DE3214047A1

DE3214047A1 - Hauptbremszylinder

Info

Publication number: DE3214047A1
Application number: DE19823214047
Authority: DE
Inventors: Günter Dipl.-Ing. Hager (FH), 8601 Rentweisdorf
Original assignee: FAG Kugelfischer Georg Schaefer KGaA; Kugelfischer Georg Schaefer and Co
Current assignee: IHO Holding GmbH and Co KG
Priority date: 1982-03-18
Filing date: 1982-04-16
Publication date: 1983-11-03
Also published as: DE3214047C2

Abstract

Um bei einem Hauptbremszylinder für hydraulische Bremsanlagen eine lange Lebensdauer sicherzustellen und zu gewährleisten, daß bei einfachem Aufbau und wenigen Teilen auch bei den in Antiblockiereinrichtungen auftretenden Druckschwankungen der Hauptbremszylinder schnell und zuverlässig funktioniert, ist der Kolbenkopf am druckraumseitigen Ende mit einem Absatz versehen, auf dem eine Dichtmanschette (11) und eine weitere Dichtscheibe (9) mit einer sich axial erstreckenden Dichtlippe (9Δ) angeordnet ist.

Description

Hauptbremszylinder
Die Erfindung betrifft einen Hauptbremszylinder nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus der DE-OS 27 46 260 ist ein derartiger Hauptbremszylinder bekannt. Dabei ist auf dem Kolbenkopf ein Ring angeordnet, der eine federnd nachgiebige ringförmige Lippe aufweist, die von ihm in Richtung auf eine radiale Schulter des Kolbens zu übersteht, so daß ein Rückschlaoventil entsteht, das ein Nachlaufen von Druckmittel in Richtung zur Druckkammer zuläßt, ein Herausströmen von Druckmittel aus der Druckkammer heraus in Richtung zur Nachfüllkammer jedoch unterbindet, wenn der Kolben aus seiner Ruhestellung heraus bewegt ist.
Dieses Rückschlagventil ist erforderlich um im Ruhezustand sicherzustellen, daß sich im Druckraum z. B. infolge von Wärmedehnung des Druckmittels kein Druck aufbauen kann, da sonst die Bremsen schleifen und vorzeitig verschleißen würden.
Beim Betätigen der Bremse muß dagegen sichergestellt sein, daß die Verbindung zur Nachfüllkammer unterbrochen wird, damit sich im Druckraum ein Druck aufbauen kann.
Weiterhin ist zu beachten, daß beim Zurücknehmen des Bremsdrucks ein sogenanntes Nachsaugen von Druckmittel erfolgen muß, d. h. daß Druckmittel aus der Nachfüllkammer in den Druckraum fließen können muß, da sich sonst im Druckraum ein Vakuum bilden würde, das die Bremsflüssigkeit zum Aufschäumen brächte.
Bei einem Hauptbremszylinder der eingangs genannten Art ist die sichere Funktion in allen Betriebszuständen jedoch nur dann gewährleistet, wenn die Dichtlippe aus weichem Werkstoff hergestellt ist und wenn beim Zurücknehmen des Bremsdrucks im Druckraum keine Druckschwankungen auftreten.Bei einem härteren Werkstoff hebt die Dichtlippe nämlich nicht so leicht ab, so daß das Nachsaugen erschwert wird. Weiterhin ist bei derartigen Ausführunqen mit weichem Dichtunosmaterial ein gr<5ßerer Leerweg des Pedals erforderlich, um ein Öffnen unter Druck in Grundstellung, wie es in Verbindung mit Antiblockiereinrichtungen auftreten kann, zu gewährleisten, da sich das elastische Dichtringmateriel stark verformen würde. Außerdem würde die weiche Dichtlippe beim Öffnen und beim Durchströmen der Druckflüssigkeit stärkerem erosivem Verschleiß unterliegen und in kurzer Zeit funktionsunfähig werden. Schließlich reaaiert eine solche Ausführung je nach Höhe des Drucks wie bereits erwähnt bei der Verwendung solcher Hauptbremszylinder in Bremsanlagen mit Antiblockiereinrichtunaen unterschiedlich, wobei sich verschiedene Öffnungswege und damit größere Leerwege ergeben.
Um diese Nachteile zu vermeiden, hat man deshalb Hauptbremszylinder mit einem Zentralventil entwickelt (s. DE-OS 30 01 186). Dabei ist im Kolben ein federbelastetes Schließventil angeordnet, das in Ruhestellung von seiner Sitzfläche abgehoben ist und einen Ausgleich ermöglicht. Eine solche Ausführung erfordert aber mehrere zusätzliche Teile, die einen größeren Platzbedarf und höhere Fertigungskosten des Hauptbremszylinders nach sich ziehen.
Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, einen Hauptbremszylinder zu schaffen, der die vorgenannten Nachteile vermeidet und bei einfachem Aufbau und wenigen Teilen auch bei den in Antiblockiereinrichtungen auftretenden Druckschwankungen ein schnelles und zuverlässiges Funktionieren des Hauptbremszylinders gewährleistet und eine lange Lebensdauer sicherstellt.
Die Lösung dieser Aufqabe ist aus dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 ersichtlich. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Ansprüchen 2 bis 8 enthalten.
Durch die Anordnung einer weiteren Dichtscheibe auf dem Kolbenkopf wird mit einfachen Mitteln eine Trennung der Funktionen erreicht, die eine bessere Anpassung an die Betriebsbedingungen ermöglicht. Während nämlich bei den Hauptbremszylindern nach dem Stand der Technik das Nachsaugen und das Ausaleichen der Bremsflüssigkeit über die Dichtlippe des Dichtringes erfolgt, sind bei einem Hauptbremszylinder nach der Erfindung diese Funktionen getrennt.
Das Nachsaugen erfolgt über die an sich bekannte Dichtmanschette, während das öffnen und Schließen der Verbindung zwischen Druckraum und Ausgleichsbehälter von der Dichtscheibe gesteuert wird. Dadurch lassen sich unterschiedliche Werkstoffe verwenden , die den Betriebsbedingungen unabhängig voneinander angepaßt werden können. Die Anordnung einer weiteren, dem Druckraum zuaewandten und mit der Dichtmanschette zusammenwirkenden Dichtlippe hat den Vorteil, daß an dieser Stelle ebenfalls eine exakte und zuverlässige Abdichtung erfolqt.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Es zeigt: Fig. 1 einen TandemhauptzylinGer in Ruhestellung im Schnitt Fig. 2 eine Dichtscheibe in der Vorderansicht Fig. 3 eine Dichtscheibe in der Seitenansicht im Schnitt Fig. 4 eine Ausbildung der Dichtscheibe und der Dichtlippe im Teilquerschnitt vergrößert dargestellt Fig. 5 einen Ausschnitt der Dichtscheibe in der Draufsicht.
In Fig. 1 ist das Zylindergehäuse mit 1 bezeichnet. In seiner Bohrung befinden sich der Primärkolben 2 und der Sekundärkolben 3, die gegen die Kraft der Federn 4 und 5 axial verschiebbar angeordnet sind. Der Primärkolben 2 besitzt eine Bohrung 6, in die das Pedalgestänge bzw.
die Druckstange eines Bremskraftverstärkers (nicht dargestellt) hineinragt. Eine Dichtung 7 und ein Stützring 8 dichten den Primärkolben 2 nach außen ab und führen ihn in der Zylinderbohrung. Der Primarkolben 2 ist an seinem Kotf mit einem Absatz versehen, auf dem eine Dichtscheibe 9, eine Füilscheibe 10 und eine Dichtmanschette 11 angeordnet sind. Der Kolbenkopf ist Weiterhin mit axial und radial verlaufenden Verbindungskanälen 12 bzw. 13 für die Druckflüssigkeit ausgestattet. Weiterhin ist in der Zylinderbohrung ein Anschlag 14 angebracht, der im Ruhezustand mit der Dichtscheibe 9 zusammenwirkt und deren Dichtlippe 9' vom Bund des Absatzes abhebt. Außerdem ist am Kolbenkopf noch ein Federteller 15 befestigt, an der sich die Feder 4 abstützt. Die Feder 4 stützt sich mit ihrem anderen Ende am Sekundärkolben 3 ab. Der Sekundärkolben 3 trägt in seinem mittleren Bereich eine Dichtmanschette 16, die die Zylinderbohrung in zwei Druckräume aufteilt, um zwei voneinander unabhängige Bremskreise zu ermöglichen. Zur Führung und Verdrehsicherung ist der Sekundärkolben3 in einem Rereich mit einem Längsschlitz 3' versehen in den eine Spannhülse 17 hineinragt, die im Zylindergehäuse 1 befestigt ist und sich quer zur Zylinderbohrung erstreckt. Wie der Primärkolben 2 ist auch der Sekundärkolben 3 an seinem Kopf mit einem Absatz versehen, auf dem eine Dichtscheibe 9, eine Füllscheibe 10 und eine Dichtmanschette 11 angeordnet sind. Ebenso weist der Kopf axial und radial verlaufende Verbindungskanäle 12 bzw. 13 für die Druckflüssigkeit auf und trägt einen Federteller 15, an dem sich die Feder 5 abstützt. Das andere Ende der Feder 5 ist am Boden des Zylindergehäuses abgestützt. Der Anschlag für die Dichtscheibe 9 wird beim Sekundärkolben von der Spannhülse 17 gebildet und hebt im Ruhezustand die Dichtlippe 9' der Dichtscheibe 9 vom Bund des Absatzes ab. Zur Versorgung der beiden Bremskreise mit Druckflüssigkeit ist das Zyl indergehävlse mit zwei Anschlußöffnungen 18 und 19 versehen, in die die Vorratsbehälter (nicht gezeigt) eingesetzt sind. Der Primirkreis wird dabei über einen sich von der Anschlußöffnung bis zum Anschlag 14 erstreckenden Verbindungskanal 20 mit zruckflüssiqkeit versorgt, wtihrend der Sekundärkreis über die geschlitzte Spannhülse 17 mit dem Vorratsbehälter n Verbindung steht.
Wie aus Fig. 2 bis 5 ersichtlich ist, ist die Dichtscheibe 9 irit einer umlaufenden sich axial erstreckenden Dichtlippe 9' und einem sich ebenfalls axial erstreckenden über die Dichtlippe 9' hinausragenden Vorsprung 9" versehen. Dieser Vorsprung 9" liest im Ruhezustand am Anschlag 14 bzw. an der als Anschlag dienenden Spannhülse 17 an und hebt die Dichtlippe 9' vom Bund des Absatzes ab. Weiterhin ist die Dichtscheibe 9 mit mehreren Nachsaugöffnunqen 21 versehen. Eine a7eitere Dichtlippe 9 "' ist druckraumseitig an der Dichtscheibe 9 angeordnet und bewirkt eine exakte und zuvermassige Abdichtung gegenüber der Dichtmanschette 11.
Die Funktionsweise des Hauptbremszylinders ist folgende: m Ruhezustand, so wie in Fig. 1 gezeichnet, sind Primär-und Sekundärkolben 2 und 3 von den Federn 4 und 5 soweit zuriickgedrückt, daß sie am Anschlag 14 bzw. der Spannhülse 17 anliegen. Da auch der Vorsprung 9" der Dichtscheibe 9 am Anschlag 14 bzw. der Spannhülse 17 anliegt, ist die Dichtscheibe 9' vom Bund des Absatzes am Kolbenkopf abgehoben und gestattet über den Verbindungskanal 20 bzw. die geschlitzte Spannhülse 17 und die Verbindungskanäle 12 und 13 im Kolbenkopf einen Ausgleich der Druckflüssigkeit aus dem Vorratsbehälter bzw. zu diesem, falls z. B. durch lemperatureinfluß sich das Volumen der Druckflüssigkeit ändert. Dadurch ist sichergestellt, daß alle Druckkammern immer mit Druckflüssigkeit gefüllt sind und daß sich im Ruhestand kein unerwünschter Druck aufbauen kann.
Wird nun das Bremspedal betätigt, so wird der Primärkolben vom Bremsgestänge bzw. von der Druckstange des Bremskraftverstärkers im gezeigten Beispiel nach links verschoben. Nach dem Uberwinden des geringen Spiels kommt die Dichtlippe 9' der Dichtscheibe 9 am Bund des Absatzes am Kolbenkopf zur Anlage und sperrt die Verbindung zum Ausgleichskanal 20 ah.Die Dichtscheibe 9 wird dabei von der Dichtmanschette 11, die als Federelement wirkt, vorgespannt.
Dadurch kann sich im Primärdruckraum, der gegenüber der Zylinderbohrung von der Dichtmanschette 11 abgedichtet ist, ein Druck aufbauen. Dieser Druck wirkt auch auf den Sekundärkolben 3 und erzeugt eine Kraft, die den Sekundärkolben 3 ebenfalls nach links verschiebt. Damit kommt auch die sich am Kolbenkopf befindliche Dichtscheibe 9 mit ihrer Dichtlippe 9' am Bund des Absatzes zur Anlage, wodurch die Verbindung zum Vorratsbehälter unterbrochen wird und sich im Sekundärdruckraum ebenfalls ein Druck aufbaut. Der in beiden Druckräumen herrschende Druck setzt sich über die Bremsleitungen zu den Rädern fort und leitet dort über die Zuspannorgane (Radzylinder o.ä.) den Bremsvorgang ein.
Wenn der Bremsvorgang unterbrochen oder abgebrochen wird, so werden durch die Federn 4 und 5 und durch den Restdruck in der Bremsleitung Sekundär- und Primärkolben nach rechts bewegt. Dabei kann ein sogenanntes Nachsaugen stattfinden, das verhindert, daß sich im Druckraum ein Vakuum bildet, welches ein schädliches Aufschäumen der Bremsflüssigkeit bewirkt. Die Nachsaugung erfolgt über mehrere am Umfang verteilte, auf einem gröneren Teil kreis als die Dichtlippe 9' liegende Nachsaugöffnungen 21, die in der Dichtscheibe 9 angebracht sind. Durch diese Nachsaugöffnungen 21 gelangt die hinter dem Druckraum liegende Druckflüssigkeit zwischen die Zylinderbohrung und die Dichtmanschette und gelangt,indem sie die Dichtmanschette abkippt, in den Druckraum. Dadurch ist ein sofortiger Wiederaufbau von Bremsdruck mnal ich . Frst wenn Primar- und Sekundärkolben in ihre Endstellung zuriickcTekehrt sind und die Vorsprünge 9" am Anschlag 14 bzw. an der Spannhülse 17 anliegen, hebt die Dichtlippe 9' vom Bund ab und ermöglicht einen Ausgleich.

Claims

Ansprüche 1. taupcbremszylinder für hydraulische Bremsanlauen mit ein er Ausgleichseinrichtung, die im Ruhezusltand eine Verbindung zwischen Druckraum und Vorratsbehälter ermöolicht und bei Betätigung diese Verbindung unterbricht, wobei eine am Kolbenkopf anaeordnete Dichtscheibe vorgesehen ist, die mit einer Dichtlippe a,rersehen ist, die axial mit dem Kolbenkopf zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß a) der Kolbenkopf am druckraumseitigen Ende mit mindestens einem Absatz versehen ist, b) auf diesem Absatz eine an sich bekannte Dichtmanschette (11) angeordnet ist, die an der Zylinderbohrung dichtend anliegt, c) auf diesem Absatz eine weitere Dichtscheibe (9) angeordnet ist, die eine axial sich auf den Kolbenansatz zu erstreckende Dichtlippe (9') besitzt, welche mit dem Bund des Absatzes zusammenwirkt d) der Kolbenkopf mit Verbindungskanälen (12, 13) für die Druckflüssiqkeit ausgestattet ist und daß e) die Dichtmanschette als elastisches Element wirkt, welches die Dichltscheibe geaen den Bund des Absatzes drückt.
2. Hauptbremszylinder nach Anspruch 1, dadurch qekennzeichnet, daß zwischen der Dichtmanschette (11) und dem Federteller (15) ein Federelement anqeordnet ist.
3. Hauptbremszylinder nach Anspruch 2, dadurch aekennzeichnet, daß die Dichtscheibe (9) druckraumseitig eine Dichtlippe (9"') aufweist, die mit der Dichtmanschette (11) zusammenvJirkt.
4. Hauptbremszylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtscheibe (9) mit einem sich axial erstreckenden Vorsprung (9") versehen ist, der über die Dichtlippe (9') hinausragt und im Ruhezustand an einem Anschlaa (14, 17) anliegt und die Dichtlippe (9') von dem Bund abhebt bzw. einseitig verkippt.
5. I3auptbremszylinder nach Anspruch o, dadurch aekennzeichnet, daß die Dichtscheibe (9) den Kolben (2, 3) beim axialen Verschiehen führt.
6. Hauptbremszylinder nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtscheibe (9) aus härterem Material als die Dichtmanschette (11) gefertigt ist.
7. Hauptbremszylinder nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die DichEscheibe (9) am Ubergang zur Dichtlippe (9') einen Einstich aufweist, der auch bei härterem Werkstoff eine Beweglichkeit der Dichtlippe (91) ermöglicht.
8. Hauptbremszylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtscheibe (9) an ihrem Umfang mehrere Nachsaugöffnungen (21) besitzt, die auf einem Teilkreis liegen, der größer ist, als die umlaufende Dichtlippe (9').