DE1938087A1

DE1938087A1 - Tellerventil,insbesondere fuer Druckmittelservomotoren von Kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE1938087A1
Application number: DE19691938087
Authority: DE
Inventors: Rosback Richard Henry; Gunther Pfeifer
Original assignee: Bendix Corp
Current assignee: Bendix Corp
Priority date: 1968-07-31
Filing date: 1969-07-26
Publication date: 1970-02-05
Also published as: GB1233158A; JPS4836149B1; FR2014038A1; US3572376A; BR6911142D0

Description

The Bendix Corporation, Fisher Building, Detroit, Michigan, USA

TellerventLl, insbesondere für Druckmittelservomotoren von Kraftfahrzeugen.

Die Erfindung betrifft ein Tellerventil, insbesondere für Druckmittelservomotoren für Kraftfahrzeuge, mit einem Scheibenelement aus elastomerem Material, welches innerhalb einer umgebenden Bohrung unter Zusammenarbeiten mit wenigstens einem festen, achsgleichen in der Bohrung angeordneten, ringförmigen Ventilsitz axial beweglich angeordnet ist.

Da die Praxis jahrelang Druckmittelservomotoren zum Regeln beispielsweise von Bremssystemen entwickelt hat, ist es in erhöhtem Maße wichtig geworden, Reibung aus dem Servomotor auszuschalten, das Ausschalten von Reibung sieht eine Empfindlichkeitskurve des Servomotors vor, welche mehr in Linie mit den Bestimmungen einer Bremskontrolle liegt.

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Bezüglich flexibler Tellerventile ist beobachtet worden, daß ihre Steuerung Möglichkeiten hervorgerufen hat, daß das Ventil selbst in Berührung mit dem umgebenden Aufbau kommt, Qa die "/entile vorzugsweise aus einer Gummizusamnensetzung bestellen, sind be— deutende Reibungskräfte vorhanden, um das Ventil in dem Falle zu betätigen, daß es die umgebenden Oberflächen berührt hat. "Ziele Versuche, um dieses Problem zu umgehen, sind unternommen worden, wodurch solche Tellerventile mittels biegsamer Membranen mit dem umgebenden Aufbau verbunden sind, wobei die Ventiloberflachen dadurch auf eine kleinere als erwünschte Fläche begrenzt sind, υΐα ein möglich schnellstes Ansprechen des Servomotors zu erreicLen.

Der Hauptzweck der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Tellerventil der oben beschriebenen Art mit einer reibun/slosen Führungsfläche vorzusehen, welche die optimalste Mögliclkeit einer Ventilsitzfläche ermöglicht und dadurch die Einstellzeit des Servomotors herabsetzt.

Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß ein Verstärkutagsglied mit einem im wesentlichen radialen, in das Scheibenelei;snt eingebetteten Teil und ein äußerer umgebender und das Scheibenelement begrenzender Umfangsrandteil vorgesehen sind, welcher einen größeren Durchmesser als der ringförmige Ventilsitz hat und etwas kleiner als die Bohrung unter Bildung eines kleinen-radialen Spielraums dazwischen ist. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist das Verstärkungsglied aus einem Material /on geringer Reirimrj wie beispielsweise synthetischem Harz hergestellt welches unter dem eingetragenen Warenzeichen "Nylon" bekannt ist. Deshalb gestattet der Randteil des Verstärkungsgliedes, sollte das Scheibeneleraent des Ventil es in Berührung uit der umgebenden Bohrung komiaeu_# einen reibungslosen Eingriff damit und sieht eine glatte Führungswirkung des Scheibenelementes durch die Bohrung vor. ■

Auf der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise dargestellt.

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Figur 1 ist ein Längsschnitt durch einen Druckmittelservomotor lüit einem Ventil nach der Erfindung.

2 z;?igt in einem vergrößerten Querschnitt das Ventil zur !ratzbnri a::~· ung in dem Servomotor nach Fig. 1.

Der Servoj (Otor 10 nach Figur 1 arbeitet unter Unterdruck und enthält ein zweiteiliges Gehäuse 12, welches in zwei Abteilungen 14 und 1' durch einen Kraftkolben unterteilt ist, welcher von einer biegsamen Membran 18 gebildet wird, deren Umfang zwischen den Rändern¹" der beiden Gehäuseteile festgeklemmt ist. Die Membran liegt über einen, becherförmigen Teil 20 aus Blech, welcher an dem Ende einer Stange 22 befestigt ist, welche einen Kolben 24 eines Servozylinders 20 verschiebt. Der Zylinder 2 6 wird von einem Gußstück gebildet, welches einen zylindrischen Teil 28 enthält, welcher sich in die Abteilung 14 erstreckt und abgedichtet an de» Gehäuse 12 mittels eines Flansches 30 ist. Eine Führungshülse 32 wird in einer Bohrung 34 in dem Teil 23 durch eine Scheibe 3G und einen Sprengring 3C zurückgehalten. Die Führungshülse dient deshalb dazu, die Stange 22 zu führen und abzustützen. Eine ringförmige Abdichtung 40 mit einem U-förrnigen Querschnitt ist in die Bahrung 34 eingepasst und steht abdichtend mit der Außerfläche der Stange 22 in Eingriff, und der Ring 42, welcher sich gegen eine in dem inneren Ende der Bohrung 34 gebildeten Schulter abstützt, drückt die Dichtung 40 gegen die Endfläche der Hülse 32.

Ein lioliler Kolben 24 gleitet in einer Bohrung 44 des hydraulischen Zylinders 26. Die Stange 22 reicht in den Kolben 24 und ist damit mittels eines Querstiftes 46 verbunden, dessen Ende von obergroßen Löchern aufgenommen wird, welche in der Wand des KoI-* bens gebildet sind, wodurch eine Leerlaufverbindung zwischen der Stange und dem Kolben vorgesehen wird.

Der Kolben 24 ist normalerweise gegen den Ring 42 durch eine Rückstellfeder 4G zwischen dem Boden des Gehäuses 12 und dem

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Becher 20 vorgespannt.

Von einem nicht dargestellten Hauptbremszylinder zugeführte hydraulische Flüssigkeit wird dem Raum hinter dem Kolben 24 durch eine Einlaßöffnung 50 mitgeteilt, und der hydraulische Druck wirkt zusätzlich zu der Kraft des Servomotors und verschiebt den· Kolben 24 in der Bohrung 44. Die hydraulische Flüssigkeit in einer Bohrung 44 wird durch den Kolben 24 in dem hydraulischen Kreis des Brems sy st erne s durch eine Öffnung 52 gedrückt. Um den hydraulischen Kreis des mit dem Zylinder 26 verbundenen Bremssystemes _ voll an hydraulischer Flüssigkeit zu halten, ist ein Kanal 54 in dem Kolben 24 vorgesehen, um die Einlaßöffnung 50 mit dem Teil der Bohrung 44 vor dem Kolben 24 zu verbinden, wenn sich der letztere in seiner in der Zeichnung dargestellten Ruhestellung befindet.

Die Stange 22 trägt an ihrem Ende ein Kugelventil 56, welches mit dem Kanal 54 zu seinem Schließen ausgerichtet ist, wenn die Stange nach rechts bei der Zeichnung bewegt wird, um die Einlaßöffnung 50 von dem Teil der Bohrung 44 zu trennen, welcher vor dem Kolben 24 liegt. ,

Der Servomotor 10 enthält ein Steuerventil 60_# welches nach der Erfindung ausgebildet ist und das auf die Membran 18 wirkende Druckdifferential steuert. Der Servomotor 10 steht unter Unterdruck, wie oben erwähnt, in welchem Unterdruck auf beiden Seiten der Membran 18 vorhanden ist, wenn sich der Servomotor in seiner Ruhestellung befindet, und bei welchem atmosphärische Luft in die Abteilung IG eingeführt wird, wenn ein Arbeiten des Servomotors gewünscht wird. Die Abteilung 14 steht durch einen Kanal Z2 mit einer Kammer £4 des Steuerventiles in Verbindung und ist ständig mit einer Unterdruckquelle über ein Unterdruckabsperrventil 66 beispielsweise über eine Saugleitung eines Kraftfahrzeuges oder einen Unterdruckbehälter verbunden. Das Steuerventil 60 enthält ferner eine Steuerkammer 68 und eine atmosphärische Kammer 70, welche durch Kanäle 72 und einen Filter 74 mit Kanälen

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7 6 zwischen einer Kappe 78 und einem Ventilgehäuse BO verbunden ist. Eine Reaktionsmenibran 82 dichtet die Verbindungsstelle des Gehäuses bO mit einem Ansatz 84 ab und trennt die Kammern 64 und t>8 des Steuerventiles öO. Die Kammer 68 ist ^on der Kammer 70 durch eine starre, ringförmige Wand 86 getrennt,, welche mit einem ringförmigen Ventilsitz dt, verbunden ist, v/elcher mit einem Tellerventil 90 zusammenwirkt, welches durch eine Feder 92 vorgespannt ist. Die Feder 92 ist zwischen der Wand oü und einem Flansch 94 des Tellerventiles angeordnet, wobei sich der Flansch 94 in die Kammer üb erstreckt und wit einer vorspringenden, wulstartigen Oberfläche 9G der Membran 82 zusammenwirken kann, um eine Verbindung der Kammern G4 und ö8 über einen Kanal 9c> in einem Kolben 100 abzudichten, welcher in der Mitte von der Membran 82 befestigt ist. Der Kolben lOO liegt innerhalb einer Bohrung 102 welche durch einen Kanal 104 mit dem Teil der Bohrung 44 hinter dem Kolben 24 in Verbindung mit dem Einlaß 50 verbunden ist.

Bei Figur 2 ist die Tellerventilanordnung 90 in einem größeren Maßstab und mehr im einzelnen dargestellt. Sie enthält einen Nylonring Ιού, welcher ein Gummiglied verstärkt, welches darauf auf beiden Seiten 1O8 und HO von dem Verstärkungsring 106 auf einer radialen Wand zwischen einem Rand 112 und ringförmigen Ansätzen 114 gebildet ist. Der Ring loS ist mit einer Öffnung oder einem Kanal 116 versehen, von welchem eine Mehrzahl in radialem Abstand in dem radialen Wandteil des Ringes 106 vorgesehen sein kann. Die. Bildung des Gummielementes über dem Ring 103 und mehr im einzelnen über dem Ansatz 114 erzeugt einen ringförmig vorspringenden Ventilsitz 118, welcher mit einer Kappe 120 zusammenwirkt, welche mit Preßsitζ auf einem Schaft 122 sitzt, welche in dem Flansch 94 endet. Der Ring 1O6 ist mit im Abstand angeordneten, ringförmigen Rippen oder Verzahnungen 124 und 126 auf der einen Seite des Ringes und 128 und 130 auf der anderen Seite des Ringes versehen, wobei die öffnungen 116 zwischen diesen ringförmigen Vorsprüngen gebohrt sind. Die ringförmigen Vorsprünge erhöhen die

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Bindeoberfläche für den Gummi mit dem Nylonrinrj loß und sichern eine einstückige Vereinigung. Das auf dem Ring lOu gebildete Gummiventilglied ist mit einer Mehrzahl von Stummel— vorsprüngen 132 versehen, um das Ventil während eines verpackten Versandes zu schützen-

Wenn ein hydraulischer Flüssigkeitsdruck aus dem Hauptbremszylinder an dem Einlaß 5O vorgesehen ist, wirkt er auf den Kolben 100 nach einem Schließen des Kugelventiles ü:^er den Kanal 54 zurück und verschiebt den Kolben nach unten, v/oclurch die Wulst 96 sich mit dem Flansch 94 überdeckt und eine Verbindung von der Kammer 14 über den Kanal 62 und die Kammer o4 und den Kanal 98 zu der Kammer 68 verhindert, wodurch sie durch eine Öffnung 13 6 entleert und durch ein Rohr 13b mit der Kararner Io verbunden wird. Eine v/eitere hydraulische Druckentwicklung wirkt auf das Tellerventil 90, hebt die Kappe 12Ο von dem Sitz HtJ an und beginnt. Atmosphäre der Kammer IGb und über die Öffnung 13ό und die Leitung 13 8 der Kammer 1υ zuzuführen» Dieser atmosphärische Druck wird auf die Reaktionsmembran <->2 wirksam und stellt sich der Wirkung des hydraulischen Druckes auf den Kolben lOO entgegen. Wenn ein v/eiterer hydraulischer Druck an dem Einlaß 5O erzeugt wird, bewegt sich der Kolben lOO, stützt den Schaft auf dem Ring 106 ab und entfernt die Ventilofcerfläche von dem Ventilsitz 00 des Ventilgehäuseabschnittes GO, wodurch ein größeren Luftvolumen der Kammer 08 und über die öffnung 13G und Leitung 138 der Kammer 1Γ> zugeführt werden kann. Es ist ohne weiteres verständlich, daß alle seitlichen Kräfte auf den Schaft 122 wie von der Membran o2 zur Folge haben, daß sich der Rand 112, welcher aus Nylon und im wesentlichen reibungslos ist, gegen die Gehäusewandungen mit geringer oder keiner Auswirkung durch Reibungskräfte auf die Arbeitsweise des Tellerventiles 90 abstützt.

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Claims

Patentansprüche

₍1.' Tellerventil, insbesondere für Druckmittelservomotoren, mit — einem Sclieibeneleuent aus elastomerein Material» welches innerhalb einer Eingebenden Bohrung unter Zusammenarbeiten mit wenigstens einem festen, achsgleich in der Bohrung angeordneten, ringförmigen Ventilsitz axial beweglich angeordnet ist, gekennzeichnet 'durch ein Verstärkungsglied (loG) mit einem im wesentlichen radialen, in das Scheibenelement eingebetteten Teil und einem äußeren, umgebenden und das Scheibenelement begrenzenden Umfangsrandtell (112), welcher einen größeren Durchmesser als der ringfonaige Ventilsitz (CS) hat und etwas kleiner als die Bohrung unter Bildung eines kleinen radialen Spielraumes dazwischen ist«
2. Tellerventil nacli Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstärkungsglied aus einem Material von geringer Reibung, wie beispielsweise synthetischem Harz besteht.
3. Tellerventil nacli Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der radiale Teil des VerStärkungsgliedes mit ringförmigen Rippen (124, 126, 128, 130) versehen ist, welche eine erhöhte Bindefläene zwischen dem Glied und dem Scheibenelement bilden.
4. Tellerventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der radiale Teil des Verstärkungsgliedes weiterhin mit einer Mehrzahl von in Bmfangsrichtung im Abstand angeordneten öffnungen (160) versehen ist, welche zwischen den Rippen angeordnet sind.
5. Tellerventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstärkungsglied einen inneren, ringförmigen Ansatz (114) aufweist, welcher das Scheibenelement begrenzt, welches damit einen weiteren ringförmigen Ventilsitz (11S) an mindestens einer Seite des Elementes-bildet.

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