DE830003C

DE830003C - Hauptzylinder fuer Druckfluessigkeitsanlagen, insbesondere fuer hydraulische Bremsvorrichtungen an Kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE830003C
Application number: DEA3144A
Authority: DE
Inventors: Leslie Cyril Chouings
Original assignee: Automotive Products PLC
Current assignee: Automotive Products PLC
Priority date: 1943-01-29
Filing date: 1950-08-05
Publication date: 1952-01-31
Also published as: GB564608A; DE1634000U

Description

(WiGBl. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 31. JANUAR 1952

A3144 II/63c

ist in Anspruch genommen

Die Erfindung bezieht sich auf Hauptzylinder für Druckflüssigkeitsanlagen, wie sie z. B. bei hydraulischen Bremsen verwendet werden. Es handelt sich hierbei um eine verbesserte Konstruktion von Hauptzylindern, bei welchen der Kolben im Zylinder bewegt wird, um in dem Arbeitsraum des Zylinders einen Druck zu erzeugen. Der Zylinder ist mit einer Ausgleichsbohrung versehen, die den Arbeitsraum mit dem Nachfüllbehälter verbindet. Durch diese Ausgleichsbohrung kann die Flüssigkeit ein- oder ausfließen, wenn sich der Kolben in Ruhelage befindet. Ein Rückschlagventil sorgt dafür, daß die Flüssigkeit selbst dann, wenn der Kolben nach vorn gerückt ist, vom Nachfüllbehälter in den Arbeitsraum fließen kann. Auf diese Art kann, wenn der Kolben wieder in Ruhelage ist, eine etwa verlorengegangene Flüssigkeitsmenge wieder ersetzt werden; ebenso kann auch jede im Arbeitsraum vorhandene überschüssige Flüssigkeitsmenge zum Nachfüllbehälter zurückfließen. Weiterhin kann bei jeder beliebigen Kolbenstellung die Flüssigkeit durch das Ventil vom Nachfüllbehälter in den Arbeitsraum des Hauptzylinders fließen. Dies ist besonders dann wünschenswert, wenn sich der Kolben schnell zurückbewegt.

Die Erfindurjg betrifft einen hydraulischen Hauptzylinder und ist dadurch.gekennzeichnet, daß der Arbeitsraum über ein nach dem Arbeitsraum zu öffnendes Rückschlagventil und entsprechende Bohrungen jederzeit mit dem Ausgleichsbehälter in Verbindung steht.

Erfindungsgemäß kann das Ausgleichsventil entweder im Kolben oder im Zylinder angeordnet sein. Das Ventil im Kolben besteht erfindungsgemäß ent-

weder aus einem unter Federwirkung stehenden und mit einer Abdichtung versehenen konischen Teil, einer in einer Bohrung des Kolbens angeordneten Ringmanschette, einem mit einer Dichtungslippe versehenen Führungsstück oder einem entsprechenden Glied.

Erfindungsgemäß kann das Rückschlagventil auch im Zylinder angeordnet sein, und zwar vorzugsweise aus einer Lippenmanschette bestehen, ίο welche über von der Manschette gesteuerte Bohrungen mit dem Nachfüllbehälter in Verbindung steht. Die Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigt

Abb. ι einen Längsschnitt eines für eine hydraulische Bremsanlage geeigneten Hauptzylinders,

Abb. 2 einen Teilaufriß einer abgeänderten Form eines Kolbenkopfes, der in einen Hauptzylinder allgemeiner Art, wie in Abb. 1 gezeigt, paßt,

Abb. 3 einen Teilschnitt einer weiteren abao geänderten Form eines Kolbenkopfes,

Abb. 4 einen vergrößerten Teilaufriß, der die Konstruktion des in Abb. 3 dargestellten, Ventilkörpers aufzeigt,

Abb. 5 im Längsschnitt eine abgeänderte Konstruktion eines Hauptzylinders und

Abb. 6 einen Transversalschnitt ' längs der Linie 6-6 in Abb. 5.

Die in Abb. 1 dargestellte Einheit hat einen Zylinder 10, in dem sich eine Längsbohrung 11 befindet. Die Vorderseite der Zylinderbohrung ist von einem Boden 12 begrenzt, der seinerseits mit einer Abflußbohrung 13 versehen ist, die zu drei Leitungsanschlüssen 14 führt. Ein Bodenventil 15 von der bekannten druckhaltenden Bauart steht mit der Bohrung 13 in Verbindung und wird durch eine Druckfeder 16 geschlossen gehalten, die auch dazu dient, den Kolben wieder in seine Ruhestellung zurückzuführen. In der Zylinderbohrung gleitet ein Kolben 17, der aus einem Kolbenkopf 18 und dem Kolbenteil 19 besteht, an dem sich ein Führungsflansch 20 befindet. Eine Dichtung 21 ist mit dem Flansch 20 verbunden. Der Kolben 17 wird durch die Druckfeder 16 in seine Ruhestellung zurückgeführt, wie in Abb. 1 dargestellt. In dieser Stellung liegt der Flansch 20 an der Haltescheibe 22 an, die durch einen Sicherungsring festgehalten wird. Üblicherweise ist der Kolben 17 mit einer sich verjüngenden Ausnehmung 24 versehen, in die die Kolbenstange 25 hineinragt. Letztere ist mit dem Pedal oder einer gleichartigen Vorrichtung verbunden (nicht dargestellt). Eine Schutzkappe 26 schützt die arbeitenden Teile vor Schmutz und Feuchtigkeit.

Am Zylinder 10 befindet sich eine Einlaßbohrung 27, die mit dem üblichen Nachfüllbehälter (nicht dargestellt) in Verbindung steht. Eine schräge Bohrung 28 führt von der Bohrung 27 zum Ringraum 29, der von der Verjüngung des Kolbenteiles 19 gebildet wird, so daß also der Raum 29 immer mit dem Nachfüllbehälter verbunden ist. Die Form des Kolbenkopfes 18 ist im wesentlichen zylindrisch. Der Kopf ist mit einer Ringnut 30 versehen, in der eine ringförmige Dichtung 31 sitzt, die ihrerseits in der Zylinderbohrung 11 gleitet und eine druckabdichtende Wirkung hat. Der Teil 32 des Kolbenkopfes 18 vor dem Dichtungsring 31 hat einen kleineren Durchmesser als der Kolbenkopf, so daß noch ein Spielraum zwischen diesem Teil und der Zylinderbohrung 11 bleibt. Bei 33 ist eine Bohrung zur Aufnahme des einen Endes der Druckfeder 16 vorgesehen.

Bei Ruhelage des Kolbens befindet sich direkt vor dem Dichtungsring 31 ein Ausgleichsloch 34, das eine Verbindung zu der öffnung 27 bewirkt. Auf diese Art ist also der Nachfüllbehälter mit dem Hauptarbeitsraum im Zylinder 10 verbunden, wenn der Kolben 17 in Ruhelage ist.

Der Nachfüllbehälter und der Arbeitsraum 35 sind weiterhin durch ein Rückschlagventil verbunden, das in Abb. 1 in den Kolbenkopf 18 eingelassen ist. Es besteht aus einem stumpfkegeligen Ventilkörper 37, der in eine konische Bohrung 38 im Kolbenkopf 18 eingepaßt ist und eine flüssigkeitsabdichtende Wirkung hat. Zu diesem Zweck hat die konische Oberfläche des Ventilkörpers 37 eine Ringnut mit einem Dichtungsring 39, der aus elastischem Material, z. B. Gummi, besteht. Der Ventilkörper 37 wird, wie in der Zeichnung dargestellt, durch eine leichte Druckfeder 40 geschlossen gehalten, die in einer in Richtung der Achse verlaufen- go den Bohrung im Ventilkörper sitzt. Das vordere Ende der Kolbenventilfeder 40 drückt gegen einen durchlöcherten Federteller 41, der sich in der Bohrung 33 des Kolbens befindet und durch die Druckfeder 16 gehalten wird. Die Einlaßseite des Ventils 36 wird durch den verjüngten Teil der konischen Bohrung 38 gebildet und ist durch radiale Bohrungen 42 mit dem Raum 29 und dem Nachfüllbehälter verbunden. Ferner ist eine Entlüftungsschraube 43 vorgesehen.

Ist der Kolben 17 in Ruhelage, so steht der Arbeitsraum 35 mit dem Nachfüllbehälter durch das Ausgleichsloch in Verbindung, so daß der Arbeitsraum immer vollständig mit Druckflüssigkeit gefüllt ist. Wird jedoch der Kolben 17 nach vorn bewegt, so wird das Ausgleichsloch 34 durch den Dichtungsring 31 verschlossen, wodurch im Raum 35 ein Druck entsteht. Der Dichtungsring 31 ist aus widerstandsfähigem Werkstoff und an der Außenseite mit einer Schicht aus synthetischem no Harz oder einem anderen widerstandsfähigen Material versehen, der seinerseits auf einem inneren Ring aus gepreßtem Weichgummi sitzt. Auf diese Art wird verhindert, daß der Dichtungsring bei Berührung mit dem Ausgleichsloch 34 leicht verschleißt. Wenn in dem Arbeitsraum 35 Druck erzeugt wird, wird das Ventil 36 durch diesen Druck geschlossen. Wenn jedoch der Kolben unter der Einwirkung der Druckfeder 16 (z. B. nach einer Bremsung) in die Ruhelage zurückkehrt, kann der Fall eintreten, daß sich das Volumen des Arbeitsraumes· 35 schneller vergrößert, als die Flüssigkeit durch das Bodenventil 15 zurückfließen kann. In diesem Falle kann sich das Ventil gegen die Ventilfeder 40 öffnen, wodurch die Flüssigkeit aus dem Nachfüllbehälter durch die Bohrungen 28 und 42

und am Ventilkörper 37 vorbeifließen und den Arbeitsraum füllen kann. Wenn der Kolben 17 in seine Ruhestellung zurückgekehrt ist, kann jede Flüssigkeitsmenge, die aus den Leitungsanschlüssen 14 wieder in den Arbeitsraum 35 gelangt, durch das Ausgleichsloch 34 zum Nachfüllbehälter zurückfließen.

Bei der in der Abb. 2 dargestellten Anordnung befindet sich am Kolbenkopf 18 ebenfalls eine Nut zur Aufnahme der Dichtung 31, welche die Ausgleichsbohrung 34 steuert. Das Ventil 36 wird aus einer Manschette 54 aus Gummi oder ähnlichem elastischem Material gebildet. Die Manschette paßt bequem in eine zylindrische Bohrung 55 in dem Vorderteil des Kolbenkopfes 18. Eine Reihe von schrägen Bohrungen 42" führt vom Boden der Bohrung 55 zum Ringraum 29, welcher seinerseits durch die Schrägbohrung 28 mit dem Nachfüllbehälter in Verbindung steht. Die Manschette 54 wird durch den Federteller 41* gehalten, welcher durch die Kolbendruckfeder 16 gehalten wird. Der Flüssigkeitsdruck im Arbeitsraum 35 wirkt auf die Innenfläche der Manschette 54, und diese verschließt daher die Schrägbohrungen 42⁰. Andererseits kann, wenn im Arbeitsraum 35 zuwenig Flüssigkeit ist, diese unter atmosphärischem Druck aus dem Nachfüllbehälter durch die Bohrungen 28 und 42° nachfließen. Alsdann wird die Lippe der Manschette 54 nach innen gedrückt, und dieFlüssigkeit fließt so über die Manschettenlippe in den Arbeitsraum 35.

Bei der abgeänderten Anordnung gemäß Abb. 3 ist der Kolben 17 wiederum mit einem Kolbenkopf 18 versehen, an dem sich eine Nut zur Aufnahme des Dichtungsringes 31 befindet. In diesem Falle ist jedoch die Rückwärtsbewegung des Kolbens durch eine Anschlagschraube 44 begrenzt, welche in die Bohrung 11 hineinragt und an welche sich bei Ruhelage des Kolbens die Rückseite des Kolbenkopfes 18 anlegt. Der Anschluß zum Nachfüllbehälter ist bei 27" dargestellt und befindet sich in ständiger Verbindung mit dem Ringraum 29. Eine Schrägbohrung 28⁰ führt in die Kammer 45, welche durch eine Schraube 46 verschlossen ist, und die mit dem Ausgleichsloch 34 und dem Nachfüllanschluß 27" verbunden ist. Die Ausgleichsbohrung 34 wird, wie bei den vorherigen Beispielen, durch den Dichtungsring 31 gesteuert.

Eine andere Ausbildung des Rückschlagventils 35 am Kolbenkopf 18 ist in Abb. 4 dargestellt, aus welcher man erkennt, daß der Kolbenkopf 18 eine Bohrung 47 in Richtung der Achse hat zur Aufnahme des gleitend angeordneten Führungsstückes

48 des Ventilkörpers. Der Vorderteil der Bohrung 47 läuft nach einem kurzen rechtwinkligen Absatz

49 in einem Kegelstumpf 50 aus, in dem sich die auf dem Führungsstück aufvulkanisierte, aus Gummi oder ähnlichem Material bestehende Manschette 51 befindet. Die Flüssigkeit kann durch in das Führungsstück eingebrachte Rillen 52 hindurchfließen. Wie unter 52" dargestellt, verlaufen die Rillen nach außen längs der Rückseite der Manschette 51 bis kurz vor dem Rand 53 des Ventilkörpers. Der Ventilkörper wird durch einen Federring 41° gehalten, der seinerseits an der Druckfeder 16 einen Halt findet. Von der hinteren Seite der Bohrung 47 führen Schrägbohrungen 42⁰ zum Ringraum 29, wodurch der Zulauf des Ventils jederzeit mit dem zum Nachfüllbehälter führenden Anschluß 27" in Verbindung steht.

Der in Abb. 5 und 6 dargestellte Hauptzylinder hat, wie in den vorherigen Beispielen, ein Ventil, das jedoch nicht in den Kolben, sondern im Zylinder angeordnet ist. Der Zylinder 10 ist, wie bei den vorherigen Konstruktionen, mit dem zum Nachfüllbehälter führenden Anschluß 27 und dem Ausgleichsloch 34 versehen. Letzteres befindet sich unmittelbar vor dem Dichtungsring 31°, der im Querschnitt die bekannte U-Form aufweist. Durch eine Bohrung 28 ist der Ringraum 29 in ständiger Verbindung mit dem Nachfüllbehälter. Der Kolben wird durch eine Feder 16 in seine Ruhelage zurückbefördert. Wenn der Kolben 18 durch die Kolbenstange 25 nach vorn bewegt wird, wird die Flüssigkeit unter Druck aus dem Arbeitsraum 35 durch die Abflußbohrung 56 ausgestoßen, die zu einem Bodenventil 15" bekannter Konstruktion führt. Von dem Ventil gelangt die Flüssigkeit zur Abflußbohrung 14. An der dem Kolben 18 gegenüberliegenden Innenseite des Zylinders befindet sich eine Bohrung 57, deren Durchmesser geringer als der der Bohrung 11 ist. Gegen den so gebildeten Anschlag 58 wird der Federteller 59 durch die Druckfeder 16 gedrückt. Dieser Federteller dient auch dazu, eine aus elastischem Material (z. B. Gummi) bestehende Manschette 60 in der verjüngten Bohrung 57 zu halten. Diese Manschette ist mit einem verbreiterten Rand versehen, so daß die Bohrung 57 bei Druck aus dem Arbeitsraum völlig abgedichtet ist. Die Manschette ist als Ausschlagventil gebaut, das seinen Zufluß aus einer Anzahl von Bohrungen 61 erhält, die aus Kammer 62 zur verjüngten Bohrung 57 führen. Diese Kammer 62 ist durch eine Schrägbohrung 63, die zur Bohrung 64 führt, ständig mit dem Nachfüllbehälter verbunden. Die Bohrung 64 verläuft längs der Wand des Zylinders 10. So kann also, wenn der Kolben 17 unter der Einwirkung der Druckfeder 16 in seine Ruhelage zurückbefödert wird, die Flüssigkeit aus dem Arbeitsraum 35 ungehindert durch die Kammer 64 in die Kammer 62 no und von da über den Rand der Manschette 60 fließen.

Der hier beschriebene Hauptzylinder ist in erster Linie für Flüssigkeitsdruck-, Brems- oder Kupplungsanlagen bestimmt. Die Erfindung kann jedoch auch für andere djarch Flüssigkeit betriebene Anlagen verwendet werden.

Claims

Patentansprüche:

i. Hauptzylinder für Druckflüssigkeitsanlagen, insbesondere für hydraulische Bremsvorrichtungen an Kraftfahrzeugen, mit einem hinter dem Kolbenkopf befindlichen Ringraum im Kolben, der während des ganzen Kolbenhubes über eine Bohrung mit dem Nachfüll- ias behälter in Verbindung steht, sowie einer von

der Kolbendichtung gesteuerten Ausgleichsöffnung, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitsraum (ii) über ein nach dem Arbeitsraum zu öffnendes Rückschlagventil und entsprechende Bohrungen jederzeit mit dem Ausgleichstehälter in Verbindung steht.
2. Hauptzylinder nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß im Kolbenkopf (i8) eine konische Bohrung (38) angeordnet ist, in der sich ein nach dem Arbeitsraum zu öffnender, unter der Wirkung einer Feder (40) stehender' und mittels einer Dichtung (39) abgedichteter Ventilkörper befindet.
3. Hauptzylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Kolbenkopf eine Lippenmanschette (54) angeordnet ist, deren Boden über die Bohrung (42⁰) mit dem Ringraum (29) in Verbindung steht.
4. Hauptzylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in einer zylindrischen Bohrung (47) ein Ventilkörper (48) verschiebbar angeordnet ist, an dessen Außenrand ein abdichtender Teil (51) aus Gummi o. dgl. aufvulkanisiert oder sonstwie befestigt ist, der sich abdichtend gegen die konische Fläche (50) legt, wobei sowohl das Führungsstück (48) als auch die Manschettenlippe (52°) mit Rillen (52) versehen ist.
5. Hauptzylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß gegenüber dem Kolben (18) am anderen Ende des Zylinders (10) eine Lippenmanschette (60) angeordnet ist, wobei der Zylinderboden mit Bohrungen (61) versehen ist, die über eine Radialbohrung (63) und eine Längsbohrung (64) mit der Zuleitung (27) zum Ausgleichsbehälter in Verbindung steht.
6. Hauptzylinder nach Anspruch 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitszylinder über eine Radialbohrung (56) mit der Arbeitsleitung (14) in Verbindung steht, wobei ein an sich bekanntes Bodenventil in diese Leitung eingeschaltet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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