DE960252C - Rueckschlagventil zum Einbau in den Hauptzylinder von Fluessigkeitsbremsen fuer Kraftfahrzeuge und andere Druckuebertragungsanlagen - Google Patents

Description

(WiGBl. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 21. MÄRZ 1957

H 5033 Π/63 c

Die Erfindung betrifft ein Rückschlagventil, das im Hauptzylinder von hydraulischen Druckübertragungsanlagen, insbesondere von hydraulischen Kraftfahrzeugbremsen, zwischen der Zylinderdruckkammer und der Druckleitung angeordnet ist.

Der Erfindung liegt dabei die Aufgabe zugrunde, ein Rückschlagventil von einfachstem und billigstem Aufbau für derartige Zwecke zu schaffen, bei dem der Ventildichtungsteil nötigenfalls schnell und leicht ausgewechselt werden kann. Gleichzeitig soll dieses Ventil bei jedem praktisch vorkommenden Druck, insbesondere bei geringem Druck, mit größter Sicherheit dicht halten.

Es ist bereits bekannt, in einem Hauptzylinder von Flüssigkeitsbremsen eine Endwand des Zylinders als Ventilsitzträger für ein Rückschlagventil zwischen Druckkammer und Druckleitung vorzusehen. Zu diesem Ventilsitzträger ist ein Ventilkörper beweglich angeordnet. Als Sitz und Dichtung für den Ventilkörper dient der scheibenförmige Teil einer an der Endwand des Zylinders angeordneten Dichtungsmanschette.

Es ist auch bereits bekannt, im Hauptdruckzylinder einer hydraulischen Bremseinrichtung für Kraftfahrzeuge einen Kolben vorzusehen, der von Durchlaßöffnungen durchsetzt ist, durch die Flüs-

sigkeit vom Vorratsbehälter in den Druckraum fließen kann. Dabei werden diese Öffnungen bei Druckwirkung in der einen Richtung mittels einer Dichtungsmanschette verschlossen. Diese Dichtungsmanschette dient bei der bekannten Anordnung einerseits zur Abdichtung des Kolbens gegenüber der Zylinderwandung, andererseits als Rückschlagventil für die den Kolben durchsetzenden Bohrungen. Sie wirkt also gleichzeitig als ίο Ventilkörper, indem sich ihr scheibenförmiger Teil von den Kolbenöffnungen abhebt, wenn ein Unterdruck auftritt. Hierbei erweist sich aber als nachteilig, daß die aus verhältnismäßig weichem Werkstoff, beispielsweise Gummi, bestehende Dichtungsmanschette den an sie gestellten Anforderungen nicht gewachsen ist. Beim Verschließen der Bohrungen des Kolbens wird nämlich das weiche Manschettenmaterial in diese Öffnungen hineingepreßt und auf diese Weise verhältnismäßig schnell verschlissen.

Um dieser Schwierigkeit zu begegnen, ist bereits eine andere Ausführungsfarm einer solchen Vorrichtung bekanntgeworden, bei der zwischen dem Kolben und der Dichtungsmanschette eine die den Kolben durchsetzenden Durchlaßöffnungen miteinander verbindende Nut im Kolbenboden vorgesehen ist. In dieser Nut befindet sich ein axial bewegliches Abschlußglied, das so geformt ist, daß es beim Aufliegen auf dem Boden der Nut mit der Kolbenoberfläche bündig abschließt. Damit ist erreicht, daß der weiche Werkstoff der Dichtungsmanschette nicht mehr in die Durchlaßöffnungen des Kolbens hineingepreßt werden kann, sondern entweder auf dem Kolbenboden selbst oder auf dem mit dem Kolbenboden bündigen Abschlußglied auf ruht. Es hat sich jedoch gezeigt, daß hiermit wiederum ein anderer Nachteil verknüpft war: das bewegliche Abschlußglied erhöht den Durchflußwiderstand der den Kolben durchsetzenden Durchlaßbohrungen, so daß der gewünschte Druckausgleich nicht schnell genug erfolgen kann.

Bei der Vorrichtung gemäß der Erfindung werden die den bekannten Konstruktionen anhaftenden Nachteile vermieden, und es wird ein einfaches und billiges Rückschlagventil geschaffen, das den Anforderungen der Praxis in jeder Weise genügt.

Gemäß der Erfindung dient der Kolben des Hauptzylinders als Ventilsitzkörper, mit Bezug auf den der Ventilkörper beweglich angeordnet und der gegen die Wand des Zylinders durch den aufgebogenen Rand einer Dichtungsmanschette abgedichtet ist, deren scheibenförmiger Teil den Sitz und die Dichtung für den Ventilkörper bildet.

Zweckmäßigerweise wird außerdem der Ventilkörper tellerförmig ausgebildet und auf seiner dem Ventilsitz zugekehrten Seite nahe dem Außenrand mit einem vorspringenden Dichtungsrand versehen. Auf diese Weise ergibt sich eine verhältnismäßig schmale Dichtungsfläche, deren abdichtende Wirkung nicht so leicht durch irgendwelche Verunreinigungen beeinträchtigt wird. Der erfindungsgemäße Ventilkörper weist eine zu seiner zentr ischen Führung im Hauptzylinder dienende Ventilstange auf. Diese Ventilstange ragt in einer bevorzugten Ausführungsform durch eine Dichtungsmanschette hindurch in einen DruckmittelanscMußkopf. Eine in der Ventilstange vorgesehene Längsbohrung mündet über Querbobrungen je nach der Stellung der Ventilstange zur Manschette in den Innenraum des Zylinders oder in den Anschlußkopf. Eine solche Ausführung hat den Vorzug, daß nach Freigeben des Bremspedals die in den Bremsleitungen und den Radzylindern befindliche Arbeitsflüssigkeit — wie weiter unten im einzelnen noch zu erläutern sein wird — unter äußerst geringen Widerständen zum Arbeitsraum des Hauptzylinders zurückzufließen vermag. Ein weiterer Vorzug erklärt sich daraus, daß die Dichtungsmanschette beim Betrieb keine Öffnung in der Zylinderwand überstreicht.

Bei Anordnung einer Rückführfeder, um den Kolben der Bremsvorrichtung kraftschlüssig in Anlage an einer Steuerstange zu halten, greift die für den Kolben vorgesehene Rückführfeder am Ventilkörper des Rückschlagventils an.

Die Zeichnungen veranschaulichen ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes, und zwar zeigt

Abb. ι eine Übersicht über die gesamte Druckmittelbremsvorrichtung,

Abb. 2 einen lotrechten Axialschnitt durch den Hauptzylinder.

Ein Druckmittelbehälter 10 ist mit einer Füllöffnung 12 versehen, in die ein Verschluß 14 mit Verbindungskanälen 16 eingesetzt ist. An der Unterseite des Behälters 10 ist ein Zylinder 18 angeordnet, dessen vorderes Ende durch einen Kanal 20 mit dem Innenraum des Behälters 10 verbunden ist. Ein in dieses Zylinderende eingesetzter Abschlußkopf 22 zeigt eine Axialbohrung 24, an die eine Leitung 30 angeschlossen ist. Der Kopf 22 ist zur Bildung einer Ringkammer 26 ausgespart, in welche die Bohrung 20 aus dem Behälter 10 einmündet. Weiter sind mehrere Axialbohrungen 28 vorgesehen, die die Ringkammer 26 mit der Druckkammer des Zylinders 18 verbinden. Eine in geeigneter Weise mit der Auslaßöffnung 24 verbundene Druckleitung 30 besitzt Abzweigungen 32, 34, 36 und 38, die zu durch Druckmittel betätigten Radzylindern 40 führen, durch welche die Bremsbacken von Bremsen betätigt werden. Die Radzylinder sind paarweise angeordnet, wobei das eine Paar zur Betätigung der Bremsen der Vorderräder und das andere Paar zur Betätigung der Bremsen der Hinterräder eines Fahrzeuges dienen.

Die Bremsen sind von der üblichen Bauart. Zwei drehbar auf der Rücken- oder Stützplatte 42 gelagerte Bremsbacken 46 werden durch die nicht dargestellten Kolben eines Radzylinders 40, sobald das Druckmittel unter Druck gesetzt wird, entgegen der Wirkung einer Rückzugsfeder 48 gegen die Bremstrommel 44 gedrückt.

Die Öffnungen 28 werden durch eine nachgiebige am Zylinderkopf angebrachte Liderung50 gesteuert. Letztere besitzt ein konzentrisches konvergierendes Rohrstück52, das in die Auslaßöffnung24 eindringt 12g und dessen Zweck weiter unten beschrieben werden

soll. Ein im Zylinder verschiebbarer Federsitz 54 stützt sich gegen den Boden der Liderung ab und besitzt eine konzentrische Öffnung56, die gegenüber dem konzentrischen Rohrstück52 liegt; in der Wand des Federsitzes sind mehrere Öffnungen 58 vorgesehen, deren Zweck weiter unten beschrieben werden soll.

Ein im Zylinder 18 hin- und hergehender Kolben 60 wird durch eine Scheibe 62 gegen Verschiebung gesichert, die in geeigneter Weise im offenen Zylinderende befestigt ist, und am Kolbenkopf ist eine Liderung 64 angebracht, die ein Entweichen von Druckmittel aus dem Zylinder verhindert. Ein im konvergierenden Rohrstück 52 hin- und herbeweglicher Stift 66, der mit ihm zusammen ein allgemein mit 68 bezeichnetes Steuerventil für die Auslaßöffnung bildet, besitzt einen Ventilteller 70, der mit einem Flansch oder einer ringsherum laufenden Kante 72 versehen ist. Der Flansch oder die Ringkante stützt sich für gewöhnlich auf die am Kolbenkopf angebrachte Liderung, oder die Dichtungsmanschette 64 wirkt mit dieser zusammen, um ein allgemein mit 74 bezeichnetes Rückschlagventil zu bilden. Ein Raum 76 des Ventils 74 ist mit einer mittleren Bohrung 78 des Stiftes 66 verbunden, der mit im Durchmesser gegenüberliegenden Bohrungen 80 versehen ist, durch die die mittlere Bohrung 78 in der Ruhestellung der Vorrichtung mit dem Druckraum des Zylinders 18 in Verbindung steht.

Eine zwischen dem Kopf 70 und dem Federsitz 54 zweckmäßigerweise angeordnete Feder 82 sucht die Ventile 68 und 74 gegen ihren Sitz anzudrücken und dient ferner dazu, den Kolben 60 in die Rückzugsstellung zurückzubringen.

Der Kolben ist in bekannter Weise auf der Rückseite mit einer Aussparung 84 zur Aufnahme des einen Endes eines Druckzapfens 86 versehen, dessen anderes Ende ein Anschlußstück 88 trägt, das durch einen nachgiebigen Balg 90 mit dem offenen Zylinderende verbunden ist. Das Anschlußstück 88 ist durch eine Stange 92 mit einem bei 96 drehbar gelagerten Pedal 94 verbunden, das seinerseits durch eine Rückzugsfeder 98 mit einem Halter 100 verbunden ist.

Die Arbeitsweise ist folgende: Beim Treten auf das Pedal 94 wird die darauf ausgeübte Kraft mittels der Stange 92 und des Druckzapfens 86 auf den Kolben 60 übertragen, der hierauf seinen Arbeitshub ausführt. Hierdurch wird Druckmittel aus dem Zylinder 18 durch das Auslaßventil 52 und dann durch die Auslaß öffnung hindurch in die Druckleitung 30 und deren Abzweigungen gedrückt und somit den Radzylindern 40 zugeführt, wodurch auf bekannte Weise die Bremsbacken 46 entgegen dem Widerstände der Rückzugsfedern 48 gegen die Bremstrommel 44 gedrückt werden. Sobald der Druck in der Einrichtung eine genügende Höhe erreicht, um die Bremsen in wirksamer Weise zu betätigen, ist der Stift 66 weit genug vorgeschoben worden, um die darin vorgesehenen," einander gegenüberliegenden Öffnungen 80 in unmittelbare Verbindung mit der Einrichtung zu bringen. Bei geringstem Innendruck im Zylinder 18 drückt sich die ringsherum laufende Kante 72 in den nachgiebigen Stoff der einen Sitz für das Rückschlagventil 74 bildenden Liderung 64 ein, so daß eine allseitige, betriebssichere Abdichtung des Ventils stattfindet.

Unter diesen Bedingungen wird das Pedal, wenn es losgelassen wird, unter dem Einfluß seiner Rückzugsfeder 98 in die normale Stellung zurückgebracht. Durch diese Bewegung des Pedals wird auch die Stange 92 mit dem Druckzapfen 86 zurückgezogen und der Kolben hierdurch freigegeben, worauf dieser durch die Bremsflüssigkeit, die durch die Rückzugsfedern 48 unter Druck gesetzt ist, in seine RückzugssteHung zurückgebracht wird. Hierbei wird die Ringkante J2 des Rückschlagventils 74 von seinem Sitz, nämlich der Liderung oder der Dichtungsmanschette 64 des Kolbens 60, abgehoben, so daß die von den Bremsleitungen kommende Arbeitsflüssigkeit durch die Querbohrungen 80, die Längsbohirung 78 und den Hohlraum 76 zu dem Arbeitsraum dies Hauptzylinders strömt. Der Ventilteller 70 mit der ringsherum laufenden Kante 72 wird bei dieser Arbeitsstufe unter dem Einfluß eines auf ihn einwirkenden Druckunterschiedes von seinem Sitz abgehoben, da die zurückfließende Arbeitsflüssiigkeit durch die Rückzugsfedern 48 der Bremsvorrichtungen unter Druck gesetzt ist und go der Kolben 60, der mit Bezug auf den Ventilteller 70 als Ventilsitzkörper wirkt, nicht mehr von der Drucksrtange 86 gehalten wird, also die Arbeitsflüs-' sigkeit von dem Kolben nicht mehr unter Druck zu halten vermag. Das Ventil 74 öffnet sich also entgegen der Wirkung der Feder 82, da der Druck unterhalb des Ventiltellers 70 in dem Räume 76 größer ist als in dem Arbeitsraum des Zylinders, in dem die Feder 82 angeordnet ist. Der Kolben 60 wird nunmehr immer weiter zurückgehen, und in dem Maße, wie der Druck in den Bremsleitungen und damit die Geschwindigkeit der zurückströmenden Arbeitsflüssigkeit sinkt, wird auch der Ventilkörper 70 durch die ihn belastende Feder 82 in seine Schließstellung bewegt und so dem Kolben 60 folgen, bis die Querbohrungen 80 von der Lippe 52 der Dichtungsmanschette überdeckt sind. Jetzt ist der Ventilteller 70 mit der ringsherum laufenden Kante 72 durch die ihn beiastende Feder 82 auf die Liderung oder die Dichtungsmanschette 64 dies Kolbens 60 gesetzt worden, und über die Querbohrungen 80 und die Längsbohruagen 78 des Ventils 74 kann keine Arbeitsflüssigkeit mehr zu dem Hohlraum 76 und' von dort zu dem Arbeitsraum des Steuerzylinders zurückströmen. Die Belastung des Rückschlagventils 74 durch den Druck 'der zurückströmenden Arbeitsflüssigkeit hört also auf, so daß es durch die Feder 82 geschlossen werden kann. Das Ventil 74 tritt also bei dem Druckhub des Arbeitskolbens 60 überhaupt nicht in Tätigkeit. Es wirkt erst während des Rückzughubes des Hauptkolbens 60, und zwar als Rückschlagventil, das durch den Druck der zurückströmenden Arbeitsflüssigkeit entgegen der Wirkung der Feder 82 geöffnet wird.

Wenn nun der Kolben 60 zusammen mit dem jetzt auf ihm ruhenden Rückschlagventil 74 weiten·

unter d'er Wirkung der Feder 82 zurückgeht, entsteht in dem Hauptzylinder ein Unterdruck, durch den bewirkt wird, daß Arbeitsflüssigkeit über die als Ventil wirkende Manschetteso aus dem Vorratsbehälter über den Kanal 20, den Ringraum 26 und durch die Öffnungen 28 strömt. Erst während dieser Arbeitsstufe muß also die zu dem Arbeitsraum des Hauptzylinders strömende Flüssigkeit die Widerstände der Manschette 50 überwinden, bevor ein Ausgleich stattfindet. Der Rest an Arbeitsflüssigkeit, der unter dem Einfluß der Rückzugsfedern 48 aus den Bremsleitungen und den Radzylindern 40 zurückkehrt, hebt die Liderung oder Steuermanschette 50 von ihrem Sitz ab, so daß die Arbeitsflüssigkeit durch die Öffnungen 28, dem ringförmigen Raum 26 und die Öffnung 20 in den Vorratsbehälter zurückzuströmen vermag.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   ι. Im Hauptzylinder von hydraulischen Druckübertragungsanlagen, insbesondere von hydraulischen Kraftfahrzeugbremsen, zwischen der Zylinderdruckkammer und der Druckleitung angeordnetes Rückschlagventil, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (60) des Hauptzylinders (18) als Ventilsitzkörper dient, mit Bezug auf den der Ventilkörper (70) beweglich angeordnet ist und der gegen die Wand des Zylinders (18) durch den aufgebogenen Rand einer Dich-

   tungsmanschette (64) abgedichtet ist, deren

   scheibenförmiger Teil den Sitz und die Dichtung für den Ventilkörper (70) bildet.
2. 2. Rückschlagventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (70) tellerförmig ausgebildet ist und auf seiner dem Ventilsitz zugekehrten Seite am Außenrand einen, vorspringenden Dientungsrand (72) aufweist.
3. 3. Rückschlagventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (70) mit einer zu seiner zentrischen Führung im Hauptzylinder (18) dienenden Ventilstange (66) versehen ist.
4. 4. Rückschlagventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilstange (66) durch eine Dichtungsmanschette (50) hindurch in eine Axialbohrung (24) eines Abschlußkopfes (22) hineinragt und eine Längsbohrung (78) aufweist, die über Ouerbohrungten (80) je nach Stellung zur Manschette (50) in den Innenraum des Zylinders (18) oder in die Axialbohrung (24) einmündet.
5. 5. Rückschlagventil nach Anspruch 1 bis 4, dessen Kolben mittels einer Rückführfeder kraftschlüssig in Anlage an einer Steuerstange gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß die für den Kolben vorgesehene Rückführfeder (82) am Ventilkörper (70) des Rückschlagventils (74) angreift.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Patentschriften Nr. 576304, 576674, 590921;

   USA.-Patentscbrift Nr. 1 593 188.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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