DE2202996C3 - Verdrängerkolbeneinheit - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Verdrängerkolbeneinheit zur Bewirkung einer Volumenveränderung in einer hydraulischen Bremsleitung eines mit einer Antiblockiervorrichtung ausgerüsteten Kraftfahrzeuges der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Gattung.

Aus der DE-OS 20 46 059 ist eine Verdrängerkolbeneinheit bekannt, bei der ein Verdrängerkolben von einem Stufenkolben betätigt wird, wobei der Stufenkolben von einem Steuerdruck beaufschlagt ist. Bei Ausfall des Steuerdruckes soll der Verdrängerkolben in seine ventilseitige Endlage gebracht und das Ventil offen gehalten werden. Zu diesem Zweck ist auf der dem Verdrängerkolben abgewandten Seite des Stufenkolbens eine Notfeder angeordnet, die mittels eines Käfigs und eines in dem Stufenkolben geführten Kolbens auf den Stufenkolben wirkt

Diese Anordnung ist kompliziert, aufwendig in der Herstellung und nur bedingt funktionstüchtig. Dies liegt im wesentlichen daran, daß mehrere Teile ineinander

to geschachtelt verschiebbar angeordnet sind. Derartige Anordnungen sind hinsichtlich der Fertigung und Montage schwierig und kostspielig, weil die Zylinderbohrungen der Kolben sowie der Kolben selbst in engen Toleranzen ausgeführt und äußerst genau zentriert werden müssen. Dabei kann selbst bei genauer Bearbeitung der Flächen ein Klemmen des Kolbens nicht ausgeschlossen werden, da die Führung relativ kurz ist Zur Vermeidung dieses Nachteils müßte die Bauiänge der Anordnung stark verlängert werden. Da die Notfeder mit großer Kraft auf den Kolben wirkt, ist bei dem Kolben ein Kippen nicht auszuschließen, was die Funktionsuntüchtigkeit der Einrichtung zur Folge hat

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, eine Verdrängerkolbeneinheit der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Gattung zu schaffen, die einfach und billig herstellbar ist, und bei der ein Vsrkanten oder Verklemmen von Führungsteilen ausgeschlossen ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Verdrängerkolbeneinheit mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.

In einer weiteren Ausbildung ist die durch eine Druckfeder gegen einen radial nach innen weisenden Bund der Hülse vorgespannte Kappe durch seitliche Ausnehmungen druckausgeglichen.

Bei Beaufschlagung des Stößels durch die Notfeder ist der Ventilverschlußkörper des Trennventils um einen den normalen Hub überschreitenden Hub von seinem Ventilsitz abgehoben. Bei einer Anordnung, die mehrere von einer gemeinsamen Notrückstellfeder beaufschlagbare Vorrichtungen zur Volumenveränderung beinhaltet, ist eine Ausbildung gemäß der vorliegenden Erfindung besonders vorteilhaft, da in den verschiedenen Einheiten unterschiedliche Toleranzen auftreten können, die durch den größeren Hub des Ventilverschlußkörpers im Notfall überdeckt werden.

Eine genaue Zentrierung an der Durchführung des Stößels erübrigt sich erfindungsgemäß. Die einzelnen Bauteile der Vorrichtung können in die Sackbohrung eines einstückigen Gehäuses nacheinander eingesetzt werden. Das Gehäuse muß nicht aus mehreren Gehäuseteilen bestehen, in denen Zylinderbohrungen mit engen Durchführungen vorgesehen werden müssen, die bei der Montage auszurichten und zu zentrieren sind.

Die Fertigungskosten werden daher wesentlich gesenkt bei Erhöhung der Funktionssicherheit.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert.
Die Figur zeigt einen Längsschnitt durch die Verdrängerkolbeneinheit. Die gesamte Anordnung ist entlang der Längsachse gespalten dargestellt, wobei die obere Hälfte sämtliche Teile in Normalstellung zeigt und die untere Hälfte die Stellung der selben Teile bei ausgefallenem Speicher- oder Steuerdruck.

Im Gehäuse 1 ist gemäß der Zeichnung von links nach rechts eine Sackbohrung 2 ausgeführt. Vom Boden der Sackbohrung 2 geht der Druckmittelanschluß 3 zum den Hauptdruck liefernden Hauptbremszylinder ab. An

diesem beim Druckmittelanschluß 3 liegenden Ende ist in die Sackbohrung 2 ein kurzes Innengewinde 4 geschnitten, über das eine ein Außengewinde aufweisende Hülse 5 eingeschraubt ist, die durch eine in einer Ringnut angeordnete Dichtung 6 gegen die Wand der Sackbohrung 2 abgedichtet ist In dem weiteren Raum der Sackbohrung 2 zugewandten Bereich der Hülse 5 ist eine Querbohrung 7 vorgesehen, die mit einer Bohrung T im Gehäuse 1 korrespondiert und zu Radbremszylindern führt. Eine Längsbohrung 8 führt aus der Querbohrvng 7 in den weiteren Raum der Sackbohrung 2. An der Innenwand der Hülse 5 ist eine Abstufung vorgesehen, die einen Ventilsitz 9 für die kegelige Mantelfläche eines Trennventils 10 bildet. Das Trennventil 10 ist durch eine Feder 11, die sich einerseits auf einer in der Hülse 5 verankerten Ringscheibe 12 und andererseits auf einer Anschlagfläche 13 am Trennventil abstützt, in Schließrichtung vorgespannt Bei geschlossenem Trennventil wird die Druckmittelverbindung zwischen dem Anschluß 3 und den Bohrungen 7, T unterbrochen. Ein zylindrischer Fortsatz 14 des Trennventils ragt durch die Hülse 5.

In Ruhestellung mit ihrer eigenen Ringfläche an der Ringfläche der Hülse 5 anliegend ist in der Sackbohrung 2, gegen deren Wand durch einen Dichtring 15 abgedichtet eine weitere Hülse 16 verschiebbar angeordnet Diese Hülse 16 bildet das eigentliche Volumen verändernde Bauteil. Sie weist in ihrem vom Trennventil 10 abgelegenen Drittel einen radial nach innen weisenden Bund 17 auf. Eine vorgespannte Feder 18, die sich mit ihrem einen Ende auf der Ringfläche der Hülse 5 abstützt, hält den zu einem Bund 19 radial nach außen gebogenen Rand einer langgestreckten Kappe 20, deren Innendurchmesser etwa dem am Bund 17 entspricht, in Anschlag am Bund 17 der Hülse 16. Das Kopfende der Kappe 20 ist kegelstumpfförmig ausgebildet und die Stirnfläche liegt in Ruhestellung der Anordnung am durch die Hülse 5 ragenden Fortsatz 14 des Trennventils an. Seitlich in der Kappe 20, vorzugsweise an der Kegelfläche sind Ausnehmungen 21 vorgesehen, so daß die Kappe 20 immer druckausgeglichen ist. In die Hülse 16 hinein ragt am Bund 17 gleitend geführt ein Stößel 22, dessen Kopfende ebenfalls kegelstumpfförmig ausgebildet ist und in Normalstellung der Anordnung nur wenig bis über den Bund 17 hinausragt. Der Stößel 22 ist durch einen in die durch den Bund 17 entstehende Abstufung eingelegten Dichtring 23 gegen die Hülse 16 abgedichtet. Der Dichtring 23 ist mitsamt den zweckmäßigerweise beidseitig angeordneten Stützringen 24 durch eine in der Mündung der Hülse 16 verankerten Haltescheibe 25 gesichert. Hinter der Hülse 16 ist der Stößel 22 in der Sackbohrung 2 von einem Ringraum 26 umgeben, aus dem ein Druckmittelanschluß 27 über nicht dargestellte Wegeventile zu einer Speicherdruck- bzw. Steuerdruckquelle oder in einen drucklosen Behälter führt. In einem Abstand zur Hülse 16 weist die Sackbohrung 2 eine kleine Abstufung 28 und anschließend eine Abschrägung 29 bis zur Mündung auf. In diese Abstufung 28 ist ein Führungselement 30, durch das der Stößel 22 dicht geführt ist, mit Spiel 31 "ing^s^tzt Das Führungselement 30 weist an seiner Mantelfläche eine abgeschrägte Abstufung 32 auf. In den Ringraum zwischen den beiden Schrägen an Sackbohrung 2 und Führungselement 30 ist eine Dichtung 33 eingelegt, die durch eine gegenmontierte Haltescheibe 34 gehalten ist. Durch das Spiel 31 zwischen der Wand der Sackbohrung 2 und dem Führungselement 30 und die Verformbarkeit der Dichiaing 33 ist eine genaue ZeiUrierung des Stößels 22 mit dem Führungselement 30 in der Sackbohrung 2 nicht nötig, vielmehr kann sich der Stößel 22 bei der Montage in einem gewissen Toleranzbereich selbst ausrichten.

Am Stößel 22 ist außerdem ein Bund 35 angearbeitet über den er an der Stirnfläche des Führungselementes 30 oder einer in diesem verankerten Haltescheibe 36 anliegt und so am Herausgleiten gehindert ist Der Durchmesser des Teils des Stößels 22, der sich in Ruhestellung im Raum 26 befindet ist gegenüber dem im Führungselement 30 geführten Teil um ein geringes Maß reduziert In Ruhestellung ragt der Stößel 22 um ein bestimmtes, seinem Arbeitshub entsprechendes Maß über die Sackbohrung 2 hinaus, an seinem freien Ende ist er durch eine nicht dargestellte durch Speicherdruck vorgespannte Notfeder beaufschlagbar.

Die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Anordnung ist folgende: In Normalstellung der Anlage ist der Raum

26 über den Drückmittelanschluß 27 mit einer Drucltquelle verbunden, so daß die Hülse 16 gegen die Kraft der Feder 18 und gegen eventuell durch den Druckmittelanschluß 3 eingesteuerten Druck in Anlage an der Hülse 5 gehalten wird. Der Stößel 22 wird infolge des Durchmesserunterschiedes in Anschlag an der Haltescheibe 36 gehalten. Andererseits wird durch den Druck im Raum 26 über den Bund 17 der Hülse 16 auch die Kappe 20 gegen die Kraft der Feder 18 in Ausgangsstellung, d. h. mit ihrer Stirnfläche in Anlage am Fortsatz 14 des Trennventils und dieses von seinem Ventilsitz 9 gegen die Kraft der Feder 11 um den Hub »a« abgehoben gehalten. Der Druckmitteldurchtritt vom Anschluß 3 bis zum Anschluß T ist frei und es kann Druck vom Hauptzylinder aus im Radbremszylinder aufgebaut werden. Die Kappe 20 ist durch ihre Ausnehmungen 21 hinsichtlich dieses vom Anschluß 3 aus eingesteuerten Druckes druckausgeglichen, während der Stößel 22 von ihm zusätzlich beaufschlagt und mit seinem Bund 35 in Anlage an der Haltescheibe 36 gehalten wird. Soll der Druck im Radbremszylinder vorübergehend gesenkt werden, so wird der Anschluß

27 des Raums 26 durch Schalten der nicht dargestellten Wegeventile von der Druckmittelquelle getrennt und mit einem drucklosen Behälter verbunden, so daß der Druck im Raum 26 abgebaut wird. Daraufhin wird die Hülse 16 durch den sie beaufschlagenden, vom Anschluß 3 her eingesteuerten Druck verschoben. Durch die Kraft der vorgespannten Feder 18, die die Reibkraft der Dichtungen 15, 23 überwinden kann, macht die Kappe 20 die Bewegung der Hülse 16 mit und gibt so das Ventilverschlußglied frei, das ebenfalls vom eingesteuerten Druck beaufschlagt mit seiner Kegelfläche auf dem Ventilsitz 9 aufsitzt und den Druckmitteldurchtritt für den eingesteuerten Druck sperrt. Die Hülse 16 kann sich nun noch um ein dem im mit dem Anschluß T verbundenen Abschnitt herrschenden Druck entsprechendes Maß weiterbewegen, wodurch eine Volumenerweiterung und damit ein Druckabbau eintreten. Die Bewegung des Kolbens 16 kann durch erneutes Schalten der Wegeventile gestoppt und rückgängig gemacht werden, wodurch der alte Zustand wieder hergestellt wird.

Im Falle, daß der Speicher- oder Steuerdruck auffallen sollte, wird die nicht dargestellte vorgespannte Notfeder nicht mehr niedergehalten, sondern sie beaufschlagt den aus der Führung herausragenden Stößel 22 und verschiebt ihn derart (siehe untere Hälfte der Figur), daß sich die Stirnfläche seines kegelstumpf-

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förmigen Kopfendes an die entsprechende Innenfläche Ausgangsstellung gehalten wird. In diesem Zustand ist

der Kappe 20 legt und diese mitsamt dem Ventilver- eine Völumenerweiterung zwar nicht mehr möglich,

Schlußkörper um einen größeren Hub »ft« anhebt, wobei aber die Druckanlage selbst bleibt funktionsfähig, da der

dann sein Bund 35 gegen die Ringfläche der Hülse 16 Druckmitteldurchtritt vom Anschluß 3 zum Anschluß T

bzw. die Haltescheibe 25 schlägt und so die Hülse 16 in 5 gewährleistet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verdrängerkolbeneinheit zur Bewirkung einer Volumenveränderung in einer hydraulischen Bremsleitung eines mit einer Antiblockiervorrichtung ausgerüsteten Kraftfahrzeugs, wobei ein Verdrängerkolben einerseits vom Druck in der Bremsleitung und andererseits von einem Steuerdruck beaufschlagbar ist, und der bei Ausfall des Steuerdrucks durch eine mechanische Notfeder in Ausgangsstellung gehalten wird, die normalerweise vom Steuerdruck in Bereitschaftsstellung gehalten ist und bei der vom Verdrängerkolben ein Trennventil zwischen Bremsleitung und Bremsdruckquelle betätigbar ist, wobei in einem einstückig ausgebildeten Gehäuse eine abgestufte Bohrung vorgesehen ist, in deren untersten Abschnitt das Trennventil angeordnet ist, wobei die abgestufte Bohrung unterhalb des Trennventils mit der Bremsdruckquelle verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß im mittleren Abschnitt der abgestuften Bohrung (2) eine den Verdrängerkolben bildende Hülse (16) angeordnet ist, die in der abgestuften Bohrung (2) dichtend verschiebbar ist und in der eine dem Trennventil (10) zugewandte Kappe abgestützt ist, wobei ein in der Hülse (16) dichtend verschiebbarer Stößel (22) in die Kappe (20) ragt und die Kappe (20) gegen eine Feder (18) von der Hülse (16) oder dem Stößel (22) zum Aufstoßen des Trennventils (10) bewegbar ist und wobei die Bremsleitung zwischen der Hülse (16) und dem Trennventil (10) an die abgestufte Bohrung (2) angeschlossen ist, und daß in die Mündung der abgestuften Bohrung (2) ein radial bewegliches, gegen die Wand abgedichtetes Führungselement (30) eingesetzt ist, durch das der Stößel (22) dichtend verschiebbar aus der abgestuften Bohrung (2) ragt und von der Notfeder beaufschlagbar ist, und daß in einem Raum (26) zwischen Hülse (16) und Führungselement (30) der Steuerdruck einleitbar ist.

2. Verdrängerkolbeneinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die durch eine Feder (18) gegen einen radial nach innen weisenden Bund (17) der Hülse (16) vorgespannte Kappe (20) durch seitliche Ausnehmungen (21) druckausgeglichen ist.

3. Verdrängerkolbeneinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Beaufschlagung des Stößels (22) durch die Notfeder der Ventilverschlußkörper des Trennventils (10) um einen den normalen Hub (a) überschreitenden Hub (b) von seinem Ventilsitz (9) abgehoben ist.