Membranbremszylinder vs. Federspeicherzylinder: Was ist der Unterschied?

Ein Membranbremszylinder ist ein einfacher Betriebsbremszylinder mit einer Membran: Luft strömt ein, die Druckstange fährt aus, das ist die gesamte Funktion. Ein Federspeicherzylinder ist derselbe Betriebsbremszylinder, an dessen Rückseite zusätzlich eine federbelastete Kammer verschraubt ist, die derselben Druckstange die Feststell- und Hilfsbremsfunktion hinzufügt. Am Fahrzeug ist der Unterschied leicht zu erkennen – ein Membranbremszylinder hat eine Luftleitung, eine Federspeicherzylinder-Baugruppe hat zwei Luftleitungen und einen Lösebolzen, der aus dem hinteren Deckel ragt.

Beide sind pneumatisch. Keiner enthält Flüssigkeit, keiner ist ein hydraulischer Sattelzylinder. Beide werden auf denselben Halterungstyp montiert, nutzen dieselbe Anordnung aus Druckstange und Gabelkopf und wirken auf denselben Gestängesteller oder Scheibenbremshebel. Was sich ändert, ist das, was passiert, wenn die Luft weg ist.

Was ein Membranbremszylinder ist

Ein Membranbremszylinder – auch Einkammerzylinder, Betriebsbremszylinder oder Klemmringzylinder genannt – ist eine flache, runde Dose, die von einem Klemmring geteilt wird. Im Inneren befinden sich eine Gummimembran, eine Druckplatte, eine Rückstellfeder und die Druckstange. Betriebsbremsluft vom Fußventil oder Relaisventil tritt durch den einzigen Anschluss ein, drückt die Membran und fährt die Druckstange aus. Wird das Pedal gelöst, entweicht die Luft und die interne Rückstellfeder zieht die Stange zurück.

Da nur eine Kammer vorhanden ist, ist ein Membranbremszylinder kurz, leicht und günstig im Austausch. Er ist außerdem völlig wirkungslos, wenn kein Luftdruck im System ist: keine Luft, keine Bremswirkung von diesem Zylinder. Deshalb werden reine Betriebsbremszylinder dort eingesetzt, wo ein separates Feststellbremssystem das Fahrzeug absichert, nicht als einzige Bremse des Fahrzeugs.

Was ein Federspeicherzylinder ist

Ein Federspeicherzylinder ist die Feststellbremshälfte. Im Werkstattalltag wird der Begriff auf zwei Arten verwendet, beide sind je nach Zusammenhang korrekt:

• Die Federkammer – das hintere Gehäuse mit der großen Kraftfeder, das einzeln verkauft wird, um auf eine intakte Betriebsbremshälfte geschraubt zu werden.
• Der komplette Kombizylinder – Betriebsbremsteil plus Federkammer als eine Baugruppe, auch Zweikammerzylinder, Federspeicherzylinder oder Maxi-Zylinder genannt.

Die Federkammer arbeitet entgegengesetzt zur Betriebsbremsseite. Luftdruck am Federanschluss spannt die Kraftfeder und hält die Bremse gelöst. Wird die Feststellbremse gezogen oder geht der Vorratsdruck verloren, entweicht diese Luft und die Feder treibt die Druckstange mechanisch aus. In der Praxis beginnen die Federspeicherbremsen zu schleifen und legen dann an, sobald der Systemdruck auf etwa 1,4–3,1 bar fällt – lange nachdem die Niederdruckwarnung bereits bei rund 4,1 bar angesprungen ist. Bei einem intakten, voll geladenen System nahe 8,3 bar, bei dem der Regler etwa im Bereich 8,3–9,3 bar abschaltet und bei rund 6,9–7,6 bar wieder einschaltet, bleibt die Federkammer den ganzen Tag einfach gelöst gehalten. Mehr zum Verhalten dieses Kreises steht in unserer Anleitung zum Federspeicher- und Feststellbremssystem.

Membranbremszylinder vs. Federspeicherzylinder im Überblick

So werden sie am Fahrzeug unterschieden

• Luftleitungen zählen. Ein Schlauch bedeutet Membranbremszylinder. Zwei Schläuche bedeuten eine Federkammer auf der Rückseite.
• Nach dem Lösebolzen suchen. Ein in einer Klammer am Gehäuse verstauter oder bereits im hinteren Deckel eingeschraubter Sicherungsbolzen ist ein eindeutiges Zeichen für einen Federspeicherzylinder.
• Die Länge prüfen. Ein Kombizylinder ist bei gleichem Durchmesser etwa doppelt so tief wie ein Membranbremszylinder.
• Das Typenschild lesen. Eine einzelne Zahl (24, 30) bedeutet nur Betriebsbremse; ein durch Schrägstrich getrenntes Zahlenpaar (30/30) steht für Betriebsbremsfläche über Federfläche.
• Die Funktion beobachten. System laden, Feststellbremse lösen – die Druckstange sollte einfahren. Wird der gelbe Knopf gezogen, fährt eine Federkammer aus und bleibt draußen.

Wo welcher Zylinder hingehört

Lenkachsen der meisten Sattelzugmaschinen und Solofahrzeuge sind mit Membranbremszylindern ausgestattet, meist Typ 20 oder 24, weil die Feststell- und Hilfsbremsfunktion an den Antriebsachsen bereitgestellt wird und hinter dem Achsschenkel wenig Platz ist. Antriebs- und Anhängerachsen tragen Kombizylinder, damit das Fahrzeug bei entlüftetem System mechanisch gehalten wird. Manche Nutzfahrzeug- und Schwerlastspezifikationen sehen zusätzliche Federspeicher an der Vorderachse für mehr Feststellkraft vor, bei Bussen und Reisebussen variiert es je nach Fahrgestell.

Bauarten nicht eigenmächtig tauschen. Wird ein Federspeicherzylinder anstelle eines Membranbremszylinders eingebaut, ist eine Feststellbremsluftversorgung an dieser Achse nötig, ein korrekter Anti-Compounding-Schutz, damit sich Betriebs- und Federkraft an derselben Bremse nicht addieren, sowie physischer Freiraum über den gesamten Lenk- und Federungsweg. Wird ein Membranbremszylinder dort eingebaut, wo ein Federspeicherzylinder hingehört, entfällt die Feststellbremse an diesem Radende und das Fahrzeug fällt bei der ersten Prüfung durch.

Das richtige Ersatzteil bestellen

Bremszylinder von Bendix, Wabco/ZF, Knorr-Bremse, Haldex, Meritor und MGM teilen sich die gleiche Grundbauweise, daher geht es beim Austausch um passende Maße statt Markentreue. Vor der Bestellung Folgendes notieren:

• Typennummer und bei einem Kombizylinder beide Nummern (zum Beispiel 30/30).
• Normalhub oder Langhub – Langhubzylinder sind gekennzeichnet und meist durch eine quadratische oder trapezförmige Kennung erkennbar, und das Mischen ändert die Nachstellgrenzen.
• Länge und Gewinde der Druckstange, sowie ob Gabelkopf und Bolzen im Lieferumfang enthalten sind.
• Anschlusspositionen und Ausrichtung relativ zu den Befestigungsbolzen, damit die Schläuche spannungsfrei verlegt werden können.
• Lochkreis der Befestigungsbolzen und Halterungsbauart.
• Verschlossene (nicht wartbare) oder Klemmring-Bauweise, falls der Flottenstandard das vorschreibt.

Wie sich die Zahlen in Klemmkraft übersetzen, erklärt unsere Übersicht zu Bremszylindergrößen mit dem Zusammenhang von wirksamer Fläche und Hub. Zylinder immer achsweise paarweise austauschen, damit beide Radenden dieselbe Kraft entwickeln.

Sicherheit: Die Federkammer ist kein reparierbares Bauteil

Eine gespannte Kraftfeder speichert genug Energie, um tödlich zu sein. Sie hat keine Sicherung, keinen Druckabbau, und es ist ihr gleichgültig, dass der LKW seit einer Woche abgestellt ist.

Niemals ein Federgehäuse schneiden, aufschweißen, aufbohren oder aufhebeln, und niemals einen Federspeicherzylinder von der Achse entfernen, bevor er gesichert ist. Den Lösebolzen eindrehen, um die Feder zu spannen, das Einfahren der Druckstange bestätigen, dann das Bauteil abschrauben. Die vollständige Anleitung steht in unserer Beschreibung, wie ein Bremszylinder gesichert wird. Betriebsbremsmembranen und Klemmringsätze sind an der vorderen Hälfte unbedenklich; die Federhälfte wird komplett ersetzt und unversehrt verschrottet.