DE2446846A1

DE2446846A1 - Hydraulische vorrichtung

Info

Publication number: DE2446846A1
Application number: DE19742446846
Authority: DE
Inventors: Edward Maurice; James Kenneth Roberts
Original assignee: Bendix Corp
Current assignee: Bendix Corp
Priority date: 1973-10-01
Filing date: 1974-10-01
Publication date: 1975-04-10
Also published as: FR2245887B1; JPS5061580A; IT1022384B; US3868890A; CA1022970A; FR2245887A1; GB1456921A; AU7375374A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine hydraulische Vorrichtung, in der miteinander unverträgliche Strömungsmittel in ein einziges : Gehäuse.gelangen. .

Bei hydraulischen Vorrichtungen, wie sie in Fahrzeugbremsanlagen ! Verwendung finden, ist es oft erforderlich, daß zwei miteinander i unverträgliche Strömungsmittel in ein einziges Gehäuse" geleitet ' werden. Gewöhnlicherweise· verträgt sich z.B. nicht das Strömungs-. mittel der Bremsanlage mit dem Strömungsmittel der Lenkhilfe oder _: mit dem Strömungsmittel des automatischen Getriebes. Die Dichtun-

j gen, die eine Leckage dieser beiden Strömungsmittel verhindern

• sollen, müssen dabei aus verschiedenen Materialien hergestellt werden, wobei das Material derart zu wählen ist, daß es nicht

• durch das mit der entsprechenden Dichtung in Berührung kommende

i Strömungsmittel verletzt wird. Jedoch wird das Material, das eine - 2 ■

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Leckage des Bremsmittels verhindert, bei Berührung mit dem Strö-< mungsmittel der Servoanlage oder des automatischen Getriebes ver- · letzt und umgekehrt. Daher ist es in hydraulischen Vorrichtungen, in denen miteinander unverträgliche Strömungsmittel in ein gemein-, sames Gehäuse gelangen, absolut notwendig, daß das an seine ent- : sprechende Dichtung vorbeisickernde eine Strömungsmittel nicht in j Berührung mit der anderen Dichtung kommen kann.

I
Somit liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine hydraulische '

Vorrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß das an seiner entsprechenden Dichtung vorbeigesickerte eine Strömungs-

' mittel nicht in Berührung mit der eine Leckage des anderen Strö- ' j mungsmittels verhindernden Dichtung kommen kann.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen im Anspruch 1 gelöst.

Ein Vorteil bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist darin zu sehen, daß der Sickerverlust aus dem Gehäuse bei normalem Betrieb der Vorrichtung ausgestoßen wird. .

j Ein weiterer Vorteil ist der, daß verhindert wird, daß durch den im Gehäuse beim Betrieb der Vorrichtung geschaffenen Unterdruck Fremdkörper von außen in das Gehäuse hineingedrückt werden.

Die Erfindung wird nun an einem Ausführungsbeispiel anhand der beiliegenden Figuren näher erläutert. Es zeigen:

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I Figur 1 .einen Längsschnitt.durch einen anpassungsfähigen Bremsi -.,-., . kraftpegler mit der erfindungs gemäßen Einrichtung, die

! .,---. -...·-.--.-eine Trennung'der unverträglichen Flüssigkeiten sicher-

j Figur 2 eine perspektivische Ansicht der Membran, 'die in der

! in Figur i dargeste-llten Einrichtung verwendet wird

I - und

! Figur 3 eine ,vergrößerte Ansicht $es eingekreisten Abschnittes aus Figur 1 *

Gemäß Figur 1 weist der Bremskraftregler ic- ein Gehäuse 12, mit

¹ einer Bohrung m auf» !in Kolben 16 ist verschiebbar in der Boh- i■ ■ ■" .— ....... .

; rung 14 angeordnet j so daß zwischen dem einen Ende des Kolbens und '■ dem entsprechenden Ende der Bohrung eine Strömungsmittelkammer 18 I bestimmt wird» Sie Kamhier 18 ist mit einer öffnung 2o versehen,

I ■

j die die Kammer 18 mit einer StrömUngsmitteldruckq^uella und mit

I eineift Strömungsmittelvorratsbehäiter verbindet, Die Verbindung

i zwischen der Kammer 18 und der S>trömungsmitteldruckquelle und dem ; Strömungsmitteivorratsbehäiter wird über ein elektromagnetisch . ι ' " ' " ι

betätigtes Breiwegventii (nicht gezeigt) gesteuert, das durch

j elektrische Signaleνvon einer elektronischen Steuereinheit betätigt ; wird» Das eben erwähnte Dreiwegventil ist nicht erfindungswesent-

lieh und wird deshalb nicht im einzelnen näher beschrieben. Eine tassenförmige Dichtung 22 verhindert das Auslaufen des Strömungsmittels aus der Kammer 1& zwischen dem Kolben %Q und dem Gehäuse ^;

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-H-

12. Eine sehr schwache Feder 24 sorgt für eine Anlage zwischen der Dichtung 22 und der Stirnfläche des Kolbens 16,

Eine Kolbenstange 26 ist in einer zweiten Bohrung 2 8 im Gehäuse 12-verschiebbar angeordnet, wobei das in der Figur 1 rechte Ende ' :der Kolbenstange 26 am Ende des Kolbens 16 angreifen kann. Das ! gegenüberliegende Ende der Kolbenstange 2 6 kann am Ende 3o eines

I ^:

', zwexten Kolbens 32 angreifen, der verschiebbar in einer weiteren ■ Bohrung 34 im Gehäuse 12 gelagert ist. Auf der Kolbenstange 26 ; ist eine Dichtung 3 6 vorgesehen, die einen Strömungsmittelverlust ι aus der Bohrung 34 zwischen der Kolbenstange 26 und der Bohrung ι 28 hindurch verhindert. Eine Feder 38 drückt den Kolben 3 2 in j der Figur 1 elastisch nach rechts. Da die entgegengesetzten Enden

der Kolbenstange 26 in Eingriff mit dem Kolben 3 2 und 16 stehen ι und da ferner die Feder 38 viel stärker als die Feder 24 ist, wird ^; die Feder 3 8 normalerweise die Kolben 3 2 und 16 und die Kolbenstani ge 26 in die in Figur 1 gezeigte Stellung drücken, wenn die Kam- ! mer 18 mit dem Druck des Vorratsbehälters beaufschlagt ist.

j Der Kolben 3 2 teilt die Bohrung 3 4 in eine Einlaßkammer 4o und in j eine Auslaßkammer 42 ab. Eine öffnung 44 stellt die Verbindung der Einlaßkammer 4o zum Hauptbremszylinder des Fahrzeugs her, wobei eine Auslaßöffnung 46 die Auslaßkammer 4 2 mit den Bremsen j des Fahrzeugs verbindet. Durch den Kolben 3 2 erstreckt sich ein j Kanal 48, der die Kammern 4o und 42 verbindet. Das Ende 3o des Kolbens 3 2 ist mit einem schmalen Schlitz 5o versehen, in den das verlängerte Ende eines im wesentlichen T-förmigen Keils 54 einge-

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'setzt ist, wobei dessen entgegengesetztes Ende in dem Kanal 4 8 vorsteht. Die Breite des Schlitzes 5o ist im wesentlichen kleiner als der Durchmesser der Kolbenstange, so daß die Kolbenstange 26 am Ende 3o des Kolbens 32 angreifen und diesen bei Beaufschlagung ides Kolbens 16 bewegen kann. Ein Stift 56 hält den Keil 54 am ! Kolben fest. Ferner ist ein Ventil 5 8 im Kanal 4-8 vorgesehen und ι weist eine Kugel 6o auf, die durch eine Feder 62 elastisch gegen

einen Ventilsitz 64 gedrückt wird, so daß ein Strömungsmitxelfluß I aus der Kammer 4o in die Kammer 4 2 über den Kanal 48 verhindert

¹ wird, wenn die Kugel 6o am Ventilsitz 64 angreift. Jedoch ist

der T-förmige Keil 54 mit am Ende der Bohrung 34 angreifenden Na- ; sen 66, 68 versehen, wobei die Nasen so groß sind, daß ein Abhe- ; ben der Kugel 6o vom Ventilsitz 64 mit Hilfe des entgegengesetzten

Endes des Keiles 54 sichergestellt ist, wenn das Ende 3o des KoI-¹ bens 3 2 in Eingriff mit dem Ende der Bohrung 34 gedrückt wird. Der Abstand zwischen den Nasen 6 6 und 6 8 ist dabei viel größer . als der Durchmesser der Kolbenstangen 26. Wenn der Kolben· 3 2 vom ■ Ende der Bohrung 34 durch die Kolbenstange 2 6 und dem Kolben 16 j weggedrückt wird ,drücktlsomit die Feder 6 2 die Kugel 6o und den ; Keil 54 in der Figur nach.rechts,' bis der Stift 56 am Ende des ; Schlitzes 7o im Keil 54 angreift. Diese Verschiebung des Keils '· ist hinreichend groß, so daß die Kugel 6o am Ventilsitz 64 in ! dichtender Weise angreifen kann.

Um den Strömungsmittelverlust an den Dichtungen 22 und 3 6 aufzu- ; fangen, ist eine Sumpfkammer 7 2 vorgesehen. Das Gehäuse 12 ist in Querrichtung entlang der Linie 74 in zwei Hälften 76 und 78

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gespalten. Die Hälften 76 und 78 sind jeweils mit zueinander ausgerichteten halbringförmigen (semi-toroidal) Nuten 8o,82 versehen, die das Gehäuse 12 in einer Ebene quer zur Bohrung 14 umlaufen. Eine Membran 81 weist ein Gewebe 86 auf, die an ihrem Umfang mit einer Wulst 88 versehen ist. Die Wulst 88 s±tzt in den Nuten 8o und 8 2, wenn die Hälften 76 und 7 8 miteinander verklemmt sind, so daß die Membran 84 dichtend am Gehäuse 12 angreift. Der mittlere Abschnitt 89 der Membran 84 ist am Kolben 16 festgeklemmt und mit ihm beweglich. Somit teilt das Gewebe 86 die Sumpfkammer 7 2 in einen ersten Kammerteil 9o und in einen zweiten Kammerteil 92. Dort, wo die Gehäusehälften 76, 78 aneinander anliegen, sind Schlitze 94, 96 jeweils an der Stirnfläche einer Gehäusehälfte vorgesehen. Jeder Schlitz 94, 96 schneidet die entsprechende Nut 8o bzw. 82, womit bei verbundenen Gehäusehälften die Schlitze 94 und 96 mit dem Gewebe 86 der Membran 84 derart zusammenwirken, daß ein erster den Kammerteil 9o mit der äußeren Umgebung des Gehäuses 12 und ein zweiter, den anderen Kammerteil 9 2 mit der äußeren Umgebung des Gehäuses 12 verbindender» Kanal gebildet werden. Dabei ist ein entsprechendes Segment von der Wulst 88 weggeschnitten,

so daß zwei sich bogenförmig erstreckende elastische Lippen 88, loo auf den entgegengesetzten Seiten des Gewebes 86 der Membran 84 ausgebildet sind. Wie aus Figur 1 zu sehen ist, wirken die Lippen 98, loo mit den entsprechenden Nuten 8o und 82 zur Steuerung der Verbindung von den Kammerteilen 9o und 9 2 zur äußeren Umgebung des Gehäuses 12 zusammen.

Die einzelnen Bauteile des Bremskraftreglers Io sind in Figur 1

in den Stellungen gezeigt, <iie sie bei normaler Abbremsung des Fahrzeugs ohne Betätigung des Bremskraftreglers einnehmen. In diesem Zustand des Bremskraftreglers wird der Strömungsmitteldruck direkt von der Einlaßöffnung 44 zur Auslaßöffnung 4 6 über den Kanal 48 geleitet, da der Keil 54 das Ventil 5 8 offenhält. Die Kammer 18 ist dabei mit dem Druck des Vorratsbehälters beaufschlagt. Wenn die obengenannte logische Steuereinheit ein anfängliches' j Blockieren feststellt, , wird das obengenannte elektromagneti-I sehe Dreiwegventil betätigt, so daß die Strömungsmittelverbindung zwischen der Kammer 18 und dem Vorratsbehälter unterbrochen wird und die^ Strömungsmittelverbindung zwischen der Kammer 18 und der obengenannten Druckquelle hergestellt wird . Daraufhin drückt das in die Kammer 18 unter hohem Druck gelangende Strömungsmittel den Kolben 16 in der Figur nach links. Weil die Kolben 16 und 3 2 ; an den entgegengesetzten Enden der Kolbenstange 2 6 anliegen-■ wird somit die Verschiebung des Kolbens 16 auf den Kolben 3 2 über- ! tragen, womit sich dieser in Figur 1 ebenfalls nach links bewegt.

ι Sowie der Kolben 32 sich vom Ende der Bohrung 34 wegbewegt,

: schließt die Feder 62 das Ventil 58, wodurch die Strömungsmittel-

; der

i verbindung über den Kanal·48 und Anstieg des zu den Fahrzeug-

' bremsen gelangenden Bremsdrucks unterbrochen werden. Wenn sich ; der Kolben 16. weiter nach links bewegt, so daß der Kolben-3 2

! ebenfalls weiter nach links bewegt wird, vergrößert sich das .j
j Volumen der Auslaßkammer 42, wodurch der darin herrschende

ι Strömungsmitteldruck und somit der zu den Fahrzeugbremsen gelangen-

\ de Bremsdruck vermindert werden. Wenn die obengenannte elektro-

ι *

I nische Steuereinheit feststellt, daß der anfängliche Blockierzu-

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: stand nicht mehr langer existiert, dann wird die Kammer 18 -wieder ■mit dem Druck des Vorratsbehälters verbunden, wodurch die Feder 3 8 und der in der Kammer 4o herrschende Druck, die beide auf der linken Stirnfläche des Kolbens 32 einwirken,letzteren, die Kolbenstange 2 6 und den Kolben 16 in Figur 1 nach rechts in die gezeigte Stellung drücken können.

Wie bekannt ist, ist das Strömungsmittel für die Bremsen, also ! das in die Kammern 4o und 42 gelangende Strömungsmittel, in hohem Maße mit den Strömungsmitteln für die Lenkhilfe oder für das automatische Getriebe unverträglich, und gerade diese Strömungsmittelsorte gelangt in die Druckkammer 18. Daher müssen die Dichtungen 2 2 und 3 6 aus verschiedenen Materialien hergestellt werden, die mit den Strömungsmitteln verträglich sind, für die sie zur Abdichtung herangezogen werden. Falls jedoch das falsche bzw. das andere Strömungsmittel in Berührung mit der Dichtung 2 oder 36 kommen würde (z.B., wenn das an der Dichtung 36 vorbeisickernde Bremsmittel in Berünrung mit der Dichtung 2 2 kommen. ^: sollte, und umgekehrt), würden die jeweiligen Dichtungen zerstört : werden, und somit würde der Bremskraftregler Schaden erleiden.

Daher ist es besonders wichtig, daß die unterschiedlichen Strö-, mungsmittelsorten niemals miteinander oder mit den Dichtungen in ! Berührung kommen, die für die andere Strömungsmittelsorte gedacht sind. Jedoch wird bei normalem Betrieb des Kraftverstärkers j das Bremsmittel unvermeidlich von der Dichtung 3 6 vorbeisickern und ebenso wird das Strömungsmittel für die Lenkhilfe unvermeidlich an der Dichtung 22 vorbeisickern. Das an der Dichtung 36

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; vorbeisickernde Bremsmittel wird nun in den Kammerteil 9o der Sumpfkammer 72 gelangen, und auf ähnliche Weise wird das an der Dichtung 22 vorbeisickernde hydraulische Strömungsmittel in den Kammerteil 92 der Sumpfkammer 7 2 gelangen. Jedoch sorgt das Gewebe 86 der Membran 84- für eine Trennung zwischen dem hydraulischen Strömungsmittel und dem Bremsmittel_} so daß das hydraulische Strömungsmittel überhaupt nicht in Berührung mit der Dichtung 3 6 und das Bremsmittel überhaupt nicht in Berührung mit der Dichtung

. 22 kommen kann. Wenn ferner sich ein Kammerteil 9o oder 9 2 mit Strömungsmittel füllt, wird sich die entsprechende Lippe 9 8 oder loo umbiegen, so daß das Strömungsmittel aus dem Gehäuse aofließen kann. Ebenso wird bei normaler Betätigung des Bremskraftreglers Io der Kolben 16 durch den Strömungsmitteldruck in der Kammer 18 nach links gefahren. Sowie sich der Kolben nach links bewegt, verkleinert sich das Volumen der Kammerteile 9o und 92, wodurch der Druck in der Sumpfkammer 72 ansteigt. Aufgrund dieses Druck-

. anstieg biegen·sich die Lippen 98 und loo um, so daß das über die Dichtungen 22 und 36 in die entsprechenden Kammerteile 92 und 9o

^; gelangte Strömungsmittel über die Schlitze 94 und 96 in die äußere Umgebung des Gehäuses abfließen kann. Wenn die Kammer 18 wieder zu;ri Vorratsbehälter hin geöffnet wird, bewegt sich der Kolben 16 in der Figur nach rechts, wodurch der Druck in den Kamrnerteilen 9o und 92 abnimmt, und in diesen Kammerteilen für kurze Zeit ein Unterdruck geschaffen wird. Dieser Unterdruck saugt die Lippen 3 und loo in Anlage mit den Nuten 8o und 82, so daß verhindert wird,

, daß Fremdkörper von außen in die Kammerteile 9o und S2 gesaugt werden.

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Obwohl die Vorrichtung in Verbindung mit einem Bremskraftregler beschrieben ist j so sollte es doch klar sein, daß die Erfindung prinzipiell in jeder hydraulischen Vorrichtung angewendet werden . kann, in der miteinander unverträgliche Strömungsmittel in ein gemeinsames Gehäuse gelangen.

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Claims

Patentansprüche

ydraulische Vorrichtung mit einem eine Bohrung aufweisenden Gehäuse, dadurch gekennzeichnet, daß eine Membran (84) am Gehäuse (12) befestigt ist und ein sich quer zur Bohrung (14) erstreckendes Gewebe aufweist, durch welches die Bohrung in zwei Kammerteile (9o,.92) abgeteilt wird, daß eine sich durch die Wand des Gehäuses erstreckende Durchlaßvorrichtung mindestens einen Kammerteil Oo bzw. 92) mit der äußeren Umgebung des Gehäuses verbindet, daß sich die Membran (84) in die Durchlaß-Vorrichtung erstreckt, daß an der Membran (84) eine Ventileinrichtung (98₄loo) angeordnet ist und mit der Durchlaßvorrichtung zusammenwirkt und daß die Ventileinrichtung auf den Strömungsmitteldruck in dem einen Kammerteil anspricht, die üurchlaßvorrichtung bei einem Anstieg des Strömungsmitteldrucks in dem einen Kammerteil öffnet und die Durchlaßvorrichtung bei einer Abnahme des Strömungsmitteldrucks in dem einen Kammerteil schließt.

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2. Hydraulische Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeicnnet, daß eine Einrichtung (16,36) verschiebbar im Gehäuse zur Verschiebung des Gewebes (86) angeordnet ist, so daß das Volumen des einen Kammerteils abnimmt, wodurch der darin herrscnen-

an

de Druck steigt, wenn das Gewebe in einer Richtung bewegt wird, womit das Strömungsmittel in dem einen Kammerteil aus dem Gehäuse ausgestoßen wird.

3. Hydraulische Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die in dem Gehäuse verschiebbar zur Bewegung des Gewebes angeordnete Einrichtung (16,26) so aufgebaut ist, daß eine Verschiebung des Gewebes in einer zu der einen Richtung entgegengesetzten Richtung in dem einen Kammerteil einen Unterdruck hervorruft, durch den die Ventileinrichtung (98,loo) geschlossen wird, wodurch ein Eindringen von Fremdkörpern in das Gehäuse verhindert wird.

4. Hydraulische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventileinrichtung mindestens eine an der Membran (8H) angeordnete elastische Lippe (98 bzw. loo) aufweist.

5. Hydraulische Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventileinrichtung (2) sich von den entgegengesetzten Seiten der Membran erstreckende Lippen (98,loo) aufweist, die an den entgegengesetzt liegenden Wänden der Durchlaßvorrichtung angreifen, so daß das Strömungsmittel aus der Bonrung

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(IU) an den Lippen vorbei abfließen kann, aber· ein Eindringen, von Fremdkörpern von außen in die Bohrung (IM·) verhindert wird.

6. Hydraulische Vorricntung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (12) quer zur Bohrung (IU) in einen ersten und in einen zweiten Abschnitt gespalten ist, daß die Membran (84) am Umfang eine Wulst (88) aufweist, die zwischen diesen Abschnitten eingeklemmt ist, und daß ,ein Segment der Wulst (88) zur Bildung der Lippen (S8,loo) weggeschnitten ist.

7. Hydraulische Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine in Umfangsrichtung verlaufende Mut (8o,82) an der Anlagefläche zwischen dem ersten und dem zweiten Abschnitt ausgebildet ist, daß die Wulst (88) in dieser Nut eingesetzt ist und daß die Durchlaßvorrichtung diese Nut schneidet.

. Hydraulische Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchlaßvorrichtung durch eine Öffnung im Gehäuse gebildet wird, daß die Membran (84) diese Öffnung zur Bildung eines ersten Kanals (94) auf der einen mit dem einen Kammerteil (92) in Verbindung stehenden Seite der Membran und zur Bildung eines zweiten Kanals (96) auf der mit dem anderen Kammerteil (92) in Verbindung stehenden Seite der Membran halbiert und daß die Lippen (98,loo) jeweils mit ihren entsprechenden Kanälen (94,96) zur Steuerung der Strömungsmittelverbindung zusammenwirken.

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9. Hydraulische Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Verschiebung des Gewebes vorgesehene Membran einen in der Bohrung (14) verschiebbaren Kolben (16) aufweist,' dessen eines Ende betriebsmäßig mit dem Gewebe (86) verounden ist und dessen anderes Ende mit dem entsprechende Ende der Bohrung zur Bestimmung einer ein Strömungsmittel empfangenden Kammer (18) zusammenwirkt.

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