DE1039858B

DE1039858B - Rueckschlagventil fuer Hauptzylinder, insbesondere in hydraulischen Betaetigungsanlagen fuer Kraftfahrzeug-bremsen

Info

Publication number: DE1039858B
Application number: DESCH12524A
Authority: DE
Inventors: Karl Brand
Original assignee: SCHAEFER INDUSTRIEGESELLSCHAFT
Current assignee: SCHAEFER INDUSTRIEGESELLSCHAFT
Priority date: 1953-05-11
Filing date: 1953-05-11
Publication date: 1958-09-25
Also published as: GB792032A; FR72099E; FR1083763A; GB753699A; FR69260E; US2942423A

Description

DEUTSCHES

Namentlich für hydraulische Betätigungsanlagen für Kraftfahrzeugbremsen ergibt sich vielfach die Forderung nach einem zuverlässig arbeitenden Ventil zwischen dem Vorratsbehälter für die Bremsflüssigkeit und dem als Pumpe wirkenden Meisterzylinder. Aber auch für andere ähnliche Zwecke werden derartige Ventile benötigt. Es hat deshalb nicht an mannigfachen, einschlägigen Entwicklungen gefehlt, die jedoch einerseits nicht genügend betriebssicher und andererseits nicht billig genug waren.

So ist in einer Konstruktion, bei welcher die Druckerzeugung und das Ansaugen auf zwei Stufen gelegt ist, indem ein großer Kolben lediglich den unter dem Bremsdruck liegenden Backenfederdruck und ein kleinerer Kolben erst den eigentlichen Bremsdruck erzeugt, ein die Verbindung zwischen dem Hauptzylinder und dem Flüssigkeitsbehälter steuerndes Ventil mit einem aus elastischem Werkstoff bestehenden Ventilteller bekannt, welcher mit einer mittigen öffnung in eine ringförmige Aussparung eines Vorsprungs des Ventilsitzkörpers eingelegt ist und an einer konkaven Fläche des unteren verjüngten Teiles des Ventilsitzkörpers anliegt, wodurch die Durchflußbohrungen abgedeckt sind. Ein derartiges Ansaugventil ist aber für die handelsüblichen, einstufigen Hauptzylinder hydraulischer Betätigungsanlagen für Kraftfahrzeugbremsen nicht geeignet. Der Ventilteller würde sich nämlich bei den auftretenden hohen Bremsdrücken in die Durchflußbohrungen eindrücken und durchstanzen. Andererseits besteht beim Saughub die Gefahr, daß er aus seiner ringförmigen Aussparung herausgerissen wird. Die gleichen Nachteile bestehen bei einem bekannten, auch nur für geringe Druckverhältnisse ausgelegten Rückschlagventil für Gasd^:ruckapparate, bei dem der Rand des entsprechend' ausgebildeten Ventilsitzes in Zusammenarbeit mit dem Ventilteller das öffnen und Schließen des Ventils vermittelt. Es sind deshalb auch bereits Rückschlagventile zwischen Vorratsbehälter und Druckrau«\ des Hauptzylinders mit einem Ventilsitzkörper und einem Ventilkörper aus elastischem, organischem Werkstoff so ausgebildet worden, daß die Durchflußbohrungen im Ventilsitzkörper beim Druckhub durch einen Metallring abgedeckt werden, so daß der elastische Werkstoff des Ventilkörpers nicht in die Bohrungen des Ventilsitzkörpers hineingestanzt und zerstört werden kann. Der Durchfluß der Bremsflüssigkeit wird dabei durch eine Walkbewegung der Manschettenlippen sowie Abheben des Metallringes ermöglicht. Da der Metallring jedoch zum Zylinderdurchmesser ziemlich eng gehalten werden muß, damit der Ventilteller nicht durch Eindrücken in den sich ergebenden Spalt zerstört wird, läßt sich nur eine niedrige Durchflußgeschwindigkeit erreichen.

Rückschlagventil für Hauptzylinder,

insbesondere in hydraulischen
Betätigungsanlagen für Kraftfahrzeugbremsen

Anmelder:

Schäfer Industriegesellschaft Schweinfurt m. b. H., Schweinfurt, Georg-Schäfer-Str. 30

Karl Brand, Ebern (UFr.),
ist als Erfinder genannt worden

Alle diese Nachteile sind durch die Erfindung bei einem am offenen Ende des Hauptzylinders einer hydraulischen Kraftübertragungsanlage, insbesondere einer hydraulischen Betätigungsanlage für Kraftfahrzeugbremsen, angeordneten und eine Verbindung zwischen dem Vorratsbehälter und dem Hauptzylinder steuernden Ventil behoben, welches sich erfindungsgemäß auszeichnet durch einen mit Durchflußbohrungen versehenen Ventilsitzkörper, ein zu diesem Ventilsitzkörper in festem Abstand angeordnetes durchbrochenes Tragstück, einen aus elastischem, organischem Werkstoff bestehendem Ventilteller, der unter Vorspannung zwischen Ventilsitzkörper und Tragstück eingespannt ist, durch eine derartige Ausbildung von Ventilsitzkörper und Ventilteller, daß durch sie in der Lösestellung des Hauptzylinders ein Hohlraum gebildet wird und der Rand der Oberseite des Ventiltellers im Zusammenwirken mit dem Ventilsitzkörper das Öffnen und Schließen des Ventils vermittelt, durch einen zwischen Ventilteller und Ventilsitzkörper eingelegten Metallring, der die Durchflußbohrungen im Ventilsitzkörper beim Druckhub abdeckt, und durch Mittel, welche bewirken, daß die Durchbrechungen des Tragstückes in sämtlichen Stellungen des Ventiltellers freiliegen. Wird bei der Ausbildung eines Ventils von diesen Maßnahmen Gebrauch gemacht, so ergibt sich neben den bereits angeführten Vorteilen auch eine gedrängte Bauweise.

Ist der Mittelteil des Ventiltellers weiterhin erfindungsgemäß auf seiner dem Tragstück zugewandten Seite mit einem zylindrischen Fuß versehen, so kann das Tragstück als ringförmiger Topf gestaltet sein, dessen mittlere Wandung diesen zylindrischen Fuß

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führt sowie mit ihrem Rand den Ventilteller selbst in den Zylinder 2 nachfließt. Die Bremse wird dadurch

abstützt, wobei die Außenwand des Topfes am Ventil- sofort wieder für einen etwaigen anschließenden, er-

körper befestigt ist. Die Bedeutung dieser Vorkehrung neuten Bremshub betriebsbereit.

liegt darin, daß durch sie eine an sich abgeschlossene Der Ventilteller 9 besteht ebenso wie der mit ihm

Baueinheit des Ventils vermittelt ist, durch die sich 5 zu einem Bauteil vereinigte Zapfen 11 und der Fuß 12

für die Montage erhebliche Erleichterungen ergeben. aus Gummi. Es kann aber dafür auch ein anderer

Sonstige Merkmale der Erfindung ergeben sich aus elastischer, organischer Werkstoff, z. B. ein geeignetes

der nachstehenden Beschreibung, in der die in der Polymerisationsprodukt, Verwendung finden. Der

Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele des er- Zapfen 11 ist in einer entsprechenden Ausnehmung 13

findungsgemäßen Ventils erläutert sind. io im Ventilsitzkörper 8 geführt. Seine Bewegungen in

Fig. 1 läßt dabei die grundsätzliche Ausbildung des dieser Ausnehmung sind durch die Bohrung 14 erVentils und seine Anordnung am Meisterzylinder er- möglicht,
kennen; Um den Zapfen 11 ist die Blechscheibe 15 gelegt.

Fig. 2 zeigt in einem Ausschnitt einen Teil vom Sie vermittelt gegebenenfalls unter dem Einfluß des

Gußkörper des Meisterzylinders mit einer anderen 15 Ventiltellers 9 den Abschluß der Durchflußbohrungen

Anordnung des Ventils und des Anschlusses zu den 16 und 17 im Ventilsitzkörper 8 und damit das Nach-

Arbeitszylindem; in fließen von Bremsflüssigkeit aus dem Vorratsbehälter

Fig. 3 ist ein Querschnitt entlang der Linie A-A in den Zylinder 2. Um eine gute Führung des Zapfens

der Fig. 2 wiedergegeben; 11 in der Ausnehmung 13 herbeizuführen, kann die

Fig. 4 zeigt das Ventil nach Fig. 2 mit einer ge- 20 Blechscheibe 15 einen aus gleichem Werkstoff beste-

ringfügig geänderten Ausbildung von Ventilsitzkörper henden, topfförmigen Aufsatz besitzen, der über den

und Tragstück; Zapfen gepreßt ist. Dieser metallische, topfförmige

Fig. 5 bis 7 lassen abgewandelte Ausführungen des Aufsatz gleitet dann bei Bewegungen des Zapfens 11 Ventiltellers im Zusammenhang mit dem sonstigen über die Wandungen der Ausnehmung 13 im Ventil-Ventilaufbau erkennen, während 25 sitzkörper 8.

Fig. 8 bis 11 zeigen, wie die Ventilteller nach den Für die Wirkungsweise des Saugventils 8, 9, 10 ist

Fig. 4 bis 7 bei entsprechender Änderung des Trag- es wichtig, daß der Rand 18 des Ventilsitzkörpers 8

Stücks vereinfacht werden können; in auf seiner dem Ventilteller 9 zugewandten Seite zu

Fig. 12 ist schließlich der bereits erwähnte, beson- diesem Teller hin abgeschrägt ist. Da der Ventil-

ders vorteilhafte Aufbau eines Ventils wiedergegeben, 30 teller 9 zwischen dem Ventilsitzkörper 8 und dem zu

das eine Baueinheit darstellt. ihm in feistem Abstand angeordneten, durchbrochenen

Nach Fig. 1 birgt der Gußkörper 1 den Meister- Tragstück 10 eingespannt ist, vermittelt der Rand der zylinder 2 einer hydraulichen Bremsbetätigungsanlage Oberseite des Ventiltellers 9 im Zusammenwirken mit für Kraftfahrzeuge, den Vorratsbehälter 3 für das der beschriebenen Ausführung des Ventilsitzkörpers 8 Bremsöl und den Leitungsanschluß 4 zu den Arbeits- 35 das öffnen und Schließen des Ventils. Das Mittelzylindern. Der im Meisterzylinder 2 verschiebbare stück dies Ventiltellers 9, das in dem Fuß 12 besteht, Kolben 5 unterliegt der Beaufschlagung durch den stützt sich dabei gegen das Tragstück 10 ab. Der Ven-Kraftfahrer, und zwar, wie üblich, über das Brems- tilteller 9 aus elastischem Werkstoff ist somit zwischen pedal. Dabei wird dieser Kolben bei Treten des Pedals der Abschrägung 18 und dem Tragstück 10 ständig gegen die Kraft des als Feder ausgebildeten Kraft- 40 etwas vorgespannt. Unter dem Einfluß der Druckspeichers von rechts nach links verschoben. Bei Frei- Verhältnisse im Zylinder 2 wird der Teller 9 mehr gäbe des Bremspedals drückt die Feder 6 den KoI- oder weniger stark gegen den Ventilsitzkörper 8 geben 5 in seine Ausgangsstellung zurück. Durch das drückt. Bei einem Überdruck im Zylinder 2, wie er bei Vorspannventil 7 wird das Flüssigkeitsgestänge der Ausübung des Bremshubs vorhanden ist, wird der hydraulischen Anlage unter einer gewissen Vorspan- 45 Teller 9 stark gegen den Ventilsitzkörper 8 gepreßt, nung gehalten. Es spricht an, wenn sich der Kolben 5 Dadurch verschließt die Blechscheibe 15 die öffnungen in seiner Ausgangsstellung befindet und die Brems- 16 und 17 zum Vorratsbehälter. Sie verhindert gleichflüssigkeit zwischen diesem Kolben 5 und den Kolben zeitig, daß der elastische Werkstoff des Tellers 9 der Arbeitszylinder unter einem solchen Druck steht, selbst in diese öffnungen hineingedrückt wird. Durch daß die Kraft der auf den Teller des Vorspann- 50 das dichte Anpressen des oberen Tellerrandes gegen ventils 7 wirkenden Feder überwunden wird. Zutreffen- die Abschrägung 18 des Ventilsitzkörpers 8 wird ein denfalls wird dann Bremsöl aus dem Zylinderraum 2 weiterer dichter Abschluß vermittelt. Bei entspreüber das Ventil 7 in den Vorratsraum 3 gefördert. chender Verringerung des Druckes im Zylinder 2 tritt

Die Erfindung betrifft nicht das Vorspannventil 7, eine Freiga.be der Öffnungen 16 und 17 durch entsondern das Saugventil, das aus dem Ventilsitz- 55 sprechende Bewegung der Scheibe 15 und des Randes körper 8, dem Ventilteller 9 und dem Tragstück 10 vom Teller 9 in Richtung auf das Tragstück 10 ein. besteht und in dem Gußkörper 1 zwischen dem Vor- Die Bremsflüssigkeit aus dem Vorratsbehälter 3 geratsbehälter 3 und dem Leitungsanschluß 4 vorgesehen langt dann über die Bohrungen 16 und 17, über den ist. Der Zweck dieses Ventils besteht darin, daß es Zwischenraum zwischen der Abschrägung 18 und dem sich bei dem Bremshub, d. h. bei der von rechts nach 60 oberen Rand des Tellers 9 sowie über die Durchlinks vor sich gehenden Verschiebung des Kolbens 5 brechungen 19 und 20 im Tragstück 10 in den Zyim Zylinder 2 schließt und dadurch die Fernbetäti- linder 2 hinein.

gung der Kolben in den Arbeitszylindern zuverlässig Der feste Abstand zwischen dem Tragstück 10 und vonstatten gehen läßt. Bei der Rückführung des KoI- der unteren Seite des Ventilsitzkörpers 8 ist dadurch bens 5 in seine Ausgangsstellung, die sich unter dem 65 zustande gebracht, daß das scheibenförmige Trag-Einfluß der Feder 6 vollzieht, strömt die Bremsflüssig- stück 10 auf den Rand einer entsprechenden Einbohkeit nur verzögert nach. Die sich so ausbildende rung in den Gußkörper 1 aufgelegt ist und der Ventil-Druckverringerung im Zylinder 2 verursacht nunmehr sitzkörper 8 nach Einfügung des Tellers 9 mit seinem eine öffnung des Saugventils 8, 9, 10, wodurch zu- Zapfen 11 und seinem Fuß 12 unter Einlegung einer sätzliche Bremsflüssigkeit aus dem Vorratsbehälter 3 70 Dichtung 21 in den Gußkörper 1 eingeschraubt wird.

Nach den Fig. 2 und 3 ist das wiederum aus einem Ventilsitzkörper 22, dem Ventilteller 23 und dem Tragstück 24 bestehende Ventil im wesentlichen gleichen Aufbaues wie in Fig. 1 im Boden des Meisterzylinders 25 angeordnet. Die Verbindung der Bohrungen 26 und 27 im Ventilsitzkörper 22 mit dem hierbei nicht gezeichneten Vorratsbehälter wird durch den Ringkanal 28 und die Bohrung 29 im Gußkörper 30 vermittelt. Der Leitungsanschluß 31 zu den Arbeitszylindern ist jetzt auf der Oberseite des Meisterzylin- ders 25 vorgesehen.

Das Tragstück 24 ist zum Unterschied von der in Fig. 1 gezeigten Ausführung topfförmig gestaltet. Mit seinem Rand 32 legt es sich einerseits auf den entsprechenden Rand der Einbohrung im Gußkörper 30 auf. Andererseits wirkt der Rand der Unterseite des Ventilsitzkörpers 22 auf diesen Rand 32 des Tragstücks 24 ein.

Die Fig. 4 zeigt eine weitere Abwandlung des Tragstücks 33 bzw. des mit ihm zusammenwirkenden Teiles vom Ventilsitzkörper 34, dessen Rand 35 hierbei etwas verlängert ist und bei seinem Aufliegen auf dem scheibenförmigen. Tragstück 33 den festen Abstand der Mündungen der Bohrungen 36 und 37 des Ventilsitzkörpers 34 gegen das Tragstück 33 bestimmt und damit die Vorspannung des Ventiltellers 38 festlegt.

Die Ausführungen nach den Fig. 5 bis 7 zeigen Ventilteller, die schalenförmig ausgebildet sind. So ist der Ventilteller 39 gewölbt. Seine konkave Seite ist dem Ventilsitzkörper 40 zugewandt. Der Ventilteller 41 nach Fig. 6 ist kegelförmig gestaltet. Auch hier weist die konkave Seite dem Ventilsitzkörper 42 zu. Der Ventilteller 43 nach Fig. 7 ist schließlich topfförmig, wobei das Topfinnere dem Ventilsitzkörper 44 zugewandt ist. Die Ventilteller 39, 41 und 43 ergeben die gleiche Wirkungsweise, wie die im Zusammenhang mit den Fig. 1, 2 und 4 bereits beschriebenen Ventilteller, jedoch mit dem Unterschied, daß die Abschrägung 18 auf der Unterseite des Ventilsitzkörpers (vgl. Fig. 1) wegen der schalenförmigen Ausbildung der Teller entbehrlich ist.

Die Fig. 8 bis 11 zeigen Ventile mit solchen Ventiltellern, die keinen Fuß besitzen. Dafür sind die Mittelteile 45, 46, 47 und 48 der Tragstücke 49 bis 52 in Richtung auf die Ventilsitzkörper 53 bis 56 hin topfförmig eingedrückt. Die Ausbildung der Ventilteller 57 bis 60 entspricht sonst derjenigen nach den Fig. 1 bzw. 5 bis 7.

Das wesentliche Merkmal des Ventils nach Fig. 12 besteht darin, daß es als eine geschlossene Baueinheit ausgebildet ist. Das Tragstück 61 ist dabei als ringförmiger Topf gestaltet, dessen mittlere Wandung 62 den zylindrischen Fuß 63 des Ventiltellers 64 führt. Darüber hinaus stützt der Rand der mittleren Wandung 62 den Ventilteller 64 selbst ab. Die Außenwand 62' des Tragstücks ist durch Aufbördeln oder Aufrollen am Ventilsitzkörper 65 befestigt. In der Ausnehmung 66 des Ventilsitzkörpers 65 wird hierbei der metallische Mittelzapfen 67 geführt, der mit der Blechscheibe 68 eine Baueinheit bildet.

Auf seiner dem Ventilteller 64 abgewandten Seite ist der Ventilsitzkörper 65 mit der mehrkantigen Ausnehmung 69 versehen. Sie dient zur Einführung des entsprechenden Schraubenschlüssels, mit welchem die Baueinheit des Ventils in die Verschraubung des Gußkörpers 70 eingefügt wird.

Anspruch 1 schützt ausschließlich die Gesamtkombination der in ihm enthaltenen Merkmale. Die Ansprüche 2 bis 11 gelten nur in Verbindung mit dem Anspruch 1.

Claims

Patentansprüche:

1. Am offenen Ende des Hauptzylinders einer hydraulischen Kraftübertragungsanlage, insbesondere einer hydraulischen Betätigungsanlage für Kraftfahrzeugbremsen, angeordnetes und eine Verbindung zwischen dem Vorratsbehälter und dem Hauptzylinder steuerndes Rückschlagventil, gekennzeichnet durch einen mit Durchflußbohrungen (z. B. 16 und 17) versehenen Ventilsitzkörper (z. B. 8), ein zu diesem Ventilsitzkörper in festem Abstand angeordnetes durchbrochenes Tragstück (z. B. 10), einen aus elastischem, organischem Werkstoff bestehenden Ventilteller (z. B. 9), der unter Vorspannung zwischen Ventilsitzkörper und Tragstück eingespannt ist, durch eine derartige Ausbildung von Ventilsitzkörper und Ventilteller, daß durch sie in der Lösestellung des Hauptzylinders ein Hohlraum gebildet wird und der Rand der Oberseite des Ventiltellers im Zusammenwirken mit dem Ventilsitzkörper das öffnen und Schließen des Ventils vermittelt, durch einen zwischen Ventilteller und Ventilsitzkörper eingelegten Metallring (z. B. 15), der die Durchflußbohrungen im Ventilsitzkörper beim Druckhub abdeckt, und durch Mittel, welche bewirken, daß die Durchbrechungen des Tragstücks in sämtlichen Stellungen des Ventiltellers freiliegen.

2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilteller (9) auf seiner dem Ventilsitzkörper (8) zugewandten Seite einen zylindrischen Zapfen (11) aufweist, durch den er in einer entsprechenden Ausnehmung (13) des Ventilsitzkörpers geführt ist.

3. Ventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zapfen (11) ein Mittelloch des zwischen Ventilteller und Ventilsitzkörper eingelegten Metallringes (15) durchdringt.

4. Ventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallring (15) einen aus dem gleichen Werkstoff bestehenden topfförmigen Aufsatz besitzt, der über den Zapfen (11) gepreßt ist.

5. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallring (15) einen zylindrischen, metallischen Mittelzapfen (67) aufweist, der in einer entsprechenden Ausnehmung (66) des Ventilsitzkörpers (65) geführt ist (Fig. 12).

6. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelteil des Ventiltellers (z. B. 9) auf seiner dem Tragstück (10) zugewandten Seite einen zylindrischen Fuß (12) aufweist.

7. Ventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Tragstück (61) als ringförmiger Topf gestaltet ist, dessen mittlere Wandung (62) den zylindrischen Fuß (63) des Ventiltellers (64) führt sowie mit ihrem Rand den Ventilteller selbst abstützt und dessen Außenwand (62') am Ventilsitzkörper (65) befestigt ist.

8. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelteil (z. B. 45 in Fig. 8) des Tragstücks (49) in Richtung auf den Ventilsitzkörper (53) topfförmig eingedrückt ist.

9. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Rand (18) des Ventilsitzkörpers (8) auf seiner dem Ventilteller (9) zugewandten Seite zu ihm hin abgeschrägt ist.

10. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch schalenförmige Ausbildung des Ventiltellers (z. B. Fig. 5 bis 7).

11. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilsitzkörper (65) auf seiner dem Ventilteller (64) abgewandten Seite mit einer mehrkantigen Ausnehmung (69)

zur Einführung eines entsprechenden Schraubenschlüssels versehen ist.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 696 571, 716 384; österreichische Patentschrift Nr. 139 501; USA.-Patentschriften Nr. 2 410132, 2 580 850.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen