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Die
vorliegende Erfindung betrifft das technische Gebiet der Steuerorgane
für Hydraulikkreise von
Motorfahrzeugen.
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Die
Erfindung betrifft insbesondere einen Hauptzylinder, welcher geeignet
ist, bei einer bevorzugten, jedoch nicht ausschließlichen
Anwendung zum Steuern der Bremsung eines Kraftfahrzeugs eingesetzt
zu werden.
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Der
allgemeine Aufbau eines Hauptzylinders ist seitens des Fachmannes
aufgrund seiner Beschreibung in zahlreichen Dokumenten, z.B. in
den Anmeldungen
FR 2 827 244 ,
FR 2 829 450 ,
FR 2 836 438 , wohl bekannt. So umfaßt ein Hauptzylinder
einen von einer Bohrung durchzogenen Körper, der zwei nacheinander
angeordnete Kolben aufnimmt, wobei zwischen dem ersten Kolben und
dem Körper sowie
zwischen dem ersten und dem zweiten Kolben Federn eingefügt sind,
wobei der zweite Kolben für ein
Betätigungsorgan,
wie einer mit einem Bremspedal verbundenen Schubstange zugänglich ist.
Der Körper
des Hauptzylinders ist aus bearbeitetem Stahl gefertigt, so daß in der
Bohrung Auflageflächen
zur Führung
der Kolben sowie Nuten zur Aufnahme von Dichtungen definiert werden,
die mit den Kolben eine primäre
und eine sekundäre
Druckkammer sowie ebenfalls eine primäre und eine sekundäre Füllkammer
definieren. Des weiteren sind die Kolben derart ausgebildet, daß Füllventile
gebildet werden, die sich während
der Bewegung der Kolben schließen. Schließlich weist
der Körper
des Hauptzylinders verschiedene bearbeitete Bereiche auf, die Kanäle zur Verbindung
der Druckkammern mit einem primären und
einem sekundären
Druckkreis sowie die Füllkammern
mit Versorgungskreisen verbindende Versorgungskanäle definieren.
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Die
Hauptzylinder des Standes der Technik sind hinsichtlich ihrer Hauptfunktionen
zur Steuerung eines Hydraulikkreises vollkommen zufriedenstellend,
da sie Wirksamkeits- und
Sicherheitsgarantien bieten, die mit den geltenden Normen, insbesondere bezüglich der
Automobilsicherheit, vereinbar sind. Handelt es sich bei derartigen
Hauptzylindern um Hochleistungshauptzylinder, so ist deren Herstellung insbesondere
aufgrund der für
den Hauptzylinder erforderlichen Bearbeitungsgenauigkeit sowie der
Investitionen in für
diese Bearbeitung notwendigen Maschinen relativ kostenintensiv.
Die zahlreichen Arbeitsschritte, die für das Anbringen der Dichtungen erforderlich
sind, implizieren auch hohe Arbeitskosten und führen aufgrund der Risiken einer
Zerstörung der
Dichtungen während
ihres Anbringens auch zu hohen Kontrollkosten. Des weiteren ist
es – insoweit die
Dichtungen zahlreiche Behandlungen erfahren – nicht möglich, die Risiken vollständig auszuschalten, daß ein aufgrund
zerstörter
Dichtungen, die während der
Kontrollen nicht hätten
erkannt werden können, defekter
Hauptzylinder geliefert wird.
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Es
ergab sich folglich der Bedarf nach einer neuen Art von Hauptzylinder,
dessen Aufbau ermöglicht,
einerseits die Herstellungskosten zu senken und andererseits die
Risiken eines Fehlfunktionierens des Hauptzylinders aufgrund einer
Zerstörung der
Dichtungen infolge ihrer Handhabung und/oder Montage zu verringern.
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Zur
Erreichung dieser Ziele betrifft die Erfindung einen Hauptzylinder
für eine
Hydraulikanlage eines Fahrzeugs, umfassend:
- – einen
Körper,
der eine Hauptbohrung mit der Achse Δ aufweist, die an einem ihrer
Enden offen und am anderen Ende geschlossen ist,
- – einen
ersten, sogenannten stromabwärtigen Kolben,
der in der Hauptbohrung angeordnet und in der Hauptbohrung zwischen
einer Ruhestellung und einer Arbeitsstellung axial verschiebebeweglich
ist,
- – einen
zweiten, sogenannten stromaufwärtigen Kolben,
der in der Hauptbohrung stromaufwärts des stromabwärtigen Kolbens
derart angeordnet ist, daß er
von der Außenseite
des Körpers
aus zugänglich
ist,
- – Mittel
zur Verschiebeführung
des stromabwärtigen
und des stromaufwärtigen
Kolbens,
- – eine
erste, zwischen dem Körper
und dem stromabwärtigen
Kolben eingefügte
Rückstellfeder,
um den stromabwärtigen
Kolben in die Ruhestellung zu bringen,
- – eine
zweite, zwischen dem stromabwärtigen und
dem stromaufwärtigen
Kolben eingefügte Rückstellfeder,
um den stromaufwärtigen
Kolben in die Ruhestellung zu bringen,
- – Dichtungsmittel,
die mit dem stromabwärtigen und
dem stromaufwärtigen
Kolben zusammenwirken, um nacheinander in der Hauptbohrung, ausgehend
von dem geschlossenen Ende der Hauptbohrung:
- – eine
sekundäre
Druckkammer,
- – eine
sekundäre
Füllkammer,
- – eine
primäre
Druckkammer,
- – und
eine primäre
Füllkammer
zu
begrenzen,
- – Mittel
zum Verbinden der sekundären
Druckkammer mit einem sekundären
Druckkreis,
- – Mittel
zum Verbinden der primären
Druckkammer mit einem primären
Druckkreis,
- – Mittel
zum Verbinden der Füllkammern
mit einem Versorgungskreis,
- – Mittel,
um die sekundären
Kammern miteinander in Verbindung zu bringen, wenn sich der stromabwärtige Kolben
in der Ruhestellung befindet,
- – und
Mittel, um die primären
Kammern miteinander in Verbindung zu bringen, wenn sich der stromaufwärtige Kolben
in der Ruhestellung befindet.
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Gemäß der Erfindung
ist der Hauptzylinder dadurch gekennzeichnet, daß er eine röhrenförmige Hülse mit der Achse Δ umfaßt, die
zwischen den Kolben und der Wand der Hauptbohrung eingefügt ist und
die die gesamten Mittel zur Verschiebeführung des stromabwärtigen und
stromaufwärtigen
Kolbens sowie die gesamten Dichtungsmittel, die mit dem stromabwärtigen und
stromaufwärtigen
Kolben zusammenwirken, um die Kammern zu begrenzen, umfaßt.
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Die
Gruppierung der Führungsmittel
an einem einzigen Struktur- und Funktionselement ermöglicht die
Annahme einer einfachen Form für
die Hauptbohrung des Körpers
des Hauptzylinders, einer Form, die dann direkt durch Formen ohne
Nachbearbeitung erhalten werden kann. Insoweit die Linearführung der
Kolben durch die Hülse
erfolgt, bestehen überdies
keine Zwänge
hoher Genauigkeit bei den Abmessungen der Bohrung mehr. So ermöglicht die Erfindung
in Betracht zu ziehen, den Körper
des Hauptzylinders aus Metall zu fertigen, das durch Spritzgießen oder
durch jedwedes andere die Bearbeitungskosten senkende Verfahren
geformt wird, während
der Körper
des Hauptzylinders nach dem Stand der Technik durch Formen mittels
Schwerkraft erhalten wurde, an das sich eine materialverbrauchende
und kostenintensive Bearbeitung anschloß. Die Erfindung ermöglicht demzufolge
einen Gewinn im Bereich des Materialverbrauchs, aber auch im Bereich
der Fertigungszeiten, der eingesetzten Geräte sowie der Investitionen
in Maschinen. Ebenso ermöglicht
die Tatsache, daß die
gesamten Dichtungsmittel, die dazu bestimmt sind, mit den Kolben
zusammenzuwirken, an der Hülse
gruppiert werden, ein einzelnes Hantieren mit diesen Dichtungsmitteln zu
vermeiden, wodurch die Risiken einer Zerstörung oder einer unsachgemäßen Montage
der Dichtungsmittel verringert werden.
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Des
weiteren ermöglicht
der Einsatz der Hülse,
die Anzahl der für
die Endmontage des Hauptzylinders erforderlichen Arbeitsschritte
zu reduzieren, da die Führungs-
und Dichtungsmittel in einem einzigen Arbeitsschritt, der dem Einführen der
Hülse in
die Hauptbohrung entspricht, angeordnet werden.
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Nach
einem Merkmal der Erfindung sind in die Hülse auch ein Teil der Mittel
zur Verbindung der Primär-
und der Sekundärkammer
mit dem Primär- und
dem Sekundärkreis
sowie ein Teil der Mittel zur Verbindung der Füllkammern mit dem Versorgungskreis
integriert. Dieses vorteilhafte Merkmal der Erfindung trägt ebenfalls
zur Vereinfachung der Herstellung des Körpers des Hauptzylinders sowie
zur Endmontage des erfindungsgemäßen Hauptzylinders bei.
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Nach
einer bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung umfaßt
die röhrenförmige Hülse des Hauptzylinders
nacheinander, ausgehend von ihrem stromabwärtigen Ende:
- – eine erste
ringförmige
Dichtung, die eine dynamische Dichtigkeit mit dem stromabwärtigen Kolben
und eine statische Dichtigkeit mit der Wand der Hauptbohrung oder
mit einer Wand der Hülse gewährleistet,
um zur Trennung der Sekundärkammern
beizutragen,
- – eine
erste Auflagefläche
zur Axialverschiebeführung
des stromabwärtigen
Kolbens,
- – eine
zweite ringförmige
Dichtung, die von der ersten Dichtung axial beabstandet ist und
die eine dynamische Dichtigkeit mit dem stromabwärtigen Kolben und ein statische
Dichtigkeit mit einer Innenwand der Hülse sicherstellt, um zur Trennung der
sekundären
Füllkammer
und der primären Druckkammer
beizutragen,
- – eine
zweite Auflagefläche
zur Axialverschiebeführung
des stromabwärtigen
Kolbens,
- – im
Abstand von der zweiten Führungsauflagefläche, eine
dritte Auflagefläche
zur Axialverschiebeführung
des stromaufwärtigen
Kolbens,
- – eine
dritte ringförmige
Dichtung, die von der zweiten ringförmigen Dichtung axial beabstandet ist
und die eine dynamische Dichtigkeit mit dem stromaufwärtigen Kolben
und eine statische Dichtigkeit mit einer Innenwand der Hülse gewährleistet,
um zur Trennung der Primärkammern
beizutragen,
- – eine
vierte Auflagefläche
zur Axialverschiebeführung
des stromaufwärtigen
Kolbens,
- – sowie
eine vierte ringförmige
Dichtung, die von der dritten Dichtung axial beabstandet ist und
die eine dynamische Dichtigkeit mit dem stromaufwärtigen Kolben
und eine statische Dichtigkeit mit einer Innenwand der Hülse und/oder
einem Teil des Körpers
gewährleistet,
um zur Isolierung der primären
Füllkammer
gegenüber
der Außenumgebung
beizutragen.
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Im
Rahmen dieser bevorzugten Ausführungsform
sowie nach einem Merkmal der Erfindung umfaßt die erste Auflagefläche zur
Führung
des stromabwärtigen
Kolbens eine Reihe durchgehender radialer Versorgungskanäle, die
in eine stromabwärtige
Umfangsnut münden,
die in der Außenwand
der Hülse
ausgebildet ist, wobei die stromabwärtige Umfangsnut eine mit dem
Versorgungskreis verbundene stromabwärtige Versorgungskammer definiert.
In einer bevorzugten Ausführungsvariante
umfaßt
die erste Führungsauflagefläche nun
Axialnuten, die sich jeweils ausgehend von der Mündung eines Versorgungskanals
bis zur ersten Dichtung erstrecken.
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Weiterhin
im Rahmen der bevorzugten Ausführungsform
sowie nach einem weiteren Merkmal der Erfindung umfaßt die vierte
Auflagefläche
zur Führung
des stromaufwärtigen
Kolbens eine Reihe durchgehender radialer Versorgungskanäle, die
in eine stromaufwärtige
Umfangsnut münden,
welche in der Außenwand
der Hülse
ausgebildet ist, wobei die stromaufwärtige Umfangsnut eine mit dem
Versorgungskreis verbundene stromaufwärtige Versorgungskammer definiert.
In einer bevorzugten Ausführungsvariante
umfaßt
die vierte Führungsauflagefläche nun
Axialnuten, die sich jeweils ausgehend von der Mündung eines Versorgungskanals
bis zur dritten Dichtung erstrecken.
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Weiterhin
im Rahmen der bevorzugten Ausführungsform
sowie nach einem noch weiteren Merkmal der Erfindung umfaßt die röhrenförmige Hülse im Bereich
ihrer Innenwand wenigstens eine mittlere ringförmige Nut, welche die zweite
und dritte Führungsauflagefläche trennt
und dazu beträgt,
die Umfangswand der primären
Druckkammer zu definieren, und umfaßt die dritte Führungsauflagefläche Axialnuten,
die sich von der dritten Dichtung zu der mittleren ringförmigen Nut
erstrecken. In einer bevorzugten Ausführungsvariante umfaßt die röhrenförmige Hülse nun:
- – eine
Reihe durchgehender radialer Kanäle,
die einerseits in die mittlere ringförmige Nut und andererseits
in eine Umfangsnut münden,
die in der Außenwand der
Hülse ausgebildet
ist, um eine primäre
Verbindungskammer zu definieren, die mit dem primären Druckkreis
verbunden ist,
- – sowie
zwei äußere Umfangsdichtungen,
die auf beiden Seiten der Umfangsnut angeordnet sind, um mit der
Wand der Hauptbohrung zusammenzuwirken und um die primäre Verbindungskammer
zu begrenzen.
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Nach
einem weiteren Merkmal der Erfindung umfaßt die röhrenförmige Hülse:
- – im Bereich
ihres stromabwärtigen
Endes, eine zur Achse Δ senkrechte
Auflagefläche
zum Abstützen
an einer Schulter der Hauptbohrung,
- – und,
im Bereich ihrer Außenfläche, wenigstens zwei
Auflageflächen,
eine stromaufwärtige
und eine stromabwärtige,
zum Abstützen
an der Innenwand der Hauptbohrung.
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Im
Rahmen dieses letztgenannten Merkmals und nach einer Ausführungsvariante
der Erfindung umfaßt
die röhrenförmige Hülse im Bereich
ihrer Außenfläche eine
mittlere Umfangsnut, welche die zwei Stützauflageflächen trennt und dazu beiträgt, die stromaufwärtige Versorgungskammer
zu begrenzen, und weist die stromaufwärtige Stützauflagefläche Axialnuten auf, welche
die stromaufwärtige
Umfangsnut mit der mittleren Umfangsnut verbinden.
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Nach
einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die röhrenförmige Hülse durch Zusammenfügen mehrerer
Elemente gebildet, die untereinander fest verbunden sind, so daß eine Einheit
gebildet wird, die geeignet ist, in einem einzigen Arbeitsschritt
in die Hauptbohrung eingeführt
oder aus dieser herausgezogen zu werden. Diese Art der Herstellung
der Hülse
ermöglicht
vorteilhafterweise, einige der Abmessungen der röhrenförmigen Hülse bei Zusammenfügen der
sie bildenden Elemente sehr exakt anzupassen. So ist es möglich, eine
Hülse zu
erhalten, die in dem Körper
des Hauptzylinders ohne den Einsatz zusätzlicher Feststellmittel festgelegt
werden kann.
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Erfindungsgemäß kann der
Körper
des Hauptzylinders entsprechend unterschiedlicher Ausführungen
ausgebildet werden.
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So
umfaßt
der Körper
nach einem Merkmal der Erfindung zwei halbe Körper, die zusammengefügt werden,
um die röhrenförmige Hülse in der Hauptbohrung
einzuschließen.
Es sei angemerkt, daß die
röhrenförmige Hülse nun
ausgebildet wird, um in der Hauptbohrung vollständig festgelegt zu werden,
ohne daß es
erforderlich ist, Feststell- oder Blockiermittel vorzusehen.
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Nach
einem weiteren Merkmal der Erfindung umfaßt der Hauptzylinder einen
Ring, der an den Körper
angefügt
ist, um die röhrenförmige Hülse innerhalb
der Hauptbohrung festzulegen, und der in seiner Mitte für das Durchführen des
stromaufwärtigen
Kolbens oder für
einen Zugang zu dem stromaufwärtigen
Kolben offen ist.
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Nach
einem weiteren Merkmal der Erfindung umfaßt der Hauptzylinder einen
Verschluß,
der an dem Körper
angebracht ist, um die röhrenförmige Hülse innerhalb
der Hauptbohrung festzulegen und um ein Ende der Hauptbohrung zu
verschließen.
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Gemäß der Erfindung
können
die Dichtungsmittel in unterschiedlicher Weise ausgebildet werden und
verschiedene Formen aufweisen.
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Nach
einem Merkmal der Erfindung ist an der Hülse eine erste ringförmige Dichtung
vorgesehen, die einen U-förmigen
Querschnitt aufweist, dessen Schenkel im wesentlichen parallel zur
Achse Δ zur Außenseite
der Hülse
ausgerichtet sind, wobei der Innenschenkel eine dynamische Dichtigkeit
mit dem stromabwärtigen
Kolben und der Außenschenkel eine
statische Dichtigkeit mit der Wand der Hauptbohrung sicherstellt.
In einer Ausführungsform übernimmt
der Innenschenkel der ersten Dichtung nun die Funktion eines Rückschlagventils
zur erneuten Versorgung der sekundären Druckkammer. In einer weiteren
Ausführungsform übernimmt
der Außenschenkel
der ersten Dichtung die Funktion eines Rückschlagventils zur erneuten
Versorgung der sekundären
Druckkammer.
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Nach
einem weiteren Merkmal der Erfindung ist an der Hülse eine
zweite ringförmige
Dichtung vorgesehen, die einen U-förmigen Querschnitt aufweist, dessen
Schenkel im wesentlichen parallel zur Achse Δ zum stromaufwärtigen Ende
der Hülse
ausgerichtet sind, wobei der Innenschenkel eine dynamische Dichtigkeit
mit dem stromabwärtigen
Kolben und der Außenschenkel
eine statische Dichtigkeit mit einer Innenwand der Hülse sicherstellt.
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Nach
einem weiteren Merkmal der Erfindung ist an der Hülse eine
dritte ringförmige
Dichtung vorgesehen, die einen U-förmigen Querschnitt aufweist, dessen
Schenkel im wesentliche parallel zur Achse Δ zum stromabwärtigen Ende
der Hülse
ausgerichtet sind, wobei der Innenschenkel eine dynamische Dichtigkeit
mit dem stromabwärtigen
Kolben und der Außenschenkel
eine statische Dichtigkeit mit einer Innenwand der Hülse sicherstellt.
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Nach
einem weiteren Merkmal der Erfindung ist an der Hülse eine
vierte ringförmige
Dichtung vorgesehen, die einen U-förmigen Querschnitt aufweist, dessen
Schenkel im wesentlichen parallel zur Achse Δ zum stromabwärtigen Ende
der Hülse
ausgerichtet sind, wobei der Innenschenkel eine dynamische Dichtigkeit
mit dem stromabwärtigen
Kolben und der Außenschenkel
eine statische Dichtigkeit mit einer Innenwand der Hülse und/oder
einer Wand des Körpers
sicherstellt.
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Selbstverständlich können die
verschiedenen vorgenannten Merkmale der Erfindung entsprechend unterschiedlicher
Kombinationen, wenn diese nicht inkompatibel sind oder einander
ausschließen, miteinander
eingesetzt werden.
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Darüber hinaus
gehen aus der nachfolgenden Beschreibung anhand der beiliegenden
Zeichnungen, die als nicht einschränkend zu verstehende Beispiele
Ausführungsformen
des Gegenstandes Erfindung zeigen, verschiedene weitere Merkmale
der Erfindung hervor.
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1 zeigt
einen Axialschnitt eines erfindungsgemäßen Hauptzylinders.
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2 ist
eine teilweise geschnittene Perspektive des Körpers, welcher Bestandteil
des Hauptzylinders nach 1 ist.
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3 ist
eine teilweise geschnittene Perspektive einer Hülse, welche Bestandteil des
Hauptzylinders nach 1 ist.
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4 ist
eine teilweise geschnittene Explosionsperspektive, die drei Elemente,
welche Bestandteile der Hülse
nach 3 sind, vor deren Zusammenfügen zeigt.
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5 ist
ein Axialschnitt analog zu 1, welcher
eine weitere Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Hauptzylinders
zeigt.
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6 ist
eine teilweise geschnittene Perspektive einer Hülse, die Bestandteil eines
Hauptzylinders nach 5 ist.
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Ein
Hauptzylinder, wie er in 1 dargestellt und in seiner
Gesamtheit mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet ist, umfaßt einen
Körper 2.
Nach dem dargestellten Beispiel und wie insbesondere aus 2 hervorgeht,
ist der Körper 2 von
zwei halben Körpern 21 , 22 gebildet.
Der Körper 2 umfaßt eine
Hauptbohrung 3, die an einem ihrer Enden offen und am anderen
Ende geschlossen ist.
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Der
Hauptzylinder 1 umfaßt
ferner einen ersten Kolben 4, den sogenannten stromabwärtigen Kolben,
welcher in 1 in strichpunktierten Linien
dargestellt ist. Der stromabwärtige
Kolben 4 ist in der Hauptbohrung 3 zwischen einer
Ruhestellung, wie sie gezeigt ist, und einer nicht dargestellten
Arbeitsstellung, in der er dem Grund 5 der Bohrung 3 genähert ist,
axial verschiebebeweglich. Der Hauptzylinder 1 umfaßt auch
einen zweiten Kolben 6, den sogenannten stromaufwärtigen Kolben,
der in 1 in strichpunktierten Linien dargestellt ist.
Der stromaufwärtige
Kolben 6 ist in der Hauptbohrung 3 in bezug auf
die Öffnung 7 der
Bohrung 3 stromaufwärts
des stromabwärtigen
Kolbens 4 angeordnet. Der stromaufwärtige Kolben 6 ist
nun von der Außenseite
des Körpers 2 aus
zugänglich
und in der Hauptbohrung 3 zwischen einer Ruhestellung,
wie sie dargestellt ist, und einer nicht dargestellten Arbeitsstellung,
in der er dem stromabwärtigen
Kolben 4 genähert
ist, axial verschiebebeweglich. Der stromabwärtige 4 und stromaufwärtige 6 Kolben
sind lediglich in strichpunktierten Linien dargestellt, da ihre
Art der Ausbildung seitens des Fachmannes absolut bekannt ist und demnach
keiner weitergehenden Erläuterungen
bedarf.
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Für den Fachmann üblich umfaßt der Hauptzylinder 1 eine
erste, durch strichpunktierte Linien symbolisierte Rückstellfeder 8,
die zwischen dem Körper 2 und
dem stromabwärtigen
Kolben 4 eingefügt
ist, um letzteren in die Ruhestellung zu bringen. In gleicher Weise
umfaßt
der Hauptzylinder eine zweite, durch strichpunktierte Linien symbolisierte Rückstellfeder 9,
die zwischen dem stromabwärtigen Kolben 4 und
dem stromaufwärtigen
Kolben 6 eingefügt
ist, um letzteren in die Ruhestellung zu bringen. Der Hauptzylinder 1 kann
auch nicht dargestellte Anschlagmittel umfassen, die dazu bestimmt
sind, die Ruhestellung des stromabwärtigen 4 und stromaufwärtigen 6 Kolbens
zu definieren.
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Der
Hauptzylinder 1 umfaßt
ferner eine Hülse 19,
die zwischen den Kolben 4, 6 und der Wand der
Hauptbohrung 3 eingefügt
ist. Gemäß einem
wesentlichen Merkmal der Erfindung und wie aus dem Folgenden hervorgehen
wird, umfaßt
die Hülse 19 die
gesamten Mittel zur Verschiebeführung
der Kolben 4 und 6. In die Hülse 19 sind auch die
gesamten Dichtungsmittel integriert, die mit den Kolben 4 und 6 zusammenwirken,
um in der Bohrung 3 – vom
Grund 5 bis zur Öffnung 7 – eine sekundäre Druckkammer Ps,
eine sekundäre
Füllkammer
Rs, eine Hauptdruckkammer Pp und eine Hauptfüllkammer Rp zu definieren.
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Wie
insbesondere die 1 und 3 zeigen,
weist die Hülse 19 eine
allgemein röhrenartige, langgestreckte
Form mit der Achse Δ auf.
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Die
Hülse 19 umfaßt nun ausgehend
von ihrem zum Grund 5 gerichteten stromabwärtigen Ende eine
erste Dichtung 20 auf, die einerseits mit der Wand der
Hauptbohrung 3 und andererseits mit dem stromabwärtigen Kolben 4 zusammenwirkt,
um die sekundäre
Druckkammer Ps zu definieren. Diese so definierte sekundäre Druckkammer
ist nun dazu bestimmt, über
einen in der Wand des Körpers 2 ausgebildeten
Kanal 21 mit einem sekundären Druckkreis verbunden zu
werden.
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Die
Dichtung 20 weist eine Ringform mit U-förmigem Querschnitt auf, dessen
Schenkel 22 und 23 im wesentlichen parallel zur
Achse Δ verlaufen,
wobei ihre Enden zum Grund 5 oder zur Außenseite
der Hülse
ausgerichtet sind, während
der Steg, welcher die Schenkel 22 und 23 verbindet,
zur Innenseite der Hülse
oder zum Fenster 7 ausgerichtet ist. Nach dem dargestellten
Beispiel ist der Außenschenkel 22 der
ringförmigen
Dichtung 20 dazu bestimmt, eine statische Dichtigkeit mit
dem Körper 2 sicherzustellen,
während
der Innenschenkel 23 dazu bestimmt ist, eine dynamische
Dichtigkeit mit dem stromabwärtigen
Kolben 4 sicherzustellen und gleichzeitig auch die Funktion
eines Ventils zur erneuten Versorgung der sekundären Druckkammer Ps während der
Rückkehr
des stromabwärtigen
oder sekundären
Kolbens 4 in seine Ruhestellung zu übernehmen. Es sei angemerkt,
daß – nach einem
wesentlichen Merkmal der Erfindung – die Dichtung 20 mit
der Hülse 19 fest
verbunden ist, wobei die Verbindung zwischen der Dichtung 20 und
der Hülse 19 durch
jedwedes geeignete Mittel hergestellt werden kann.
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Um
die Axialverschiebeführung
des stromabwärtigen
Kolbens 4 sicherzustellen, umfaßt die Hülse 19 anschließend, im
Bereich ihrer Innenfläche, eine
erste ringförmige
Führungsauflagefläche 24.
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Hinter
der ersten Führungsauflagefläche 24 und
gegenüber
der ersten Dichtung 20 umfaßt die Hülse 19 eine zweite
Dichtung 25, die einerseits mit einer Innenwand der Hülse und
andererseits mit dem stromabwärtigen
Kolben 4 zusammenwirkt. So begrenzen die erste Dichtung 20,
der stromabwärtige Kolben 4 und
die zweite Dichtung 25 die sekundäre Füllkammer Rs. Die zweite Dichtung 25 weist
ebenfalls eine Ringform mit U-förmigem
Querschnitt auf, dessen Schenkel 26 und 27 im
wesentlichen parallel zur Achse Δ verlaufen,
wobei ihre Enden zur Innenseite der Hülse oder deren stromaufwärtigen Ende ausgerichtet
sind, wobei der Steg der Dichtung 25 zum stromabwärtigen Ende
der Hülse
ausgerichtet ist. So stellt der Außenschenkel 26 der
zweiten Dichtung 25 eine statische Dichtigkeit mit der
Innenwand der Hülse 19 sicher,
während
der Innenschenkel 27 eine dynamische Dichtigkeit mit dem
stromabwärtigen
Kolben 4 gewährleistet.
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Um
das Verbinden der sekundären
Füllkammer
Rs mit einem Versorgungskreis 28 zu ermöglichen, umfaßt die Hülse 19 eine
Reihe von Radialbohrungen 29, die durchgehend sind und
die in eine stromabwärtige
Umfangsnut 30 münden,
welche auf der Außenseite
der Hülse 19 ausgebildet
ist. Die Umfangsnut 30 definiert nun mit der Wand der Hauptbohrung 3 eine
stromabwärtige
ringförmige
Versorgungskammer 31, die über einen Kanal 32 mit
dem Versorgungskreis 28 verbunden ist. Um die erneute Versorgung
der sekundären
Druckkammer Ps während
der Rückkehr
des stromabwärtigen
Kolbens 4 in seine Ruhestellung zu begünstigen, umfaßt weiterhin die
Auflagefläche 24 Axialnuten 33,
die sich von den Öffnungen
der Bohrungen 29 aus bis zur ersten Dichtung 20 erstrecken.
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Hinter
der zweiten Dichtung 25 weist die Innenwand der Hülse 19 eine
zweite Auflagefläche 35 zur
Verschiebeführung
des stromabwärtigen
Kolbens 4 auf.
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An
die zweite Führungsauflagefläche 35 schließt sich
eine mittlere ringförmige
Nut 36 an, die in der Innenwand der Hülse ausgebildet ist und die die
zweite Führungsauflagefläche 35 von
einer dritten Auflagefläche 37 zur
Führung
des stromaufwärtigen
Kolbens 6 trennt.
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Die
Hülse 19 umfaßt anschließend, im
Bereich ihrer Innenwand, eine dritte Dichtung 38, die einerseits
mit einer Innenwand der Hülse 19 und
andererseits mit dem stromaufwärtigen
Kolben 6 zusammenwirkt. Wie die erste Dichtung 20 weist
die dritte Dichtung 38 eine Ringform mit U-förmigem Querschnitt
auf, dessen Schenkel 39 und 40 im wesentlichen
parallel zur Achse Δ verlaufen,
wobei ihre Enden zum stromabwärtigen
Ende der Hülse 19 ausgerichtet
sind, wobei der Steg der Dichtung 38 zum stromaufwärtigen Ende
der Hülse
ausgerichtet ist. So stellt der Außenschenkel 39 der
dritten Dichtung 38 eine statische Dichtigkeit mit der
Innenwand der Hülse 19 sicher,
während
der Innenschenkel 40 eine dynamische Dichtigkeit mit dem
stromaufwärtigen
Kolben 6 gewährleistet.
Des weiteren übernimmt
der Schenkel 40 zur dynamischen Abdichtung auch die Funktion
eines Ventils zur erneuten Versorgung während der Rückkehr des stromaufwärtigen Kolbens 6 in
die Ruhestellung.
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Die
zweite Dichtung 25 und die dritte Dichtung 38 definieren
nun mit den Kolben 4 und 6 sowie mit der Hülse 19 die
primäre
Druckkammer Pp. Um ein Verbinden der primären Druckkammer Pp mit einem
primären
Druckkreis 41 zu ermöglichen,
umfaßt die
Hülse 19 eine
Reihe durchgehender Radialbohrungen 42, die ausgebildet
sind, um einerseits in die mittlere ringförmige Nut 36 und andererseits
in eine auf der Außenseite
der Hülse 19 ausgebildete
Umfangsnut 43 zu münden.
Diese Umfangsnut 43 trägt dazu
bei, nun mit der Außenwand
der Bohrung eine ringförmige
Verbindungskammer 44 zu definieren, die über einen
Kanal 45 mit dem primären
Druckkreis 41 verbunden ist. Um zur Isolierung der Verbindungskammer 44 beizutragen,
umfaßt
die Außenfläche der Hülse 19 zwei
Umfangsdichtungen 46 und 47, die auf beiden Seiten
der Verbindungsnut 43 angeordnet sind. Es ist anzumerken,
daß die
Umfangsdichtung 46 ebenfalls dazu beiträgt, die Verbindungskammer 44 von
der sekundären
Versorgungskammer 31 zu isolieren.
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Hinter
der dritten Dichtung 38 umfaßt die Innenwand der Hülse 19 eine
vierte Auflagefläche 50 zur
Führung
des stromaufwärtigen
Kolbens 6.
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Im
Anschluß an
diese vierte Führungsauflagefläche 50 ist
eine vierte Dichtung 51 angeordnet, die einerseits mit
der Innenwand der Hülse 19 und andererseits
mit dem stromaufwärtigen
oder primären
Kolben 6 zusammenwirkt. Nach dem dargestellten Beispiel
weist die vierte Dichtung 51 wie die zweite Dichtung 25 eine
Ringform mit U-förmigem Querschnitt
auf, dessen Schenkel 52 und 53 im wesentlichen
parallel zur Achse Δ verlaufen,
wobei ihre Enden zum stromabwärtigen
Ende der Hülse 19 ausgerichtet
sind, wobei der Steg der Dichtung 51 zum stromaufwärtigen Ende
der Hülse
ausgerichtet ist. So stellt der Außenschenkel 52 der
vierten Dichtung 51 eine statische Dichtigkeit mit der
Innenwand der Hülse 19 sicher,
während
der Innenschenkel 53 eine dynamische Dichtigkeit mit dem
stromaufwärtigen
Kolben 6 sicherstellt. Wie die anderen Dichtungen 20, 25, 38, 46, 47 der
Hülse 19 ist
auch die vierte Dichtung 51 fest mit der Hülse 19 verbunden,
wobei die Verbindung zwischen der Dichtung 51 und letzterer durch
jedwedes geeignete Mittel hergestellt werden kann.
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Die
dritte 38 und vierte 51 Dichtung tragen nun dazu
bei, mit dem stromaufwärtigen
Kolben 6 und der Hülse 19 die
primäre
Füllkammer
Rp zu begrenzen. Um ein Verbinden der primären Füllkammer Rp mit einem Versorgungskreis 55 zu
ermöglichen, umfaß die vierte
Führungsauflagefläche 50 eine
Reihe von durchgehenden Radialbohrungen 56, die in eine
Umfangsnut 57 münden,
welche dazu beiträgt, mit
der Wand der Hauptbohrung 3 eine stromaufwärtige Versorgungskammer 58 zu
definieren. Die Hülse 19 umfaßt ferner
im Bereich ihrer Außenfläche eine mittlere
Umfangsnut 59, die nun im Bereich der Außenfläche der
Hülse 19 zwei
Umfangsauflageflächen 60 und 61 zur
Abstützung
an der Wand der Hauptbohrung 3 begrenzt. Die mittlere Nut 59 trägt auch dazu
bei, die stromaufwärtige
Versorgungskammer 58 zu definieren und ist über eine
Reihe von in der stromaufwärtigen
Stützauflagefläche 60 ausgebildeten
Axialnuten 62 mit der Nut 57 verbunden. Die stromaufwärtige Versorgungskammer 58 ist
nun über einen
in dem Körper 2 ausgebildeten
Kanal 63 mit dem Versorgungskreis 55 verbunden.
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Es
ist anzumerken, daß die
Umfangsdichtung 47 nun dazu beiträgt, die stromaufwärtige Versorgungskammer 58 von
der Hauptverbindungskammer 44 zu trennen. Ebenso weist
die Hülse – um die stromaufwärtige Verbindungskammer 58 von
der Außenumgebung
zu isolieren – im
Bereich ihres stromaufwärtigen
Endes eine Umfangsdichtung 64 auf, die – nach dem dargestellten Beispiel – die Form
eines O-Rings aufweist.
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Um
die erneute Versorgung der Hauptdruckkammer Pp während der Rückkehr des stromaufwärtigen Kolbens 6 in
seine Ruhestellung zu begünstigen,
weist die Hülse 19 im
Bereich der vierten Führungsauflagefläche 50 eine
Reihe von Axialnuten 65 auf, die sich jeweils von der Mündung eines
radialen Kanals 56 aus bis zur dritten Dichtung 38 erstrecken. In
der gleichen Weise weist die dritte Stützauflagefläche 37 eine Reihe
von Axialnuten 66 auf, die sich von der mittleren ringförmigen Nut 36 aus
bis zur dritten Dichtung 38 erstrecken.
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Die
Hülse 19,
wie sie zuvor beschrieben ist, kann aus jedwedem geeigneten Material
gefertigt sein, und einer bevorzugten Ausführungsform wird die Hülse 19 aus
Kunststoff gefertigt, während
die Dichtungen, die fest mit ihr verbunden sind, aus einem synthetischen
oder natürlichen
Elastomer hergestellt werden, das derart gewählt ist, daß es den Drücken standhält, die in dem erfindungsgemäßen Hauptzylinder
auftreten können,
und daß es
mit der verwendeten Hydraulikflüssigkeit
kompatibel ist.
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Um
eine leichte Herstellung der Hülse 19 zu ermöglichen,
wird letztere nach dem dargestellten Beispiel durch Zusammenfügen von
drei Elementen, wie sie in 4 dargestellt
sind, nämlich
einem stromabwärtigen
Lager 70, einem Steg 71 und einem stromaufwärtigen Lager 72 erhalten.
Wie 4 zeigt, umfaßt
das stromabwärtige
Lager 70 die erste Dichtung 20 und die zweite
Dichtung 25, während
das stromaufwärtige
Lager 72 die dritte Dichtung 38 und die vierte
Dichtung 51 umfaßt.
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In
bevorzugter Weise sind die Dichtungen an ihre jeweiligen Lager angeformt.
Das Zusammenfügen
des stromabwärtigen
Lagers 70, des Stegs 71 und des stromaufwärtigen Lagers 72 kann
auf jedwede geeignete Art und Weise erfolgen, so zum Beispiel durch
Festclipsen oder durch Zusammenfügen
mit Hilfe von Verbindungsmitteln, wie Schrauben. In einer bevorzugten
Ausführungsform
sind die drei, Bestandteile der Hülse 19 bildenden Elemente 70, 71, 72 durch
im Bereich ihrer Schnittstellen hergestellte Schweißnähte zusammengefügt. Vorteilhafterweise wird
das Zusammenfügen
nun derart vollzogen, daß die
Länge der
Hülse 19 an
die Abmessungen der Aufnahme, in der sie in der Hauptbohrung 3 festgelegt werden
soll, angepaßt
wird.
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Der
Hauptzylinder 1, wie er zuvor beschrieben ist, wird auf
die folgende Art und Weise hergestellt und montiert. Zunächst werden
die zwei halben Körper 21 und 22 hergestellt. Anschließend wird
die Hülse 19 in
dem ersten halben Körper 21 plaziert, um nun durch das Anbringen
des zweiten halben Körpers 22 umschlossen zu werden. Bei ihrem Einsetzen gelangt
die Hülse 19 mit
ihrer stromabwärtigen,
senkrecht zur Achse Δ verlaufenden
Auflagefläche 74 in Anlage
an eine durch die Hauptbohrung 3 bereitgestellte Schulter.
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Es
ist offensichtlich, daß dank
des Einsatzes der erfindungsgemäßen Hülse alle
Dichtungen in einem einzigen Arbeitsschritt angeordnet werden, der die
Risiken einer falschen Montage sowie die Risiken einer Zerstörung der
Dichtungen verringert. Das Montieren des erfindungsgemäßen Hauptzylinders setzt
sich mit dem Anordnen der Kolben und ihrer Zubehörteile fort, und zwar in für den Fachmann
wohl bekannter Weise, so daß es
nicht erforderlich ist, dies weiter auszuführen.
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Es
ist anzumerken, daß der
Einsatz der erfindungsgemäßen Hülse ermöglicht,
einen durch Formen erhaltenen Körper
zu verwenden – ohne
daß dessen
Bearbeitung notwendig ist –,
insoweit es die Hülse
ist, welche die Führungsmaße der Kolben
sicherstellt. Des weiteren ist es dank der Erfindung möglich, einen
gleichen Körper
zur Ausbildung von Hauptzylindern mit unterschiedlichen Kolbenquerschnitten
zu verwenden, insoweit Hülsen
verwendet werden können,
die alle einen identischen Außendurchmesser,
jedoch unterschiedliche Innendurchmesser, entsprechend der Druckpegel
und der gewünschten
Durchflußmengen,
aufweisen.
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Darüber hinaus
ist es möglich,
den erfindungsgemäßen Hauptzylinder
auf eine andere Art und Weise als die vorbeschriebene auszuführen. So zeigt 5 eine
weitere Ausführungsform,
wonach der Hauptzylinder einen Ring 75 umfaßt, der
im Bereich des stromaufwärtigen
Endes des Körpers 2 angebracht
ist, um die röhrenförmige Hülse 19 innerhalb
der Hauptbohrung 3 festzulegen, und der in seiner Mitte
für das
Durchführen
des stromaufwärtigen Kolbens 6 offen
ist. Des weiteren unterscheidet sich die Hülse 19 nach dieser
anderen Ausführungsform von
der zuvor beschriebenen dadurch, daß hier der Außenschenkel 22 der
ersten Dichtung 20 die Funktion der erneuten Versorgung
der sekundären
Druckkammer Ps übernimmt.
Zu diesem Zweck weist die Hülse
nun im Bereich ihrer Außenfläche Axialnuten auf,
die sich von der Umfangsnut 30 bis zur ersten Dichtung 20 erstrecken,
wie dies 6 zeigt. Dieses Merkmal der
Erfindung ermöglicht,
die Risiken einer Verschmutzung dadurch zu verringern, daß die erneute
Versorgung mittels eines sauberen Fluids erfolgt, das direkt aus
dem Versorgungskreis 28 stammt und das nicht in der Nähe des an
dem stromabwärtigen
Kolben 4 reibenden Bereichs der Dichtung 20 zirkuliert.
Man wird bemerken, daß es
in diesem Fall nicht erforderlich ist, Axialnuten zwischen den axialen
Kanälen 29 und
der ersten Dichtung 20 vorzusehen.
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In
der gleichen Weise könnte
in Betracht gezogen werden, daß die
Funktion der dritten Dichtung 38 als Ventil zur erneuten
Versorgung durch deren Außenschenkel
oder -lippe 39 sichergestellt werden kann, wofür dann nicht
dargestellte Kanäle 39 zwischen
dem Schenkel 39 und der Kammer 58 vorgesehen werden.
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Selbstverständlich können verschiedene weitere Änderungen
der Erfindung vorgenommen werden, ohne deren Rahmen zu verlassen.