DE2757520A1

DE2757520A1 - Dichtung

Info

Publication number: DE2757520A1
Application number: DE19772757520
Authority: DE
Inventors: Juan Belart; Hans-Albrecht Guse
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: ITT Automotive Europe GmbH
Priority date: 1977-12-23
Filing date: 1977-12-23
Publication date: 1979-07-05
Also published as: ES240272U; GB2011581B; FR2412763B1; GB2011581A; ES240272Y; DE2757520C2; FR2412763A1

Description

ALFRED TEVES GMBH P 4576

Die Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung für das rückseitige Ende eines Kolbens bzw. einer Kolbenstange eines Hauptzylinders, insbesondere für hydraulische Bremsanlagen in Fahrzeugen.

Bei derartigen Bremshauptzylindern treten im Gegensatz zur Primärdichtung, welche große Druckdifferenzen aufzunehmen hat, bei der hinter dieser Primärdichtung zwischen dem mit dem Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter verbundenen Raum und der Atmosphäre angeordneten Sekundärdichtung nur kleine Druckunterschiede auf. Für letztere Dichtung ist es aber von besonderer Bedeutung, daß Leckflüssigkeitsverluste weitgehend vermieden werden, daß kein Luftzutritt zur Bremsflüssigkeit eintreten kann und daß die Reibung, insbesondere die Losbrechreibung besonders gering ist.

Neuerdings ist man bestrebt/ die Kolbenrücksetzgeschwindigkeit weiter zu erhöhen, um im Falle einer Leckage ein schnelles Pumpen zu ermöglichen. Dabei treten aber Unterdrucke von ca. 0,5 - 0,8 atu auf, so daß an die Sekundärdichtung erhöhte Anforderungen an das Abdichten gegen Lufteintritt gestellt werden. Dies gilt in noch stärkerem Maße, wenn eine Vakuumbefüllung des Bremssystems mit einem absoluten Druck in der Größenordnung von einigen Torr vorgenommen wird.

Es ist bekannt, als Sekundärdichtung eines Bremshauptzylinders eine Lippenmanschette vorzusehen, bei der die Lippe zur Flüssigkeitsseite hin gerichtet ist (DT-OS 16 30 422, GB-PS 10 01 990, DT-PS 14 80 264). Bei geringen Druckdifferenzen zwischen der Flüssigkeitsseite und der Atmosphäre hat sich eine derartige Dichtungsanordnung gut bewährt.

Bei größeren Druckunterschieden bei der Rücksetzbewegung des

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Kolbens hat man ein Abheben der Dichtungslippe von der Dichtungsfläche zu beheben versucht, indem man der Dichtungslippe einen höheren Anpreßdruck an die Dichtungsfläche beispielsweise mittels eines eingelegten Federrings verleiht. Dadurch wird aber die Reibung der Dichtungslippe an der Dichtungsfläche unerwünscht erhöht und somit die Standzeit der Lippenmanschette und zusätzlich die Rücksetzgeschwindigkeit des Kolbens vermindert.

Weiterhin ist es zur Lösung dieses Problems bekannt, neben der Lippenmanschette luftseitig einen O-Ring in einer gesonderten Nut anzuordnen. Dieser O-Ring ist aber ebenfalls mit einer größeren Reibung und damit Abnutzung behaftet; hinzu kommt, daß eine zweite Nut erforderlich ist.

In der DT-OS 16 55 271 ist eine Sekundärdichtung für einen Hauptbremszylinder mit zwei Lippendichtungen in zwei getrennten Nuten angegeben, bei der die Dichtungslippen jeweils entgegengesetzt nach außen weisen. Diese Anordnung weist zwar eine geringe Reibung und eine gute Abdichtung gegen Lufteintritt auf, ist aber aufwendiger und hat einen großen Raumbedarf.

Ferner ist in der US-PS 23 40 466 ein Hauptbremszylinder beschrieben, dessen im Querschnitt U-förmige Sekundärdichtung zur Flüssigkeitsseite hin eine Dichtungslippe und luftseitig eine Dichtungsschulter besitzt und in der Nut durch einen Steg gehaltert ist. Diese Anordnung ist durch die Form der Dichtungsmanschette und den zusätzlichen Steg in der Nut ebenfalls aufwendig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache und bU-lige Sekundärdichtungsanordnung für einen Bremshauptzylinder, insbesondere in Fahrzeugen, anzugeben, die auch bei Vakuum im

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Zylinder eine gute Abdichtung gegen Lufteintritt bei geringem Reibungswiderstand gewährleistet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mit leichter radialer Vorspannung in einer Ringnut des Kolbens bzw. der Zylinderwand eine an der Zylinderwand bzw. der Kolbenstange gleitbar dichtend anliegende elastische Scheibendichtung angeordnet ist, deren im Querscnnitt radiale Höhe die axiale Breite wesentlich übertrifft.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß die vorgeschlagene Dichtungsanordnung mit einfachen Mitteln auch bei Fertigungstoleranzen die gestellte Aufgabe löst. Dabei haben die vorgeschlagene tonnenförmig ausgebildete, radiale Dichtungsfläche der Scheibendichtung den Vorteil der geringeren Reibung und die vorgeschlagene zylinderfömnig ausgebildete, radialeDichtungsflache den Vorteil der höheren Dicht- und Abstreifwirkung.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die Scheibendichtung auf wenigstens einer Seite mit einem Stützring versehen, um die Scheibendichtung in einer definierten Lage in der Ringnut zu halten.

Im Rahmen einer weiteren vorteilhaften Ausbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, zur zusätzlichen Abdichtung gegen Flüssigkeitsverlust in der Ringnut des Kolbens bzw. der Zylinderwand auf der Flüssigkeitsseite eine Lippenmanschette mit einer zur Flüssigkeitsseite weisenden Lippe vorzusehen, die von der Scheibendichtung durch einen Stützring getrennt ist.

Die vorgeschlagene Dichtungsanordnung ist weiterhin einfach und billig in der Herstellung, da nur eine Ringnut ohne Steg

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erforderlich ist und die herkömmliche Lippenmanschette beibehalten werden kann. Hinzu kommt eine leichte Montage der beiden voneinander unabhängigen Dichtungselemente, die im Bedarfsfall auch einzeln ausgetauscht werden können.

Nachfolgend wird die Erfindung in zwei Ausführungsbeispielen anhand schematischer Zeichnungen näher beschrieben. Dabei sind nur die für die Erfindung wesentlichen Teile dargestellt. In der Zeichnung zeigen

Fig. 1 einen Axialschnitt durch die Hälfte des rückwärtigen Teils eines hydraulischen Bremshauptzylinders, bei dem eine Dichtungsanordnung nach der Erfindung für das rückwärtige Ende eines Kolbens vorgesehen ist, und

Fig. 2 einen Axialschnitt durch die Hälfte des rückwärtigen Teils eines hydraulischen Bremshauptzylinders, bei dem eine erfindungsgemäße Dichtungsanordnung bei einer Kolbenstange Verwendung findet.

Fig.1 zeigt den rückwärtigen Teil eines Hauptzylinders 1, in dessen Bohrung 2 ein Kolben 3 gleitbar angeordnet ist. Dieser Kolben 3 wird in seiner Ruhestellung durch eine nicht dargestellte Druckfeder auf der Flüssigkeitsseite 4 des Hauptzylinders 1 mit seinem hinteren Kolbenende 5 zur Anlage an einen Anlagesprengring 6 gebracht, der in einer in der Zylinderwand 7 des Hauptzylinders 1 in der Nähe des offenen Endes 8 des Hauptzylinders 1 ausgebildeten Nut 9 sitzt.

Ein Lecken von Flüssigkeit aus dem Hauptzylinder 1 und ein

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Ansaugen von Außenluft in den Hauptzylinder 1 wird durch eine erfindungsgemäße Dichtungsanordnung verhindert, die in einer Ringnut 10 sitzt, die im Kolben 3 nahe dem hinteren Kolbenende ausgebildet ist.

Diese Dichtungsanordnung besteht aus einer an sich bekannten Lippenmanschette 11 auf der Flüssigkeitsseite 4 der Ringnut 10, deren Lippe 12 zur Flüssigkeitsseite 4 gerichtet ist. Auf der Luftseite 13 der Ringnut 10 ist eine Scheibendichtung 14 angeordnet, deren radiale Höhe im Querschnitt die axiale Breite wesentlich übertrifft, und die durch einen Stützring 15 von der Lippenmanschette 11 getrennt ist. Dabei wird für die Scheibendichtung 14 ein Verhältnis von radialer Höhe zu axialer Breite von zwei bis zehn, bevorzugt sechs, vorgeschlagen.

Durch die relativ große Querschnittshöhe der Scheibendichtung wird sichergestellt, daß die Scheibendichtung 14 auch bei Fertigungstoleranzen jeweils nur mit geringer Radialkraft und ausreichend nachgiebig an der Zylinderwand 7 anliegt, so daß keine unerwünschte größere Reibung entstehen kann. Da auch die Lippenmanschette 11 nur eine geringe Radialkraft gegen die Zylinderwand ausübt und der Stützring 15 die Zylinderwand 7 nicht berührt, besitzt die vorgeschlagene Dichtungsanordnung insgesamt eine geringe Reibung und eine dementsprechend hohe Standzeit.

Bei der Vorwärtsbewegung des Kolbens 3 zur Flüssigkeitsseite 4 hin gewährleistet der Staudruck der Flüssigkeit ein ausreichend dichtendes Anliegen der Lippe 12 der Lippenmanschette 11 an der Zylinderwand 7, so daß ein Flüssigkeitsaustritt aus dem Hauptzylinder 1 verhindert wird. Bei der schnellen Rücksetzbewegung des Kolbens 3 zur Luftseite 13 hin wird durch die Scheibendichtung 14, die bei dieser Bewegung durch den Stützring 15 in einer definierten Lage in der Ringnut 10 gehalten wird, ein Ansaugen von Luft in den Hauptzylinder 1 von der Luftseite 13 her sicher vermieden.

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Der Fig.2 entnimmt man eine abgeänderte Verwendung einer erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung. Eine Kolbenstange 21 eines nicht näher dargestellten Kolbens ist im rückwärtigen Teil eines Hauptzylinders 22 in einer Bohrung 23 gleitbar angeordnet. Ein Lecken von Flüssigkeit aus dem Hauptzylinder 22 und ein Ansaugen von Außenluft in den Hauptzylinder 22 wird durch eine erfindungsgemäße Dichtungsanordnung vermieden, die in einer Ringnut 24 in der Zylinderwand 25 in der Nähe des offenen Endes 26 des Hauptzylinders 22 angeordnet ist.

Diese Dichtungsanordnung besteht aus einer an sich bekannten Lippenmanschette 27 auf der Flüssigkeitsseite 28 der Ringnut 24, deren Lippe 29 zur Flüssigkeitsseite 28 hin gerichtet ist. Von dieser Lippenmanschette 27, durch einen ersten Stützring 30 getrennt, ist eine Scheibendichtung 31 angeordnet, deren radiale Höhe im Querschnitt die axiale Breite wesentlich übertrifft, und die auf der Luftseite 32 der Ringnut 24 einen zweiten Stützring 33 aufweist. Dabei soll ebenfalls für die Scheibendichtung 31 ein Verhältnis von radialer Höhe zu axialer Breite von zwei bis zehn , bevorzugt sechs, gelten.

Durch ihre relativ große Querschnittshöhe liegt die Scheibendichtung 31 nur mit geringer Radialkraft und ausreichend nachgiebig an der Oberfläche 3 4 der Kolbenstange 21 an. Da auch die Lippenmanschette 27 nur eine geringe Radialkraft auf die Oberfläche 34 der Kolbenstange 21 ausübt und die Stützringe 30,33 die Oberfläche 34 nicht berühren, besitzt die vorgeschlagene Dichtungsanordnung insgesamt eine geringe Reibung und dementsprechend eine hohe Standzeit.

Bei der Vorwärtsbewegung der Kolbenstange 21 zur Flüssigkeitsseite 28 hin gewährleistet der Staudruck der Flüssigkeit ein

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ausreichend dichtendes Anliegen der Lippe 29 der Lippenmanschette 27 an der Oberfläche 34 der Kolbenstange 21, so daß kein Flüssigkeitsverlust aus dem Hauptzylinder 22 eintreten kann. Bei der schnellen Rücksetζbewegung der Kolbenstange 21 zur Luftseite 32 hin wird durch die Scheibendichtung 31, die bei dieser Bewegung durch den zweiten Stützring 33 in einer definierten Lage gehalten wird, ein Ansaugen von Luft in den Hauptzylinder 22 von der Luftseite 32 her sicher vermieden. Der zwischen der Lippenmanschette 27 und der Scheibendichtung befindliche erste Stützring 30 dient hierbei zu einer zusätzlichen Fixierung der Scheibendichtung 31 in der definierten Position.

Die vorgeschlagene tonnenförmig ausgebildete/ radiale Dichtungsfläche der Scheibendichtung 14,31 hat dabei den Vorteil der geringeren Reibung und die vorgeschlagene zylinderförmig ausgebildete, radiale Dichtungsfläche den Vorteil der höheren Dicht- und Abstreifwirkung. Infolge der relativ großen radialen Höhe der Scheibendichtung 14,31 ändert sich auch im Falle eines auftretenden Verschleisses die Radialkraft nicht nennenswert, so daß ein ausreichend dichtendes Anliegen der Scheibendichtung 14,31 an der Zylinderwand 7 des Hauptzylinders 1 bzw. an der Oberfläche 34 der Kolbenstange 21 ohne größere Reibung gewährleistet ist.

Bedarfsweise kann die Scheibendichtung in nicht dargestellter Weise auch allein, auf einer oder auf beiden Seiten mit je einem Stützring versehen in einer Ringnut angeordnet sein.

Die Lippenmanschetten 11, 27 sowie die Scheibendichtungen 14,31 bestehen vorzugsweise aus einem elastomeren oder plastomeren Werkstoff wie beispielsweise aus natürlichem oder synthetischem Kautschuk, und die Stützringe 15,30,33 aus einem geeigneten Kunststoff wie zum Beispiel aus Polytetrafluoräthylen mit dem Handelsnamen Teflon.

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Leerseite

Claims

ALFRED TEVES GMBH Ffm., 14. Dezember 1977

Frankfurt am Main ZL Gh/Ho

P 4576

J.Belart - 131 H.A.Guse - 2

Patentansprüche

,ι Dichtungsanordnung für das rückseitige Ende eines Kolbens bzw. einer Kolbenstange eines Hauptzylinders, insbesondere für hydraulische Bremsanlagen in Fahrzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß mit leichter radialer Vorspannung in einer Ringnut (10,24) des Kolbens (3) bzw. der Zylinderwand (25) eine an der Zylinderwand (7) bzw. der Kolbenstange (21) gleitbar dichtend anliegende elastische Scheibendichtung (14,31) angeordnet ist, deren im Querschnitt radiale Höhe die axiale Breite wesentlich übertrifft.
2. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die radiale Dichtungsfläche der Scheibendichtung (14,31) tonnenförmig ausgebildet ist.
3. Dichtungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die radiale Dichtungsfläche der Scheibendichtung (14,31) zylinderförmig ausgebildet ist.
4. Dichtungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß in der Ringnut (10) des Kolbens (3) neben der Scheibendichtung (14) auf der Flüssigkeitsseite (4) ein Stützring (15) vorgesehen ist.

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ORIGINAL INSPECTED

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5. Dichtungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß in der Ringnut (24) der Zylinderwand (25) neben der Scheibendichtung (31) auf der Luftseite (3 2) ein Stützring (33) vorgesehen ist.
6. Dichtungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Scheibendichtung (14,31) in der Ringnut (10,24) des Kolbens (3) bzw. der Zylinderwand (25) auf beiden Seiten je einen Stützring (15,30,33) aufweist.
7. Dichtungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß in der Ringnut (10,24) des Kolbens (3) bzw. der Zylinderwand (25) auf der Flüssigkeitsseite (4,28) eine Lippenmanschette (11,27) mit einer zur Flüssigkeitsseite (4,28) weisenden Lippe (12, 29) angeordnet ist, die von der Scheibendichtung (14,31) durch einen Stützring (15,30) getrennt ist.
8. Dichtungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis von radialer Höhe zu axialer Breite der Scheibendichtung (14,31) zwei bis zehn beträgt.
9. Dichtungsanordnung nach Anspruch 8, dadurch g e k e η η daß das Verhältnis von radialer Höhe zu axialer Breite der Scheibendichtung (14,31) sechs beträgt.

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