DE3011633C2

DE3011633C2 - Druckminderer für hydraulische Bremskraftanlagen

Info

Publication number: DE3011633C2
Application number: DE3011633A
Authority: DE
Inventors: Juan 6083 Walldorf Belart; Reinhard 6070 Langen Rauschenbach
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: ITT Automotive Europe GmbH
Priority date: 1980-03-26
Filing date: 1980-03-26
Publication date: 1986-08-21
Also published as: ES8201906A1; FR2479119B1; US4384745A; ES500685A0; DE3011633A1; ZA811456B; JPS56146447A; BR8101711A; IT1136860B; FR2479119A1; IT8120714A0; GB2072286A; GB2072286B; SE8100683L; SE446843B; JPH0142861B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Druckminderer für hydraulische Bremskraftanlagen, bei dem ein Kolben einen Dichtring mit Spiel durchsetzt und ein im Durchmesser vergrößerter Kolbenkopf zusammen mit dem Dichtring ein Ventil bildet, das einen Eingangsraum und einen Ausgangsraum im Gehäuse zu trennen vermag, und bei dem eine erste Feder den Kolben in der Ruhestellung gegen einen stirnseitigen Anschlag des Ausgangsraums sowie eine zweite Feder einen Dichtring in der Ruhestellung gleichsinnig gegen eine gehäusefeste Stufe drückt, wodurch der Ventilhub festgelegt ist.

Bei einem bekannten Druckminderer dieser Art (DE-AS 15 55 387, Fig. 4) ist der Kolben durch eine Feder belastet, deren Vorspannkraft den Umschaltdruck des Druckminderers bestimmt. Eine den Kolben konzentrisch umschließende zweite Feder drückt unter Zwischenschaltung einer Dichtungsscheibe auf den Dichtring, so daß dieser sicher gegen die Stufe gedrückt ist Der dadurch festgelegte Ventilhub ergibt einen genau festgelegten Umschaltpunkt bei ansteigendem Eingangsdruck. Allerdings verzögert die zweite Feder ein rasches Öffnen des Ventils beim Absenken des Eingangsdrucks, weil die hierfür erforderliche Axialverschiebung des Dichtringes erst möglich ist, wenn der eingangsseitige Druck so weit abgesunken ist, daß die Vorspannkraft der zweiten Feder überwunden ist

Das andere Ende dieser zweiten Feder drückt vermittels einer Dichtscheibe eine zweite Ringdichtung, die als Kolbendichtung dient, gsgen eine stirnseitige Fläche des Eingangsraumes. Die hierdurch hervorgerufene Verformung des Dichtringmaterials führt zu einer nicht unbeachtlichen Reibung.

Eine konstruktiv abweichende, auf dem gleichen Prinzip beruhende Gestaltung ist durch die US-PS 33 94 546 bekannt.

Es ist auch schon bekannt (DE-AS 15 55 387, Fig. 1 und 3), auf eine solche zweite Feder zur Belastung des Ventil-Dichtringes zu verzichten, so daß ein rasches Öffnen des Ventils beim Absinken des Eingangsdruckes gewährleistet ist. Dann ist aber nicht sichergestellt, daß der Dichtring in der Ruhestellung auch tatsächlich an der Stufe anliegt. Wegen des somit Undefinierten Ventilhubes ist auch der Umschaltdruck nicht genau festgelegt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Druckminderer der eingangs beschriebenen Art, also mit genau definiertem Ventilhub, anzugeben, bei dem ein rasches öffnen des Ventils beim Absenken des Eingangsdrucks sichergestellt ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,

daß zwischen der zweiten Feder und dem Dichtring eine Mitnehmerscheibe angeordnet ist, der nach einem KoI-benweg, der kleiner als der Ventilhub ist, vom Kolben mitnehmbar ist.

Bei dieser Konstruktion ist die zweite Feder in der Ruhestellung des Ventils voll wirksam, der Dichtring ist gegen die Stufe gedrückt und der Ventilhub genau definiert. In der Arbeitsstellung dagegen ist die zweite Feder mit Hilfe der vom Kolben mitgenommenen Mitnehmerscheibe vom Dichtring abgehoben. Dieser kann daher beim Absinken des Eingangsdrucks unverzüglich und ohne Überwindung einer Federkraft axial verschoben werden, was das erstrebte rasche Öffnen des Ventils bewirkt.

Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß die zweite Feder zum Zeitpunkt des Schließens des Ventils der ersten Feder parallel geschaltet ist. Für einen gegebenen Umschaltpunkt kann daher eine schwächere erste Feder verwendet werden. Hierbei kann das Verhältnis der Federkräfte innerhalb eines großen Bereichs frei gewählt werden. Insbesondere kann auch eine vergleichsweise starke zweite Feder benutzt werden. Dies führt zu einer erheblichen Verringerung des Federaufwandes und erlaubt es, die Baugröße des Druckminderers, insbesondere bei fest eingestelltem Umschaltwert, sehr klein zu halten.

Mit Vorteil weist der Mitnehmerring nach innen gerichtete Mitnehmerteile auf, die bis in die Bewegungs- ^; bahn einer Kolbenschulter ragen. Ein solcher Mitnehmerring läßt sich einfach aus Blech formen und durch Überschieben über den Kolben leicht montieren.

Es ist sogar möglich, die erste Feder so klein zu halten, daß sie in eine Axialbohrung des Kolbens greift, was zu einer erheblichen Verkleinerung der Baugröße führt

Des weiteren können sich beide Federn axial überlappen. Hierdurch läßt sich eine axiale Verkürzung des Druckminderers erreichen.

Dem gleichen Zweck dient es auch, wenn die zweite Feder die übliche Kolbendichtung axial übergreift.

Vorteilhaft ist es ferner, wenn die Kolbendichtung außen von einer Gehäusefassung umgeben ist und das andere Ende der zweiten Feder auf einer an der Stirnseite dieser Gehäusefassung anliegenden Ringscheibe abgestützt ist. Auf diese Weise ist die Kolbendichtung sicher festgehalten. Sie wird aber nicht durch eine Federkraft belastet Entsprechend gering ist die Reibung.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist dafür gesorgt, daß der Kolben vollständig in einem seine Länge nur um etwas mehr als den Ventilhub übersteigenden Gehäuseraum angeordnet ist, daß von diesem Gehäuseraum ausgangsseitig eine koaxiale Anschlußbohrung ausgeht und daß mit geringem Abstand vom anderen Ende des Gehäuseraums ein koaxialer Anschlußstutzen beginnt. Auf diese Weise ergibt sich ein Druckminderer, der einfach in die normale Anschlußbohrung eines Druckgebers, z. B. eines Hauptzylinders, eingesetzt werden kann, an dessen anderes Ende der normalerweise direkt mit dem Druckgeber verbundene Anschlußstutzen einer Druckleitung angeschlossen werden kann und dessen Platzbedarf sehr gering ist, in axialer Richtung beispielsweise weniger als 40 mm und in Durchmesserrichtung weniger als 30 mm.

Die Erfindung wird nachstehend anhand in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch eine erste Ausführungsform eines Druckminderers und

F i g. 2 einen Längsschnitt durch eine zweite Ausführungsform.

In F i g. 1 besteht das Gehäuse 1 aus einem Hauptteil 2 und einem Einsatz 3, der eingepreßt und zusätzlich mittels eines Bördelrandes 4 festgehalten ist. Eine Dichtung 5 dichtet die beiden Teile gegeneinander ab. Am Einsatz 3 befindet sich ein koaxialer Anschlußstutzen 6 mit einer Bohrung 7, die über eine Schrägbohrung 8 in einen Eingangsraum 9 führt. Der Hauptteil 2 weist eine koaxiale Anschlußbohrung 10 auf, die über eine Bohrung 11 mit einem Ausgangsraum 12 in Verbindung steht. Ferner befindet sich im Einsatz 3 ein Ausweichraum 13, der über eine Schrägbohrung 14 mit der Atmosphäre in Verbindung steht.

Ein Kolben 15 durchsetzt einen Dichtring 17 mit Spiel. Er weist einen vergrößerten Kolbenkopf 16 auf, der mit einer Dichtkante durch Anlage an der Stirnfläche 18 des Dichtrings 17 ein Ventil 19 bildet, das den Eingangsraum 9 vom Ausgangsraum 12 abzutrennen vermag. Der Kolben 15 ist durch eine Kolbendichtung 20 nach außen in den Ausweichraum 13 geführt. Die Kolbendichtung 20 ist mittels einer festgebördelten Scheibe 21 im Einsatz 3 gehalten. Der Kolben 20 weist ferner eine Axialbohrung 22 auf, in welche eine erste Feder 23 greift. Diese stützt sich einerseits am Grund der Axialbohrung 22 und andererseits an einer Stirnfläche 24 des Einsatzes 3 ab. Eine zweite Feder 25, die Konusform hat, wirkt über eine Mitnehmerscheibe 26 auf den Dichtring 17 und drückt diesen in der Ruhelage gegen eine Stufe 27 des Gehäuses 1.

Da die Feder 23 den Kolben 15 mit seiner Stirnfläche gegen einen Anschlag 28 am Grund des Ausgangsraumes 12 drückt, ist auf diese Weise der Ventilhub s genau definiert Das andere Ende der zweiten Feder 25 stützt sich an einer Fläche 29 des Einsatzes 3 ab und überlappt dabei sowohl die erste Feder 23 als auch die Kolbendichtung 20 in axialer Richtung. Die Mitnehmerscheibe 26 weist nach innen gerichtete Mitnehmer 30 auf, die in der Bewegungsbahn einer Schulter 31 des Kolbens 15 liegen. In der veranschaulichten Ruhestellung haben die Mitnehmer 30 von der Schulter 31 einen Abstand x, der kleiner ist als der Ventilhub s.

Der Eingangsraum 9, der Ausgangsraum 12 und der Ausweichraum 13 bilden gemeinsam einen Gehäuseraum 32, dessen axiale Länge nur etwas größer ist als die Kolbenlänge zuzüglich des Ventilhubes s. Infolge der axialen Überlappung der Federn 23 und 25 sowie des Einbaus der Feder 23 in die Axialbohrung 22 genügt diese geringe Länge, die bei einer praktischen Ausführungsform nur wenig mehr als 20 mm zu betragen braucht.

Der Eingangsraum 9 wird mit einem Druckgeber, z. B. einem vom Bremspedal betätigten Hauptzylinder, verbunden. Er kann unmittelbar in eine Anschlußbohrung dieses Druckgebers eingeschraubt werden. Der Ausgangsraum 12 wird beispielsweise mit einem Bremszylinder, z. B. einem Hinterradbremszylinder verbunden. Hierbei kann ein üblicher Anschlußzapfen einer Leitung, wie er normalerweise in den Hauptzylinder eingeführt wird, direkt in die Anschlußbohrung 10 eingeschraubt werden. Nach Einsetzen des Anschlußstutzens 6 in eine entsprechende Anschlußbohrung ist die überstehende Länge des Druckminderers sehr gering. Bei einer praktischen Bauform lag sie unter 40 mm.

Wenn im Betrieb der Eingangsdruck p_e erhöht wird, wird dieser Druck über das geöffnete Ventil 19 unmittelbar in den Ausgangsraum 12 übertragen. Der Ausgangsdruck Pa ist daher gleich dem Eingangsdruck. Mit steigendem Eingangsdruck wird der Kolben 15 nach rechts verschoben, weil seine dem Eingangsraum 9 zugewandte Fläche kleiner ist als die dem Ausgangsraum 12 zugewandte Fläche. Nach einem Hubweg χ nimmt der Kolben 15 über die Mitnehmerscheibe 26 auch die zweite Feder 25 mit. Dadurch erhöht sich die Vorspannkraft, gegen die der Kolben 15 dann schließt. Der gesamte Ventilhub s wird daher bei einem definierten Eingangsdruck erreicht.

Steigt der Eingangsdruck weiter, so ergibt sich in bekannter Weise ein langsamerer Anstieg des Ausgangsdrucks p_a, weil sich die Drücke entsprechend dem Verhältnis der eingangsseitigen und ausgangsseitigen Flächen des Kolbens 15 ändern. Wenn nun der Eingangsdruck p_e wieder sinkt, wird der Dichtring 16 von dem dann überwiegenden Ausgangsdruck p_a sofort nach rechts geschoben, da er nicht durch die Feder 25 belastet ist. Diese Verschiebung führt zu einer sofortigen öffnung des Ventils 19 und damit zu einem Druckausgleich, der die Bremsen löst.

Bei der Ausführungsform nach F i g. 2 ergibt sich dieselbe Arbeitsweise. Für gleiche Teile werden daher auch dieselben Bezugszeichen verwendet. Der Einsatz 3 wird jedoch nicht im Hauptteil 2 des Gehäuses 1 festgebördelt, sondern über ein Gewinde 33 festgeschraubt Die Feder 25 stützt sich auf der der Mitnehmerscheibe 26 abgewandten Seite auf einer Ringscheibe 34 ab, welche die Ringdichtung 20 in ihrer Gehäusefassung 35 hält und damit die Funktion der Scheibe 21 übernimmt. Diese Ringscheibe 34 liegt hierbei auf der Stirnseite 36 dieser Gehäusefassung 35 auf, so daß die Kolbendichtung 20 nicht durch diese Federkraft belastet ist, aber bei einem

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Herausschrauben des Einsatzes 3 leicht ausgewechselt werden kann.

Dieses Prinzip läßt sich auch bei Druckminderern mit nicht fest eingestelltem Umschaltpunkt anwenden. In diesem Fall muß die erste Feder 23 von einem äußeren Stellglied eine unterschiedliche Vorspannung erhalten können.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

10

20

25

30

35 40

50 55 60 65

Claims

Patentansprüche:

1. Druckminderer für hydraulische Bremskraftanlagen, bei dem ein Kolben einen Dichtring mit Spiel durchsetzt und ein im Durchmesser vergrößerten Kolbenkopf zusammen mit dem Dichtring ein Ventil bildet, das einen Eingangsraum und einen Ausgangsraum im Gehäuse zu trennen vermag, und bei dem eine erste Feder den Kolben in der Ruhestellung gegen einen stirnseitigen Anschlag des Ausgangsraums sowie eine zweite Feder einen Dichtring in der Ruhestellung gleichsinnig gegen eine gehäusefeste Stufe drückt, wodurch der Ventilhub festgelegt ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der zv/eiten Feder (25) und dem Diehtrir.g (17) eine Mitnehmerscheibe (26) angeordnet ist, die nach einem Kolbenweg (x), der kleiner als der Ventilhub (s)'isi, vom Kolben (15) mitnehmbar ist

2. Druckminderer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnehmerscheibe (26) nach innen gerichtete Mitnehmer (30) aufweist, die bis in die Bewegungsbahn einer Schulter (31) des Kolbens (15) ragen.

3. Druckminderer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Feder (23) in eine Axialbohrung (22) des Kolbens (15) greift.

4. Druckminderer nach einem der Ansprüche 1 bis

3, dadurch gekennzeichnet, daß sich beide Federn (23; 25) axial überlappen.

5. Druckminderer nach einem der Ansprüche 1 bis

4, mit Kolbendichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Feder (25) die Kolbendichtung (20) axial übergreift.

6. Druckminderer nach einem der Ansprüche 1 bis

5, mit Kolbendichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbendichtung (20) außen von einer Gehäusefassung (35) umgeben ist und das andere Ende der zweiten Feder (25) auf einer an der Stirnseite (36) dieser Gehäusefassung anliegenden Ringscheibe (34) abgestützt ist.

7. Druckminderer nach einem der Ansprüche 1 bis

6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (15) vollständig in einem seine Länge nur um etwas mehr als den Ventilhub (s) übersteigenden Gehäuseraum (32) angeordnet ist, daß von diesem Gehäuseraum ausgangsseitig eine koaxiale Anschlußbohrung (10) ausgeht und daß mit geringem Abstand vom anderen Ende des Gehäuseraums ein koaxialer Anschlußstutzen (6) beginnt.