DE1600633C3 - Vorrichtung zur Steuerung eines stößelbetätigten und gegen eine Rückstellkraft arbeitenden Kolbens in einem Zylinder - Google Patents

Description

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einen Zahnkranz eingreifenden, sich temperaturabhän- schlag vorhanden ist, der ein Spiel zwischen dem gig verformenden Federelement bestehen. Die Bewe- Stößelende und dem Schraubenkopf festlegt,
gung von Kolben und Manschette erfolgt somit in Eine weitere Ausführungsform der Erfindung, die Abhängigkeit von Änderungen der Umgebungstempe- auf Grund ihres Aufbaus in besonders wirtschaftratur bzw. in Abhängigkeit von Änderungen der 5 licher Weise herzustellen ist, kennzeichnet sich da-Eigentemperatur der Vorrichtung. Abgesehen davon, durch, daß das gegen den Stößel verdrehbare EIedaß es bei einer derartigen Anordnung schwierig ist, ment hülsenförmig ausgebildet ist und ein Endteil die auch einer Drehung von Kolben und Manschette dieses Stößels umschließt, daß der Stößel mit einer entgegenwirkenden Reibungskräfte zu überwinden, zentrischen Bohrung versehen und in dieser Bohrung muß als Nachteil dieser bekannten Vorrichtung er- io eine Schraubenfeder angeordnet ist, die mit einem wähnt werden, daß die erwünschte Drehung von Ende in dieser Bohrung und mit dem anderen Ende Kolben und Manschette weitgehend unabhängig von an dem hülsenförmigen Element befestigt ist, und der tatsächlichen Betriebsbeanspruchung der Vor- daß zur Festlegung eines Spiels zwischen Stößel und richtung ist und durchaus der Fall eintreten kann, hülsenförmigem Element ein Anschlag vorgesehen ist. daß bei fehlenden oder zu geringen Temperaturände- 15 Schließlich ist eine weitere vorteilhafte Ausführungen keine ausreichende Verdrehung von Kolben rungsform der Erfindung in der Weise ausgebildet, und Manschette erfolgt und damit wiederum die daß das gegen den Stößel verdrehbare Element hülbereits erwähnte störende Verriefung der Manschette senförmig über das Ende des Stößels geschoben ist, erfolgt. daß in dem hülsenförmigen Teil einander gegenüber-Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der ao liegende, schräg zur Stößelachse verlaufende Längseingangs angeführten Art unter Gewährleistung einer nuten angebracht sind, in die ein den Stößel durchkonstruktiven Einfachheit derart auszubilden, daß sie dringender und in ihm befestigter Bolzen eingreift, über lange Zeit betriebssicher arbeitet und dabei eine und daß zur Gewährleistung eines Spiels zwischen Verriefung der Kolbenmanschetten weitestgehend dem Stößelende und dem Hülsenboden eine Druckvermieden wird. 35 feder vorgesehen ist.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch Die Erfindung wird im folgenden an Hand der gelöst, daß die Mittel zur Herbeiführung der Dreh- Zeichnung erläutert; in dieser zeigt
bewegung so angeordnet sind, daß sie auf einem Fig. 1 eine Schmttansicht entsprechend der Längsnahe der Kolbenausgangsstellung liegenden Teil des achse eines Teils eines Hauptzylinders, der mit der Kolbenhubes zwischen Kolben und Zylinder bzw. 30 erfindungsgemäßen Vorrichtung versehen ist,
zwischen Kolben und Stößel wirksam sind. F i g. 2 eine Draufsicht der bei der erfindungs-Durch diese Maßnahmen wird insbesondere der gemäßen Vorrichtung verwendeten, mit Laschen verVorteil erreicht, daß jede Kolbenbetätigung zu einer sehenen Lochscheibe,

geringfügigen Verdrehung von Kolben und Man- F i g. 3 eine Schnittansicht der Lochscheibe der

schette bezüglich des Zylinders führt und demgemäß 35 F i g. 2 entsprechend der Linie X-X,

eine mehrmalige, unmittelbar aufeinanderfolgende F i g. 4 eine Draufsicht der mit einer Stirnverzah-

Beanspruchung einzelner Manschettenbereiche beim nung versehenen Seite des in F i g. 1 dargestellten

Überfahren einer im Kolben liegenden öffnung prak- Hauptzylinderkolbens,

tisch ausgeschaltet wird. Die Folge davon ist, daß an F i g. 5 eine Schnittansicht entsprechend der Linie

der Manschette keine störende Verriefung auftritt 40 Y-Y der F i g. 4,

und somit eine lange Lebensdauer gewährleistet wer- F i g. 6 einen Längsschnitt durch einen Teil eines den kann. Hauptzylinders, der mit einer anderen Ausführungs-Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung, form der erfindungsgemäßen Vorrichtung versehen ist, die sich durch ihre bauliche Einfachheit auszeichnet, F i g. 7 einen Längsschnitt durch einen Teil eines besteht darin, daß die Mittel zur Herbeiführung der 45 Hauptzylinders, der mit einer weiteren Ausführungs-Drehbewegung einerseits aus an der stößelseitigen form der erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgerü-Stirnfläche des Kolbens vorgesehenen Aussparungen stet ist,

und andererseits aus einer am entsprechenden Zylin- Fig. 8 einen Längsschnitt durch eine weitere Ausderende fest angebrachten Lochscheibe bestehen, die führungsform der Erfindung, die zusammen mit mit zumindest einer federnden, an die Aussparungen 50 einem Teil des Hauptzylinderkolbens dargestellt ist, angepaßten und mit der Lochscheibenebene einen und
Winkel einschließenden Lasche versehen ist. F i g. 9 eine Seitenansicht des hülsenförmigen EIe-

Nach einer besonders vorteilhaften, auch zum mentes der Ausführungsform der F i g. 8.

nachträglichen Einbau geeigneten Ausführungsform In den einzelnen Figuren sind zur Bezeichnung

der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die Mittel 55 einander entsprechender Elemente gleiche Bezugs-

r zur Herbeiführung der Drehbewegung am kolben- zeichen verwendet. Nach F i g. 1 ist ein Hauptzylin-

r j seitigen Stößelende angebracht, und es ist ein bezug- der 10 mit einem Kolben 2 versehen, der an seiner

lieh des Stößels verdrehbares Element vorgesehen, flüssigkeitsseitigen Stirnseite eine Primännanschette

das bei Betätigung des Stößels am Kolben anliegt 11 aufweist. Eine Druckfeder 5 gewährleistet die

und dabei bezüglich des Kolbens nicht drehbar ist. 60 Rückführung des Kolbens in die Ausgangsstellung.

Vorteilhafte Merkmale einer vorzugsweise verwen- In der Zylinderwandung sind zwei Bohrungen vorge-

! deten Ausführungsform der Erfindung bestehen sehen, die zu einem nicht dargestellten Ausgleich-

j darin, daß das gegen den Stößel verdrehbare Element behälter führen. Dabei stellt die Bohrung 27 die Aus-

;- j in Form einer Rundkopfschraube mit Steilgewinde gleichsbohrung und die Bohrung 26 die Nachlauf-1- ausgebildet ist, daß das Stößelende mit einer eben- 65 bohrung dar. Die Funktion dieser beiden Bohrungen

ie falls ein Steilgewinde aufweisenden, zentrischen Boh- ist bekannt und braucht aus diesem Grunde nicht

a> I rung versehen ist, die zur Aufnahme einer Druck- näher erläutert zu werden.

in ! feder und einer Schraube dient, und daß ein An- Der Kolben 2 wird mittels eines Stößels 1 betätigt,

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der an einem Ende die Form einer Kugelkalotte 3 daß die mit einem Steilgewinde versehene Schraube besitzt. Am stößelseitigen Ende des Hauptzylinders 13 gegen die Kraft der Feder 14 in die ebenfalls mit 10 sind in einer Aussparung eine ringförmige Halte- einem Steilgewinde versehene Bohrung in Richtung scheibe 4 und eine Lochscheibe 8 mittels eines Feder- des Pfeiles F gedrückt wird. Die dabei in der Richringes 15 befestigt, wobei die mit Laschen 6 und 7 5 tung F zurückgelegte Wegstrecke entspricht dem versehene Lochscheibe der mit einer Stirnverzah- Spiel S₁. Da der Schraubenkopf 11 mit dem Kolben 2 nung 9 ausgerüsteten Seite des Kolbens 2 gegenüber- in Reibschluß ist und die in Richtung F erfolgende Beliegt, wegung der Schraube 13 auf Grund des Steilgewindes Die Ausgestaltung der Lochscheibe 8 ist im einzel- von einer Drehung begleitet ist, wird auch der. KoI-nen in den Fig. 2 und 3 dargestellt. Dabei ist aus 10 ben 2 um seine Längsachse gedreht. Nach der Rück-F i g. 2 zu entnehmen, daß die Laschen 6, 7 einander kehr des Kolbens 2 in seine Ausgangsstellung drückt etwa diametral gegenüberliegen und daß die auf die die Feder 14 den Schraubenkopf 12 wieder gegen die Scheibenebene projezierte Längsachse der Laschen Anschlaghülse 20, und es stellt sich das Spiel S ein. etwa tangential zur Scheibenöffnung verläuft. Der Der Kolben 2 wird somit bei jeder Betätigung zuAnstellwinkel der federnden Laschen ist in Fig. 3 15 sammen mit seiner Manschette 11 um einen geringen zu erkennen. Betrag um seine Längsachse gedreht. Die Manschette Die F i g. 4 und 5 zeigen die Ausbildung der stö- wird somit auch in diesem Falle gleichmäßig beanßelseitigen Stirnfläche des Kolbens 2. Während aus spracht.

F i g. 4 zu entnehmen ist, daß der äußere Bereich Nach F i g. 7 besteht die am Stößel 1 angebrachte dieser Stirnfläche als Zahnkranz 9 ausgebildet ist, 30 Vorrichtung zur Drehung des Kolbens 2 aus einer zeigt F i g. 5, daß die einzelnen Zähne dieses Zahn- über das Stößelende geschobenen Hülse 16, an deren kranzes sägezahnförmig gezahnt sind. Boden bei 32 ein Ende einer Schraubenfeder 17 be-Die vorstehend beschriebene Vorrichtung arbeitet festigt ist, die mit dem anderen Ende in einer im folgendermaßen. Stößel 1 vorgesehenen zentrischen Bohrung 30 bei Der sich in der Darstellung der F i g. 1 auf dem 35 31 befestigt ist. Die gegenseitige Bewegung zwischen Rückweg befindende Kolben 2 wird von der Druck- Hülse 16 und Stößel 1 wird durch einen in der Hülse feder 5 in Richtung A bewegt. Dadurch kommen die vorgesehenen Anschlag 18 festgelegt, der ein Spiel S₂ Laschen 6, 7 mit der Stirnverzahnung 9 in Eingriff bestimmt. Die Hülse 16 ist an der dem Kolben 2 zu- und werden bei der weiteren Bewegung des Kolbens 2 gewandten Seite kugelförmig ausgebildet. In der aus ihrer Schrägstellung niedergedrückt. Wie in 30 Ruhestellung ist zwischen dem Kolben 2 und der F i g. 3 zu erkennen ist, führen die Laschen dabei Hülse 16 ein Spiel S vorhanden, eine Schwenkbewegung entsprechend dem Pfeil B Wird der Stößel 1 in Richtung G bewegt, so geaus, wobei die Endpunkte der Laschen einen Teil langt die Hülse 16 nach Überwindung des Spiels S eines Kreisbogens durchlaufen. Da sich die Laschen in Reibschluß' mit dem Kolben 2. Ein weiteres Verwährend dieser Bewegung in Eingriff mit der Stirn- 35 schieben des Stößels in Richtung G führt zur Überverzahnung befinden, wird der Kolben 2 um einen windung des Spieles S₂, wobei durch das Zusammengeringen Betrag um seine Längsachse verdreht. Die- drücken der an den beiden Enden befestigten Feder ser Betrag entspricht dabei der Differenz der auf die 17 ein axialer Drehmoment entsteht, das die Hülse Scheibenebene projezierten Länge der Laschen vor 16 zusammen mit dem Kolben 2 und der Manschette Beginn und nach Beendigung der Schwenkbewegung 40 11 um einen bestimmten Betrag um die Kolbenlängsder Laschen. Somit wird der Kolben 2 bei jeder achse dreht. Bei Rückkehr des Kolbens in die AusRückkehr in seine Ausgangsstellung um einen kleinen gangsstellung kehrt auch die Hülse 16 nach der Los-Betrag gedreht, und dadurch wird die Manschette lösung vom Kolben 2 wieder in ihre Ruhestellung gleichmäßig auf ihrem Umfang beanspracht. zurück. Dieser Vorgang wiederholt sich bei jeder Bein F i g. 6 ist ein entsprechend der F i g. 1 aus- 45 tätigung des Stößels 1, so daß auch in diesem Falle gebildeter Hauptzylinderteil dargestellt, wobei jedoch eine gleichmäßige Beanspruchung der Manschette 11 die zur Drehung des Kolbens dienende Vorrichtung erzielt wird.

am Stößel 1 angebracht ist. Dazu ist der Stößel mit Bei der in F i g. 8 dargestellten Ausführungsform einer zentrischen Bohrung 29 versehen, die zumindest ist ebenfalls eine über das Stößelende geschobene auf einem Teil ihrer Tiefe mit einem Steilgewinde 28 50 Hülse 19 vorgesehen. Wie insbesondere in F i g. 9 zu versehen ist. Eine mit einem kugelförmig ausgebil- sehen ist, weist diese Hülse 19 zwei einander gegen-' deten Kopf 12 versehene Schraube 13, die ebenfalls überliegende und gegenseitig ausgerichtete Längsein Steilgewinde aufweist, greift in die Gewindeboh- nuten 22 auf, in die ein den Stößel 1 durchdringender rang ein. In der Bohrung ist ferner eine Druckfeder und in ihm befestigter Bolzen 21 eingreift. Die Längs-. 14 vorgesehen, die sich mit einem Ende am Boden 55 nuten 22 sind dabei schräg zur Stößellängsachse ander Bohrung und mit dem anderen Ende an der geordnet. Eine die Hülse 19 umgebende Schrauben-Schraube 13 abstützt. Eine Anschlaghülse 20 legt ein feder 25 ist mit einem Ende am Bolzen 21 und mit Spiel S₁ zwischen dem Schraubenkopf und dem Stö- dem anderen Ende an einem Anschlag 24 befestigt, ßel fest, das sich in der Ruhestellung stets auf Grand Durch diese Feder 22 wird zwischen dem Boden 33 der Wirkung der Feder 14 einstellt. Zwischen dem 60 der Hülse 19 und dem Ende des Stößels 1 ein Spiel Kolben 2 und dem das vordere Ende des Stößels 1 S₃ festgelegt. Das kolbenseitige Ende der Hülse'19 bildenden Schraubenkopf 12 ist in Ruhestellung ein ist kugelförmig ausgebildet und weist im Ruhezustand; Spiel S vorhanden. von dem Kolben 2 einen Abstand S auf.

Wird bei einer Betätigung des Hauptzylinders der Wird der Stößel 1 in Richtung H bewegt, so geStößel 1 in Richtung D bewegt, so gelangt der 65 langt nach Überwindung des Spieles S das kugelför-Schraubenkopf 12 nach Überwindung des Spiels S mige Ende der Hülse 19 in Reibschluß mit dem Kolin Reibschluß mit dem Kolben 2. Ein weiteres Ver- ben 2. Beim weiteren Verschieben des Stößels 1 in schieben des Stößels 1 in Richtung D hat zur Folge, Pfeilrichtung H wird die Hülse 19 zusammen mit

dem Kolben 2 um ihre Längsachse gedreht, da der unverdrehbar angeordnete Bolzen 21 in den Schrägnuten 22 gleitet. Bei der Rückkehr des Stößels 1 in die Ruhestellung kehrt auch die Hülse 19 nach ihrer Lösung vom Kolben 2 auf Grund der Wirkung der Feder 25 wieder in ihre Ausgangsstellung zurück. Die bei jeder Betätigung des Stößels erzielte Drehung des Kolbens 2 hat somit zur Folge, daß die Man-

schette gleichmäßig auf ihrem Umfang beansprucht wird.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist zwar insbesondere für Hauptzylinder von Bremssystemen geeignet, aber sie kann offensichtlich stets dann verwendet werden, wenn eine gleichmäßige Beanspruchung eines Kolbens oder einer Manschette über den Umfang erzielt werden soll.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

409 639/265

Claims (7)

1 2 8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Patentansprüche: Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das gegen den Stößel (1) verdrehbare Element

1. Vorrichtung zur Steuerung eines stößel- (19) hülsenförmig ausgebildet und über das Ende betätigten und gegen eine Rückstellkraft arbei- 5 des Stößels geschoben ist, daß in dem hülsenförtenden Kolbens in einem Zylinder, dessen Wan- migen Teil einander gegenüberliegende, schräg dung zumindest eine im Kolbenweg liegende zur Stößelachse verlaufende Längsnuten (22) anÖffnung aufweist, wobei Mittel vorgesehen sind, gebracht sind, in die ein den Stößel durchdrindie dem Kolben zusammen mit der Manschette gender und in ihm befestigter Bolzen (21) einwährend des Betriebes eine Drehbewegung er- io greift, und daß zur Gewährleistung eines Spiels teilen, dadurch gekennzeichnet, daß (S3) zwischen dem Stößelende und dem Hülsendie Mittel (4, 6, 7, 8, 9; 16, 17, 30, 31) zur Her- boden (33) eine Druckfeder (25) vorgesehen ist. beiführung der Drehbewegung so angeordnet 9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gesind, daß sie auf einem nahe der Kolbenausgangs- kennzeichnet, daß die Druckfeder (25) mit einem stellung liegenden Teil des Kolbenhubes zwischen 15 Ende an der Hülse (19) und mit dem anderen Kolben (2) und Zylinder (10) bzw. zwischen Ende an dem Bolzen (21) befestigt ist.
Kolben und Stößel (1) wirksam sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Herbeiführung

der Drehbewegung einerseits aus an der stößel- 20

seitigen Stirnfläche des Kolbens (2) vorgesehenen

Aussparungen (9) und andererseits aus einer am Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Steue-

entsprechenden Zylinderende fest angebrachten rung eines stößelbetätigten und gegen eine Rückstell-

Lochscheibe (8) bestehen, die mit zumindest kraft arbeitenden Kolbens in einem Zylinder dessen

einer federnden, an die Aussparungen angepaß- 25 Wandung zumindest eine im Kolbenweg liegende

ten und mit der Lochscheibenebene einen Winkel Öffnung aufweist, wobei Mittel vorgesehen sind, die

einschließenden Lasche (6, 7) versehen ist. dem Kolben zusammen mit der Manschette während

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge- des Betriebes eine Drehbewegung erteilen,
kennzeichnet, daß die Aussparungen (9) an der Bekanntlich weist ein zur Einleitung und Steuerung Kolbenstirnfläche von den Sägezähnen eines 30 des gesamten Bremsvorganges dienender Hauptzylin-Ringzahnkranzes gebildet sind. der einen Druckraum auf, der im Ruhezustand des

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- Systems über eine in der Zylinderwandung vorgekennzeichnet, daß die Mittel zur Herbeiführung sehene Ausgleichsbohrung mit einem Ausgleichsder Drehbewegung am kolbenseitigen Stößelende behälter in Verbindung steht. Dadurch wird eine angebracht sind und ein bezüglich des Stößels 35 selbsttätige Nachfüllung erreicht, d. h., in dem Lei-(1) verdrehbares Element (12,16,19) aufweisen, tungsnetz des Bremsystems ist stets das gleiche Flüsdas bei Betätigung des Stößels am Kolben (2) sigkeitsvolumen vorhanden, und es herrscht stets der anliegt und dabei bezüglich des Kolbens nicht gleiche Vordruck. Bei Betätigung des an seiner flüsdrehbar ist. sigkeitsseitigen Stirnseite mit einer Primärmanschette

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch ge- 40 versehenen Hauptzylinderkolbens wird die zum Auskennzeichnet, daß der am Kolben (2) anliegende gleichsbehälter führende Öffnung in der Zylinder-Teil des Elementes kugelförmig ausgebildet ist wandung überfahren, so daß der Ausgleichsbehälter und bei Betätigung des Stößels in Reibschluß am von dem Bremssystem abgetrennt wird und eine Kolben (2) anliegt. Druckerhöhung in dem System möglich ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 45 Bei dieser allgemein üblichen Ausgestaltung eines und 5, dadurch gekennzeichnet, daß das gegen Hauptzylinders muß jedoch eine Primärmanschettenden Stößel (1) verdrehbare Element (12) in Form Verriefung in Kauf genommen werden, die dadurch einer Rundkopfschraube mit Steilgewinde (28) bedingt ist, daß die Manschette immer mit dem gleiausgebildet ist, daß das Stößelende mit einer chen Dichtlippenteil über die Ausgleichsbohrung ebenfalls ein Steilgewinde aufweisenden, zentri- 50 fährt. Der Nachteil einer derartigen Verriefung besehen Bohrung (29) versehen ist, die zur Auf- steht darin, daß von Zeit zu Zeit eine Auswechslung nähme einer Druckfeder (4) und der Schraube der Manschette erforderlich wird.

dient, und daß ein Anschlag (20) vorhanden ist, Es wurde bereits versucht, die Verriefung der Pri-

der ein Spiel (Sl) zwischen dem Stößelende und märmanschette dadurch zu verhindern, daß durch

dem Schraubenkopf festlegt. 55 schräg angeordnete Nuten in Gummikörpern die

7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Manschette in Drehbewegung versetzt wurde. Der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß wesentliche Nachteil einer derartigen Anordnung, der das gegen den Stößel (1) verdrehbare Element auch ein zufriedenstellendes Arbeiten verhindert, be-(16) hülsenförmig ausgebildet ist und ein End- steht darin, daß bei jeder Drehung der Manschette teil dieses Stößels umschließt, daß der Stößel mit 60 bezüglich des Kolbens die nicht unbeträchtliche Hafeiner zentrischen Bohrung (30) versehen und in tung zwischen Kolben und Manschette überwunden dieser Bohrung eine Schraubenfeder (17) ange- werden muß.

ordnet ist, die mit einem Ende (31) in dieser Boh- Ferner ist aus der USA.-Patentschrift 2197 125

rung und mit dem anderen Ende (32) an dem eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art behülsenförmigen Element befestigt ist, und daß zur 65 kannt, bei der die Mittel, welche dem Kolben zusam-Festlegung eines Spiels (52) zwischen Stößel und men mit der Manschette während des Betriebes eine hülsenförmigen Element ein Anschlag (18) vor- Drehbewegung erteilen, aus einem spiralförmigen, gesehen ist. einseitig eingespannten und mit dem freien Ende in