schwerlich zu erreichen ist (Vorteil wäre, dass dann auch ein Werkstoff – und die gibt’s – angefragt werden könnte, der alle 3 Medien verträgt).

Ich werde hier beispielhaft mal die Quellen für die Manschetten verlinken, wo ich sie bezogen habe. Das ist kein Hinweis auf die Qualität, noch Werbung, sondern soll lediglich eine kleine Hilfe im Dschungel der Möglichkeiten sein (BTW: der örtliche Hydraulik-/Pneumatikfachhandel war keine große Hilfe ).

Im ‚großen‘ Kolben sitzt außen eine Nutring 80 x 100 x 10.

Der Steuerkolben hat einen Nutring 38 x 50 x 7

Hier ginge dann eine Alternative aus PU…

…oder leicht geänderte Abmessungen (38,1 x 50,1 x 6,35).

Ich habe mich sogar für 38,1 x 50,8 x 7,14 entschieden.

Die pneumatikseitig Stangendichtung hat 32 x 16 x 8

Wie gesagt, in Ermangelung einer solchen aus EPDM für die Hydraulikseite, habe ich ebenfalls die NBR-Variante genommen.

Es gäbe noch eine Alternative aus PU.

Aufgrund einer leicht geänderten Kontur saß der Stützring aber sehr stramm und hätte etwas flacher gedreht werden müssen.

Hier ist eine Alternative gewünscht, wer was weiß, möge dies kundtun.

Im Steuerkolben sitzt noch eine Topfmanschette 22,2 mm, die gab's bei Bremsen-Schoebel oder gäbe es auch vom Trabi.

Wieder eine Herausforderung war die Manschette für den Verstärker Zylinder 26,99 x 8 x 8. Trotz vorhandener ATE-Nr. und Umschlüsselung auf FAG-Nr. war leider nichts mehr lieferbar.

Als Ersatz wurde eine ‚normale‘ 26,99 (1 1/16“) Topfmanschette (von Schoebel) genommen.

Da diese zur Montage eine Bohrung benötigt, wurde eine Lochvorrichtung gedreht, um sie exakt mittig lochen zu können.

Links die Original-Manschette, rechts die gelochte Topfmanschette.

Zu guter Letzt gab es noch ein neues 1“-Bodenventil.

Ferner wurden alle O-Ringe erneuert bzw. die Fiberdichtscheiben für die Druckluft, doch dazu mehr im Kapitel „Montage“.

Gruß

Peter

Zitat von Pi90

Es gibt WiCu Rohr(15x1, 12x 1), das ist weiches Kupferrohr.

Genau solches in 10 x 1 hatte ich versucht. Trotz einer - zugegebenermaßen billigen - Rohrbiegevorrichtung, knickte das Rohr bei den engen Radien ein, daher die Lösung mit den Rohrbögen.

Gruß

Peter

Zitat von kristian b

Wenn Du willst, kann ich die DXF-Zeichnungsdateien für Dich hier mit in Deinen ersten Beitrag anhängen, dann wäre der Beitrag komplett

Super Idee !
Wie krieg ich die Datei zu Dir, PN 'klemmt' irgendwie bei Dir.
Schick mir doch eine E-Mail-Adresse per PN.

Danke und Gruß

peter

5.1 Montage, Pneumatikkolben

Beginnen wir mit der Wiedermontage des Doppelkegelventils im Ventilsitz.

Zunächst das Unterteil des Ventilkegels mittels Unterlegscheiben und Verschlussschraube festlegen…

...dann läßt sich Feder, Federteller und Oberteil des Ventilkegels montieren und mit dem Zylinderstift fixieren.

Nach dem Entfernen der Unterlegscheiben erhält die Verschlussschraube einen neuen Dichtring 22 x 27 x 1,5 Vf.

Weiter geht’s mit dem Steuerkolben. Der bekommt eine neue Nutringdichtung.

Die neue Nutringdichtung dürfte wesentlich steifer sein als die Alte, daher ist schon etwas Engagement gefragt, diese über den Nutrand zu bekommen.

Die Kerbstifte sollen die Nutringdichtung nur fixieren und dürfen nicht in sie eindringen. Ferner sollten sie ja am Ende noch soweit herausschauen, dass man sie auch wieder herausziehen kann. Daher gefühlvoll einschlagen.

Danach kann der Steuerkolben wieder in den ‚großen‘ Kolben hinein. Die Lauffläche wird dünn eingefettet.

Nachdem der Steuerkolben dort sitz, wo er hingehört, kann auch der kleine Zylinderstift, der als Verdrehsicherung für den Ventilsitz dient, wieder hinein geschlagen werden.

Der ‚große‘ Kolben bekommt ebenfalls eine neue Nutringdichtung und der Ventilsitz wird eingesetzt und mit dem Sicherungsring festgelegt.

Wir erinnern uns, dass es schwierig war die Kerbstifte, die die Nutringdichtung halten, zu entfernen. Damit das beim nächsten mal leichter geht, werden sie etwas länger gewählt (3 x 14 statt ursprünglich 3 x 12).

Da ich ein 100er-Pack kaufen mußte, dürft Ihr euch gerne bei Bedarf melden.:-D

Dann kann der Druckkolben – mit einem neuen O-Ring - von vorne eingesteckt werden. Hier erfolgt quasi die Trennung zwischen Luft und Bremsflüssigkeit, daher wird der Druckkolben hinten leicht eingefettet und vorne dünn mit Silikon-Bremsflüssigkeit benetzt (normale Bremszylinderpaste ist ja auch auf Glykolbasis und daher nicht für die NBR-Dichtungen geeignet.

Dann die Topfmanschette und schon kann das Druckrohr mit dem Gewindering verschraubt werden.

Damit ist der Kolben fertig montiert.

Fortsetzung folgt.

5.1 Montage, Pneumatikkolben (Fortsetzung)

Jetzt wird hinten am Ventilsitz der Druckluftschlauch befestigt. Da dort bekanntlich zu wenig Platz für das Schloß einer ‚modernen‘ Schlauchschelle ist, kommt die alte Schlauchbandschelle wieder zum Einsatz.

Der Anschlußstutzen bekommt ein neuen O-Ring und wird dann von innen durch den Zylinder gefädelt.

Von außen dann eine neue Zahnscheibe und dann mit der Mutter verschraubt.

Da ich von den Zahnscheiben ein 100er-Pack kaufen mußte, dürft Ihr euch gerne bei Bedarf melden.:-D

So etwa sollte es innen aussehen, bevor dann der Kolben – leicht gefettet – in den Zylinder gesteckt wird.

Geht morgen weiter...

Gruß

Peter

5.2 Montage, Stangedichtungen und Hydraulikkolben

Pneumatikseitig wird die neue Stangendichtung mit Stützring und Sprengring eingesetzt.

Hydraulikseitig standen eine Stangendichtung aus PU (orange) und NBR (schwarz) zur Auswahl, beide nicht bremsflüssigkeitsbeständig, aber das haben wir ja schon oben geklärt.

Aufgrund eine etwas anderen Kontur stand bei der PU-Dichtung der Stützring zu hoch, daher die Entscheidung zugunsten der NBR-Dichtung.

Passt besser !

Nun kann der Zylinder mit Kolben, der großen Feder – und einer neuen Dichtung – auf den Deckel geschraubt werden.

Die mittig gelochte Topfmanschette (s.a. oben)…

…wird mit Füllscheibe, Stützring, Feder, Scheiben und Schraube auf den Kolben montiert…

…und mit dem Spannstift auf dem Druckrohr befestigt.

Das Bodenstück erhält eine neues Bodenventil und wird mit Feder und Sicherungsring zusammengebaut und mit neuem Cu-Dichtring auf den Hydraulikzylinder montiert.

Der Anschluss in Richtung Anhängerbremsventil hat eine Kontermutter, die einen speziellen Dichtring benötigt.

Den Hydraulikzylinder dann mit neuem O-Ring und den 4 M8er-Schrauben auf den Deckel geschraubt und der Abluftschniepel bekommt noch einen neuen Dichtring.

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...und schon ist alles fertig und bereit zum testen.

Gruß

Peter