DE1132814B - Geberzylinder fuer hydraulische Anlagen, insbesondere fuer Fahrzeugbremsanlagen - Google Patents

Description

• Geberzylinder für hydraulische Anlagen, insbesondere für Fahrzeugbremsanlagen Die Erfindung bezieht sich auf einen Geberzylinder für hydraulische Anlagen, insbesondere für Fahrzeug bremsanlage.n, mit einem Kolben, der aus einem Aufnahmeteil, einem .darauf gleitenden Kolbenkopf mit Durchflußbohrun:gen und einem die Durchflußbohrungen steuernden Ventil besteht.
• Dieses Ventil übt die Funktion eines Bodenventils aus, wie es vielfach in Geberzylindern am Ausgang des Arbeitsraumes, also vor der zu den Radbreanszylindern führenden Leitung angeordnet ist, das die Aufgabe hat, den Flüssigkeitsaustausch zwischen dem Bremssystem und dem Ausgleichsbehälter gemeinsam mit der Ausgleichsbohrung zu steuern und die Aufrechterfhaltung eines Vordruckes iah Bremssystem zu gewährleisten. Nachteilhaft ist bei der Anordnung,des Bodenventils am Zylinderende der Widerstand, der infolge des Durehströmens des gesamten verdrängten Druckmittels durch das Ventil entsteht. Dies ist der Grund, weshalb vielfach das Bodenventil im Kolben des Geberzylinders angeordnet ist. Bei einem bekannten Geberzylinder ist hierzu ein Ventildurchgang im Kolben vorgesehen, dessen Verschluß in der Ausgangsstellung des Kolbens offensteht und den Arbeitsraum mit dem Behälter verbindet. Der Vordruck kann hierbei nicht aufrechterhalten bleiben, und ein Teil dies Weges des Bremspedals muß darauf verwandt werden, das Ventil zu verschließen, damit der Bremsdruck im Arbeitsraum aufgebaut werden kann.
• Die Aufgabe, den Vordruck im Arbeitsraum stets aufrechtzuerhalten bzw. für einen Druckausgleich mit dem Behälter zu sorgen, wird bei anderen bekannten Gebereinrichtungen, wie eingangs beschrieben, so gelöst, daß der Kolben mit einem darauf gleitenden Kolbenkopf ausgestattet ist, der mit Durchflußbohrungen versehen ist, die von einem Ventil gesteuert werden. In der Ausgangsstellung :erfolgt die Betätigung des Ventils durch einen Druckunterschied zwischei-a dem Arbeitsraum und dem Behälter, durch den einer der beiden Kolbenteile zwecks Öffnung,des Ventildurchgangs verschoben wird. Da zur Überwindung der Kolbenreibung bei dieser Bewegung verhältnismäßig große Kräfte erforderlich sind, spricht die Einrichtung auf kleine Druckunterschiede nicht an und ist daher nur beschränkt verwendbar.
• Zur Abhilfe dieses Mangels wird nach der Erfindung vorgeschlagen, zwischen .dem Aufnahmeteil und dem Kolbenkopf ein die Durchflußbohrungen überwachendes Dichtelement anzuordnen, das beim Druckhub mittels des Aufnahmeteils gegen einen am Kolbenkopf vorgesehenen Ventilsitz gepreßt wird und bei Anlage des Kolbenkopfes und des Aufnahmeteils in ihrer Ruhestellung an in dem Zylinder befindliche Anschläge axiale Beweglichkeit erhält, und zwischen dem Aufnahmeteil und dem Dichtelement eine Feder vorzusehen. Das Dichtelemeint ist hierbei mit einer Bohrung versehen, und dient als Sitz für einen nach dem Druckraum öffnenden Ventiilkörper. Eine den Ventilkörper belastende Ventilfeder kann am Dichtelement oder am Kolbenkopf abgestützt sein. Nach der Erfindung gibt der Kolbenkopf in seiner Axialbohrung dem Ventil Raum zum Öffnen. Er ist mit einer äußeren Ringnut versehen, in welche die zum Nachfüllbehälter führende Ausgleichsbohrung sowie die mit dem Dichtelement korrespondierende Bohrung münden und die durch geeignete Öffnungen mit dem Ringraum des Aufnahmeteils in Verbindung steht. Bei dieser Vorrichtung wird der Kolbenkörper nach jedem Bremsen unter dem Einfiuß der Feder in die Ausgangsstellung zurückgeführt. Dieselbe Feder kann gleichzeitig als Ventilbelastungsfeder dienen. Es ist aber auch möglich, im Bedarfsfall eine andere Feder geeigneter Kennung als VentilbeJastungsfeder anzuordnen.
• Gegenüber den bekannten Ventileinrichtungen besteht bei der Erfindung der Vorteil, daß zur Aufrechterhaltung des Vordruckes keines der Kolbenteile bewegt wird, sondern daß lediglich eine Bewegung des Dichtelementes stattfindet. Zur Durchführung dieser Bewegung genügen so kleine Kräfte, wie sie den im Ruhezustand des Hauptzylinders auftretenden über- und Unterdrücken entsprechen.
• In der Zeichnung sind zwei Ausfährungsb:eispiele der Erfindung im Schnitt dargestellt. Sie unterscheiden sich untereinander in der Form und Anordnung des Ventilkörpers.
• Indem Gehäuse 1 -des Hauptzylinders (Geberzylinders) gemäß Abb. 1 ist das Aufn:ahmetei.12 für die nicht dargestellte Druckstange verschiebbar angeordnet. Das Aufnahmeteil 2 wird- von :einem buchsenartig ausgebildeten Kolbenkopf 3, der ,gleitend auf dem Aufnahmeteil angeordnet ist, umfaßt. An den Arbeitsraum 4 des Geberzylinders. ist die zu den Radbremszylindern führende Leitung 5 angeschlossen. Die im Raum 4 angeordnete. Rückstellfeder ist mit der Bezugsziffe-r 23 versehen.
• Zwischen dem Aufnahmeteil 2 und dem Kolbenkopf 3 ist ein, geringfügig axial verschiebbares, ringförmiges Dichtelement 6 angeordnet, das durch eine in :einer Aussparung des Aufnahmeteils 2 angeordneten Feder 7 gegen den Kolbenkopf 3 gepreßt wird. Als Anschläge für den Aufnahmeteil 2 und für den Kolbenkopf 3 :dienen die in das Gehäuse 1 eingelassenen Federringe 8 und 9. Der Abstand zwischen den beiden Federringen bestimmt das axiale Spiel des Dichtelementes. Durch die axiale Verschiebbarkeit des Dichtelementes in Ruhestellung des Kolbens (s. Abbildung) wird zwischen dem Dichtelement 6 und dem Ende des Aufnahmeteils 2 ein Spalt 10 erhalten. Der Kolbenkopf 3 ist mit einer axial verlaufenden Bohrung 11 versehen, in der ein einfach wirkendes, unter der Kraft einer Feder 12 stehendes Ventilglied 13 angeordnet -ist. Der Sitz des Ventilgliedes 13 wird von dem Dichtelement 6 gebildet. Das Ventilglied 13 besteht dabei aus einem Kegel als Verschlußteil und einem über einen Bolzen mit dem Kegel verbundenen Bund. Der Kegel des Ventilgliedes 13 wird durch die Feder 12, die zwischen dem Dichtelement und dem Bund angeordnet ist, in Ruhesfieuung auf den vom ringförmigen Dichtelement gebildeten Sitz aufgedrückt.
• Der Kolbenkopf 3 ist ferner umfänglich mit einer einen Ringraum bildenden Ringnut 14 versehen, in die die mit dem Ausgleichsbehälter 16 verbundene Ausgleichsbohrung 17 sowie die die Wand des Kolbenkopfes 3 radial durchsetzende, mit dem Spalt 10 zwischen Dichtelement 6 und Aufnahmeteil 2 oder Kolbenkopf 3 korrespondierende Bohrung 15 münden. Ferner ist der Kolbenkopf 3 an dem dem Arbeitsraum abgewandten Ende mit Sehlitzen versehen, so daß auch der Raum 18 mit dem Behälter 16 in Verbindung steht. Die Primärmanschette des Kolbens ist in der Abbildung mit 19 bezeichnet.
• In der Abb. 2 ist an Stelle des Kegelventils ein Kugelventil 20 angeordnet. Die Kugel steht unter Wirkung der Feder 21, die sich an einem Absatz 22 des Kolbenkopfes abstützt. Bei beiden Ausführungen ist dafür zu sorgen, daß die Axialbohrung des Kolbenkopfes im Querschnitt größer ist als der Ventilkörper, so daß ein ausreichender Durchflußquerschnitt freigegeben wird.
• Bei Betätigung des Zylinders setzt sich das Aufnahmeteil 2 auf die Dichtung 6 .auf und bewirkt somit über die Dichtung eine Verschiebung des Kolbenkopfes nach rechts und damit eine Drucksteigerung im Raum 4. Ein Druckmittelrüekfluß vom Arbeitsraum 4 in .den Behälter kann dabei nicht erfolgen, da das Ventil 13 durch den im Arbeitsraum herrschenden Druck auf seinen Sitz gedrückt wird und gleichzeitig die Dichtung 6 durch das Aufinahmeteil 2 gegen den Kolbenkopf 3 gepreßt wird. Bei Bremslösung :erfolgt eine Rückstellung des Kolbens, bis der Kolbenkopf an dem Anschlag 9 anschlägt. Die in einer Aussparung des Aufnahmeteils angeordnete und sich über das Dichtelement am Kolbenkopf abstützende Feder 7 sorgt dafür, daß auch das Aufnahmeteil bis an den Anschlag 8 zurückgeschoben und somit ein Spalt zwischen dem Aufnahmeteil und dem Dichtelement in Ruhestellung erreicht wird. Bei Überdruckbildung im Arbeitsraum wird das Dichtelement entgegen der Wirkung der Feder 7 verschoben, so daß das Druckmittel durch einen zwischen Dichtung 6 und Kolbenkopf 3 gebildeten Spalt und Bohrungen 15 und von dort aus über den von der Ringnut 14 gebildeten Ringraum und die Ausgleichsbohrung 17 in den Behälter abfließen kann. Ist in dem Arbeitsraum ein Unterdruck erzeugt worden, so wird der Ventilkegel bzw. das Kugelventil von dem vom Behälter kommenden Druckmittel beaufschlagt und von seinem Sitz abgehoben, wonach Druckmittel nach dem Arbeitsraum hin abfließen kann.
• Dadurch, daß das durch das Dichtelement 6 und den Kolbenkopf 3 gebildete Ventil von. einer Druckfeder belastet wird, wird dem Flüssigkeitssystem ein Vordruck erteilt und somit erreicht, daß das System stets ausreichend gefüllt ist und eine Übertragung der Kraft auf die Bremsglieder ohne Bremshebelwegverluste erfolgen kann.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Geberzylinder für hydraulische Anlagen, insbesondere für Fahrzeugbremsanlagen, mit einem Kolben, der aus einem Aufnahmeteil, einem darauf gleitenden Kolbenkopf mit Durchflußbohrungen und einem die Durchflußbohrungen steuernden Ventil besteht, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Aufnahmeteil (2) und dem Kolbenkopf (3) ein die Durchflußbohrungen überwachendes Dichtelement (6) angeordnet ist, das beim Druckhub mittels des Aufnahmeteils (2) gegen einen am Kolbenkopf (3) vorgesehenen Ventilsitz gepreßt wird und bei Anlage des Kolbenkopfes und des Aufnahmeteiles in ihrer Ruhestellung an in dem Zylinder befindliche Anschläge (8 und 9) axiale Beweglichkeit erhält, und daß zwischen dem Aufnahmeteil (2) und dem Dichtelement (6) eine Feder (7) angeordnet ist.
2. 2. Geberzylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtelement (6) mit einer Bohrung versehen ist und als Sitz für einen nach dem Druckraum (4) öffnenden Ventilkörper (13 bzw. 20) dient.
3. 3. Geberzylinder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine den Ventilkörper (13) belastende Ventilfeder (12) am Dichtelement (6) abgestützt ist.
4. 4. Geberzylinder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine den Ventilkörper (20) belastende Feder (21) am Kolbenkopf (3) abgestützt ist.
5. 5. Geberzylinder nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolbenkopf (3) in seiner Axialbohrung (11) dem Ventil (13) Raum zum Öffnen gibt und daß er mit einer äußeren Ringnut (14) versehen ist, in welche die zum Nachfüllbehälter (16) führende Ausgleichsbohrung (17) sowie die mit dem Dichtelement (6) korrespondierende Bohrung (15) münden und die durch Öffnungen mit dem Ringraum (18) des Aufnahmeteiles (2) in Verbindung steht. In Betracht gezogene Druckschriften: Britische Patentschrift Nr. 389 930; USA.-Patentschriften Nr. 2 059 444, 2 082 019, 2213 947, 2 216 847.