DE4223353A1 - Hauptbremszylinder mit Zentralventil und zusätzlicher die Druckmittelmenge steuernder Einrichtung - Google Patents
Hauptbremszylinder mit Zentralventil und zusätzlicher die Druckmittelmenge steuernder EinrichtungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Hauptbremszylinder mit Zentral
ventil und einer die zum Zentralventil strömende Druckmit
telmenge steuernden Einrichtung. Derartige Hauptbremszylin
der werden für blockiergeschützte, hydraulische Bremsanlagen
(ABS) benötigt. Bei diesen Bremsanlagen besteht die Schwie
rigkeit, daß das Zentralventil auch unter Druck geöffnet
werden muß. Hierdurch besteht die Gefahr, daß der aus rela
tiv weichem elastischen Material bestehende Ventilsitz durch
die auftretenden Strömungskräfte an dem sich öffnenden Ven
til beschädigt wird. Die in diesem Zusammenhang bestehende
Problematik ist ausführlich in der DE-OS 40 40 271 beschrie
ben worden.
In Abweichung zu der in der o. g. Literaturstelle angegebenen
Lösung ist in der DE-OS 40 32 873 eine weitere Lösung ange
geben worden, bei der zwei Ventile in Reihe geschaltet wur
den. Der Aufbau der dort genannten Ventile ist vergleichs
weise aufwendig. Ein anderer in diesem Zusammenhang gemach
ter Vorschlag geht dahin, die Funktion des das Zentralventil
schützenden zweiten Ventils durch eine einfache Blende zu
ersetzen. Derartige Blenden haben den Nachteil, daß sie die
zum Zentralventil gelangende Druckmittelmenge zwar begrenzen
und damit eine Zerstörung des elastischen Ventilsitzes zwar
verhindern können, andererseits aber, insbesondere bei nied
rigem Öffnungsdruck, die Arbeitsgeschwindigkeit des Hauptzy
linders herabsetzen, da die Blendenöffnung nicht variabel
ist und ihr Durchmesser auf den höchsten auftretenden Druck
ausgelegt sein muß.
Die Erfindung geht daher aus von einem Hauptzylinder der
sich aus dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ergebenden Gattung
und hat sich zur Aufgabe gestellt, den Aufbau des Zentral
ventils einschließlich der zugehörigen weiter oben erläuter
ten Schutzeinrichtungen sowohl hinsichtlich der Zuverlässig
keit und Geschwindigkeit der Arbeitsweise des Zentralventils
als auch hinsichtlich der Einfachheit des Aufbaues des Zen
tralventils und der zugehörigen Schutzeinrichtungen zu ver
bessern.
Für mit einer Blende versehene Hauptbremszylinder wird die
Aufgabe durch die sich aus dem Anspruch 1 ergebende Merk
malskombination gelöst. Die Erfindung besteht im Prinzip al
so darin, statt einer Blende als begrenzende Einrichtung ei
ne dynamische Blende zu verwenden. Der Aufbau einer derarti
gen Blende ist sehr einfach, schafft aber gleichzeitig den
Vorteil, daß die Blendenöffnung in Abhängigkeit von der Höhe
des anliegenden Drucks geschlossen bzw. geöffnet werden
kann, so daß bei sehr hohem Druck die Blendenöffnung beson
ders klein werden kann und umgekehrt. Hierdurch wird die
Druckmittelmenge bei niedrigem Öffnungsdruck des Zentralven
tils weniger begrenzt als bei der vorgeschlagenen Blende ge
mäß der weiter oben angegebenen Literaturstelle.
Eine besonders einfache Ausgestaltung für die dynamische
Blende ergibt sich durch die aus Anspruch 2 ersichtliche
Merkmalskombination. Hierbei wird die dynamische Blende
druckgesteuert, so daß der Druck in der Arbeitskammer des
Hauptzylinders gleichzeitig die Steuergröße für die Blenden
öffnung ist. Dabei wird zweckmäßigerweise gemäß Anspruch 3
die Blende mit wachsendem Differenzdruck verschlossen, so
daß die beim Öffnen des Zentralventils dieses durchströmende
Druckmittelmenge in Abhängigkeit von dem Druck des Druckmit
tels herabgesetzt wird. Hierdurch erreicht man, unabhängig
von dem Arbeitsdruck in der Arbeitskammer, eine vergleichs
weise gleichmäßige Belastung der elastischen Dichtung des
Zentralventils.
Eine besonders einfache Ausgestaltung für den Regelkolben
erhält man durch Anwendung der Merkmale nach Anspruch 4. Um
sowohl den Regelkolben als auch das Zentralventil aus ihrer
teilweise geöffneten bzw. geschlossenen Stellung in die ganz
geschlossene bzw. voll geöffnete Stellung zu bringen, kann
jeweils eine entsprechende Feder vorgesehen sein, die für
die notwendige Vorspannung sorgt.
Eine besonders einfache Ausgestaltung unter Verwendung nur
einer einzigen Feder läßt sich aber durch den Einsatz der
Merkmalskombination nach Anspruch 5 erreichen, wobei die Fe
der sowohl versucht den Regelkolben in seine Öffnungsstel
lung als auch den Ventilkörper des Zentralventils in seine
Sperrstellung zu bringen.
Weitere Vereinfachungen bei dem erfindungsgemäßen Haupt
bremszylinder lassen sich durch Anwendung der Merkmale nach
Anspruch 6 erreichen. Dabei wirkt der innerhalb des Stirn
raums auftretende Druck in Schließrichtung der Blende, wäh
rend der Druck im Umgebungsraum des Zentralventils in Öff
nungsrichtung der Blende wirkt. Daraus ergibt sich, daß bei
geringer Druckdifferenz die Blende weitgehend geöffnet
bleibt und damit eine vergrößerte Druckmittelmenge über das
Zentralventil strömen kann.
Für Hauptbremszylinder mit zwei hintereinandergeschalteten
Ventilen ergibt sich für einen Hauptbremszylinder der sich
aus dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ergebenden Gattung eine
Lösung gemäß der Merkmalskombination des kennzeichnenden
Teils nach Anspruch 9. Der Kern dieser Lösung besteht im we
sentlichen darin, das zweite Ventil besonders einfach auszu
gestalten und für ein gutes Dichtverhalten auch bei höherem
Druck zu sorgen.
Dabei kann in vereinfachter Weiterbildung gemäß Anspruch 10
eine sich an dem Arbeitskolben abstützende Feder direkt auf
den Ventilkörper des Schutzventils einwirken. Dieses Merkmal
ist insbesondere dann besonders vorteilhaft, wenn die Merk
male nach Anspruch 11 angewandt werden. Hierdurch erhält der
Ventilkörper des Schutzventils eine vergleichsweise große
Beweglichkeit in Kipprichtung gegenüber dem Zentralventil
und ggf. dessen Stößel, so daß der Ventilkörper des Schutz
ventils sich auf dem zugehörigen Ventilsitz selbstjustierend
anlegen kann. Es wird somit gleichzeitig eine Führung auf
dem Stößel erzielt, beispielsweise den Zusammenbau des
Hauptbremszylinders erleichtern kann, aber auch gleichzeitig
eine zur Selbstjustierung des Ventilkörpers geeignete rela
tive Beweglichkeit erreicht.
Um das Öffnen des Schutzventils zu erleichtern, sind die
Maßnahmen gemäß Anspruch 13 vorgesehen, so daß hier der Öff
nungspunkt des Schutzventils festgelegt werden kann.
Hierbei sind insbesondere die Maßnahmen nach Anspruch 14
wirksam, die eine gewisse Schräglage des Ventilkörpers ge
genüber der Längsachse des Kolbens zum Toleranzausgleich im
dichtenden Zustand des Schutzventils erlauben.
Eine besonders einfache Konstruktion ergibt sich durch Ver
wendung der Merkmale nach Anspruch 15, da hierbei der Ven
tilkörper des Zentralventils bei Betätigung des Bremspedals
entgegen der vorliegenden Reibung in seine Schließstellung
gebracht wird. Entsprechendes gilt für den Ventilkörper des
Schutzventils, der in diesem Fall ebenfalls in seine
Schließstellung wandert.
Eine besonders einfache Ausgestaltung für den erfindungsge
mäßen Hauptbremszylinder zeigt die Merkmalskombination nach
Anspruch 16. Die zentrale Führungsöffnung kann dabei zur
Führung des Ventilkörpers auf dem verlängerten Stößel des
Zentralventils dienen.
Eine besonders einfache Weiterbildung der beiden zu dem
Hauptbremszylinder gehörenden Ventile ergibt sich durch die
Merkmale nach den Ansprüchen 17 und 18, wobei durch diese
Maßnahmen sich eine aus den beiden Zylindern bestehende Bau
einheit sich unschwer erreichen läßt, was Vorteile bei der
Montage bringt.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Reihe von Aus
führungsbeispielen im Zusammenhang mit der Zeichnung erläu
tert. Darin zeigt
Fig. 1 den Kolben eines erfindungsgemäßen Hauptbremszylin
ders mit einer dynamischen Blende,
Fig. 2 eine Verbesserung des Zentralventils und/oder des
Schutzventils durch Verwendung einer Einführfase,
wahlweise an dem Ventilkörper oder dem ortsfesten
Ventilsitz zum Zwecke der Ventilzentrierung,
Fig. 3 als drittes Ausführungsbeispiel die Verwendung ei
nes topfförmigen Ventilkörpers,
Fig. 4 als viertes Ausführungsbeispiel die Anwendung eines
scheibenförmigen Ventilkörpers für das Schutzven
til,
Fig. 5 als fünftes Ausführungsbeispiel die Anwendung eines
topfförmigen Ventilkörpers für das Schutzventil,
welches gleichzeitig auch noch den Körper des Zen
tralventils aufnimmt,
Fig. 6 als sechstes Ausführungsbeispiel einen ringförmigen
Ventilkörper, welcher auf dem verlängerten Stößel
des Zentralventils gleitend gelagert ist und
Fig. 7 als siebentes Ausführungsbeispiel eine Abwandlung
des Ausführungsbeispiels nach Fig. 6, bei welchem
statt zweier die Ventilkörper beaufschlagender Fe
dern nur eine einzige Feder verwendet wird.
Fig. 1 zeigt in teilweise geschnittener Darstellung einen
Arbeitskolben 1, welcher an geeigneten Stellen mit den ring
förmigen Zylinderdichtungen 2 versehen ist. In den Arbeits
kolben 1 ist eine Stufenbohrung 3 eingearbeitet, wobei der
erste Abschnitt 4 der Stufenbohrung 3 den Aufnahmeraum für
den Zentralventilkörper 6 bildet, welcher mit seinem Stößel
7 in den zweiten Abschnitt 5 der Stufenbohrung 3 ragt. Eine
derartige Konstruktion ist beispielsweise aus der o. g. DE-OS
40 40 271 bekannt und soll daher an dieser Stelle nicht nä
her erläutert werden.
Da nun der Vorschlag der nicht vorbekannten DE-OS 41 17 098
dahingeht, eine Blende unveränderlicher Weite vorzusehen,
welche den den Zentralventilkörper 6 umgebenden Raum 4 mit
der vor der Dichtung 2 liegenden Umgebung 14 des Arbeitskol
bens 1 verbindet, schlägt die vorliegende Erfindung als eine
mögliche Lösung vor, diese Blende durch eine variable Blende
zu ersetzen. Während nämlich eine Blende konstanter Weite in
Abhängigkeit von dem in der den Kolben 1 umgebenden Arbeits
kammer 14 herrschenden Druck eine unterschiedliche Druckmit
telmenge pro Zeiteinheit durch den sich öffnenden Spalt des
Zentralventils fördert, läßt sich durch eine variable Blende
diese Druckmittelmenge so anpassen, daß möglichst viel
Druckmittel gefördert wird, ohne die elastische Dichtung 10
des Ventilkörpers 6 zu zerstören. Die variable Blende 9 be
steht im wesentlichen aus einem axial verschiebbaren Regel
kolben 11, der eine Durchgangsbohrung 12 besitzt, die im
Öffnungszustand der Blende 9 mit einer durchgehenden Kolben
bohrung 13 fluchtet. Dies geschieht im Ruhezustand des Re
gelkolbens 11, bei dem die Druckdifferenz zwischen der Ar
beitskammer 14 und dem Umgebungsraum 4 des Zentralventilkör
pers 10 unerheblich ist. Das ist immer dann der Fall, wenn
das Zentralventil geschlossen ist.
Zu der variablen Blende gehört wirkungsmäßig noch ein
Deckelraum 15, welcher über eine Querbohrung 16 mit dem Um
gebungsraum 4 und der Durchgangsbohrung 12 verbunden ist.
Bei geschlossenem Zentralventil herrscht somit in dem
Deckelraum 15 und dem Umgebungsraum 4 durch die Wirkung der
Querbohrung 16 weitgehend übereinstimmender Druck, so daß
der Regelkolben 11 aufgrund der Wirkung einer Vorspannfeder
17 in die in Fig. 1 gezeichnete Lage kommt und in dieser
verbleibt.
Wird aber das Zentralventil in Fig. 1 nach links auch nur
geringfügig geöffnet, so nimmt der Druck in dem Umgebungs
raum 4 gegenüber dem Druck im Deckelraum 15 ab, so daß der
Regelkolben 11 sich in Schließrichtung der variablen Blende
9 verschiebt. Diese Verschiebung erhöht sich in Abhängigkeit
der wachsenden Druckdifferenz so weit, bis die Blende so
weit geschlossen ist, daß die am Zentralventil vorbeiströ
mende Druckmittelmenge die Dichtung 10 nicht mehr zerstören
kann. Das Schließverhalten der Blende läßt sich durch ent
sprechende Dimensionierung der Bohrungen 12, 13, 16 einstel
len. Ziel dieser Einstellungen ist es, die einströmende
Druckmittelmenge so groß wie möglich werden zu lassen, ohne
daß der elastische Werkstoff der Dichtung 10 durch die Kraft
des strömenden Druckmittels angegriffen oder zerstört wird,
was beispielsweise durch Spaltextrusionen und Kavitationen
des Volumenstroms des (hydraulischen) Druckmittels geschehen
kann.
Der Deckelraum 15 wird in einfacher Weise durch einen auf
die Stufenbohrung 3 aufgesetzten Deckel 18 geschaffen, wel
cher mit dem Arbeitskolben 1 druckdicht verstemmt wird.
Der Regelkolben 11 ist zu Führungszwecken noch mit einer Zy
linderhülse 19 versehen, deren äußere Mantelfläche zur Füh
rung des Regelkolbens an der Zylinderwand des ersten Ab
schnitts 4 der Stufenbohrung 3 dient.
Es zeigt sich also, daß der Regelkolben eine Mengenregler
funktion übernimmt, indem sich die variable Blende 9 derart
einstellt, daß die einströmende Druckmittelmenge die Dich
tung 10 nicht beschädigen kann. Ist die Blende 9 aufgrund
der Druckdifferenz zwischen Arbeitskammer 14 und Umgebungs
raum 4 weitgehend geschlossen, so greift der sich abbauende
niedrige Druck in dem Umgebungsraum 4 über die Querbohrung
16 in den Deckelraum 15 über, so daß die Druckdifferenz zwi
schen den Räumen 15 und 4 weitgehend abgebaut wird. Hierauf
wird durch die Wirkung der Feder 17 die Blende 9 wieder
hinreichend weit geöffnet, so daß neues Druckmittel nach
strömen kann, welches, wie weiter oben schon beschrieben,
wieder zu einer Bewegung des Regelkolbens 11 in Fließrich
tung der Blende 9 führt. Auf diese Weise sorgt der schwin
gende Regelkolben 11 für den Durchfluß einer geeigneten
Druckmittelmenge.
Fig. 2 zeigt eine weitere Verbesserung hinsichtlich des Zen
tralventils, in dem wahlweise an dem Ventilkörper 6 selbst
oder an der Kante des Ventilsitzes eine Einführfase 20 bzw.
21 vorgesehen ist.
Die Ausführungsbeispiele gemäß Fig. 3 bis Fig. 7 verwenden
anstatt einer dynamischen Blende gemäß Fig. 1 zur Lösung der
gleichen Aufgabe ein Schutzventil 32, welches ebenfalls die
Aufgabe hat, die das Zentralventil 32 durchströmende Druck
mittelmenge auf einem Wert zu halten, der eine Zerstörung
der zu diesem Ventil gehörenden elastischen Dichtung 10 aus
schließt. Die Wirkungsweise der einzelnen Ausführungsbei
spiele gemäß Fig. 3 bis 7 ist im Prinzip gleich, so daß
nachfolgend gleichwirkende Bauelemente mit dem gleichen Be
zugszeichen versehen sind und zu den einzelnen Ausführungs
beispielen nur insoweit Bezug genommen wird, als sie sich
voneinander unterscheiden.
In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ist der Arbeitskolben
1 wiederum mit einer Dichtung 2 versehen. Die Stufenbohrung
3 besitzt über das Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 hinausge
hend neben den Abschnitten 4 und 5 einen erweiterten Ein
gangsabschnitt 48 zur Aufnahme eines Schutzventils 32. Der
Ventilkörper 34 des Schutzventils ist im wesentlichen eine
Scheibe, deren einem Zentralventil 33 zugewandte Seitenflä
che eine ringförmige Dichtfläche des Schutzventils 32 bil
det, welche im geschlossenen Zustand auf dem ringförmigen
Boden des Eingangsabschnitts 48 aufsitzt. Der scheibenförmi
ge Schutzventilkörper 34 ist in Fig. 3 nach links weisend
mit einem Führungszylinder 35 versehen, welcher durch die
Mantelfläche des Endabschnitts 48 in axialer Richtung ge
führt ist.
Eine Schließfeder 29 stützt sich an einer gegenüber dem Ar
beitskolben 1 durch Rollieren fixierten Kappe 28 ab und
spannt somit den Schutzventilkörper 34 in Schließrichtung
vor. Die Verbindung zwischen Kappe 28 und Kolben 1 geschieht
dadurch, daß im Kolben 1 eine ringförmige Einsenkung 31 vor
gesehen ist, in die durch Verstemmen an mehreren Punkten ein
Bereich der Kappe 28 eingeformt wird.
Über eine Vorspannfeder 27 wird das Zentralventil 33 eben
falls in Schließrichtung vorgespannt, wobei die Vorspannfe
der 17 eine kleinere Federkonstante als die Schließfeder 29
besitzt. An den Zentralventilkörper 6 des Zentralventils,
der mit einer elastischen Dichtung 10 umgeben ist, schließt
sich in Fig. 1 nach rechts ein an sich bekannter Steuerstift
25 an, über den das Zentralventil in Abhängigkeit von der
Stellung des Arbeitskolbens 1 im Zylinder in Öffnungsstel
lung bzw. Schließstellung gebracht werden kann. Hierzu dient
in an sich bekannter Weise ein im wesentlichen gehäusefester
Anschlagstift 22, welcher durch einen Haltering in seiner
radialen Lage gesichert ist. Die Wirkungsweise dieses Stif
tes ist beispielsweise hinreichend in der DE-OS 40 32 873
erläutert.
An den Zentralventilkörper 6 schließt sich ein Ansatz mit
Führungssechskant 26 an, durch welchen der Ventilkörper 6 in
dem ersten Abschnitt 4 als Umgebungsraum des Zentralköpers
axial geführt wird. In Verlängerung zu den Führungsflügeln
ist noch eine Stößelverlängerung 27 vorgesehen, die zum ver
zögernden Öffnen des Schutzventils 32 dient.
Der in Fig. 3 nach rechts hinter der Dichtung 2 liegende Um
gebungsraum des Kolbens 1 ist mit dem Ausgleichsbehälter für
die den Kolben umgebende Bremsflüssigkeit verbunden. Der
Steuerungsweg verläuft über den zweiten Abschnitt 5 der Stu
fenbohrung 3 sowie über einen Verbindungskanal 24 und von
dort über das Zentralventil 33, das Zentralventil 32 und ei
ne Durchtrittsöffnung 30 in der Kappe 28 in die Arbeitskam
mer 14.
Hinsichtlich der Arbeitsweise des Ausführungsbeispiels nach
Fig. 1 ergibt sich folgendes. In Fig. 3 sind die beiden Ven
tile 32 und 33 in geschlossenem Zustand dargestellt, wie er
beispielsweise während der Betätigung der Bremse auftritt.
In der den Kolben 1 bis hin zur Dichtung 2 umgebenden Ar
beitskammer 14 herrscht ein Arbeitsdruck von erheblicher Hö
he.
Durch eine Bewegung des Arbeitskolbens 1 in Fig. 3 nach
rechts schlägt der Steuerstift 25 an den (gehäusefesten) An
schlagstift 22 an, wodurch sich das Zentralventil 33 zu öff
nen beginnt. Dies kann im ABS-Fall unter erheblichem Druck
in der Arbeitskammer 14 geschehen. Um nun zu verhindern, daß
durch den Ventilspalt des Ventils 33 unter hohem Druck und
großer Geschwindigkeit erhebliche Druckmittelmengen von der
Arbeitskammer 14 zu dem Ausgleichsbehälter 24 über die Kanä
le 24, 5 strömen, bleibt während des Öffnungsvorgangs das
Schutzventil 32 noch geschlossen, so daß in der Anfangsphase
der Druck in dem Umgebungsraum 4 abgebaut und der Fluß des
Druckmittels stark begrenzt ist, auf die Undichtheit von
Ventil 32.
Erst wenn der Zentralventilkörper 6 gegenüber dem Arbeits
kolben 1 so weit nach links verschoben ist, daß die Stößel
verlängerung 27 an dem Schutzventilkörper 34 anstößt, be
ginnt der Öffnungsvorgang des Schutzventils 32. Wegen des
hierzu notwendigerweise zu überwindenden Abstandes a hat
auch der Ventilspalt des Ventils 33 in diesem Fall diesen
Abstand, so daß die dann fließende Druckmittelmenge keine
Gefahr mehr für die Dichtung 10 darstellt. Im übrigen nimmt
auch der Druckmittelfluß mit dem Öffnen des Schutzventils 32
zu, wobei sich der Spalt des Ventils 33 auch noch über die
Größe a hinaus vergrößert.
Hinsichtlich des Schließvorganges des Ventiles tritt die um
gekehrte Reihenfolge ein, so daß bei einer Bewegung des Ar
beitskolbens 1 nach links zuerst das Ventil 32 schließt und
danach das Ventil 33. Durch die Vorspannfeder 17 wird der
Schließvorgang des Zentralventils 33 noch unterstützt, so
daß dieses Ventil auch trotz Reibungsverlusten und fehlendem
Schließdruck sicher zugeht. Entsprechendes gilt für das Ven
til 32 hinsichtlich der Wirkung der Schließfeder 29.
Das vierte Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 arbeitet gegen
über dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 weitgehend gleich
wirkend. Es wird daher nur insoweit erläutert, als Unter
schiede zu dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 bestehen. Zu
Fig. 3 vergleichbare Bauelemente werden auch in Fig. 4 mit
dem gleichen Bezugszeichen versehen. Die Wirkungsweise und
Konstruktion wird nur insoweit erläutert, als Abweichungen
zu Fig. 3 auftreten.
Der wesentliche Unterschied besteht darin, daß in den Kolben
1 ein ortsfester Zentralventilsitz 36 eingesetzt ist, der
sowohl die Sitzfläche für das Ventil 33 als auch das Ventil
32 ausformt. Die beiden Ventile sind, wie auch alle nachfol
genden Ausführungsbeispiele, im Öffnungszustand dargestellt.
Der ortsfeste Ventilsitz des Ventils 32 wird durch einen an
den Zentralventilsitz 36 angeformten hülsenförmigen Füh
rungstopf 37 erzielt, auf dessen ringförmige Stirnfläche der
Schutzventilkörper 34 im Schließfalle aufsetzt. Zur Führung
des Zentralventilkörpers 6 dient eine angeformte Führungs
hülse 49, die innerhalb des Führungstopfes 37 geführt ist.
Ein wesentlicher Vorteil des Ausführungsbeispiels nach Fig.
4 besteht in der Schwenkbarkeit des Schutzventilkörpers 34
quer zur Längsachse des Arbeitskolbens, so daß der Ventil
körper 34 selbsttätig seine Lage an die Auflagefläche des
Führungstopfes 37 angleichen kann und somit die Schließlage
des Ventiles 32 selbstjustierend wird.
Der Unterschied des Ausführungsbeispiels nach Fig. 5 gegen
über dem nach Fig. 4 besteht im wesentlichen darin, daß der
Führungstopf 37 gemäß Fig. 4 als Führungszylinder 35 an den
Schutzventilkörper 34 angeformt wurde. Hierdurch sorgt der
Führungszylinder 35 sowohl für eine axiale Führung des
Schutzventilkörpers 34 als auch gleichzeitig für den beweg
lichen Ventilsitz des Schutzventils 32.
Um den Einbau zu erleichtern, ist der Zentralventilkörper 6
mit Führungshülse 49 durch einen Federring 38 in seiner Be
wegung begrenzt, so daß sich hierdurch eine einfach zu hand
habende Baueinheit ergibt, die leicht ausgetauscht werden
kann. Die beiden Federn 29 und 17 spannen wieder die beiden
beweglichen Ventilkörper in Schließrichtung vor. Die Ar
beitsweise unterscheidet sich nicht von der oben beschriebe
nen, wobei bei den Abmessungen darauf geachtet werden muß,
daß durch die Relativbewegung des Steuerstifts 25 zuerst das
Ventil 33 hinreichend geöffnet und erst dann das Ventil 32
geöffnet wird. Das Druckmittel strömt dann von der Arbeits
kammer 14 an den Außenflächen des Führungszylinders 35 vor
bei über die Ventile 32 und 33 zu dem Ausgleichsbehälter.
Fig. 6 zeigt ein weiteres, gegenüber den vorangegangenen Fi
guren abgewandeltes Ausführungsbeispiel, das nur insoweit
erläutert wird, als es von diesen Ausführungsbeispielen ab
weicht. Der Ventilkörper 6 des Zentralventils 33 ist im Ge
gensatz zu den vorangegangenen Ausführungsbeispielen ein
reiner Stahlkörper mit einem ringförmig umlaufenden Dicht
wulst 42. Der dem elastischen Sitz 10 entsprechende elasti
sche Dichtsitz 40 ist in einen ortsfest angeordneten Zen
tralventilsitz 40 eingefügt, der als Stahlkörper in die Stu
fenbohrung des Arbeitskolbens eingesetzt ist. Eine unterhalb
des Ventilsitzes 36 eingefügte Scheibe 44 dient zur Führung
des Stößels 25. Das Schutzventil 32 setzt sich zum einen aus
dem scheibenförmigen beweglichen Schutzventilkörper 34 und
einer ringförmigen Auflagefläche zusammen, die die Stirnflä
che des Arbeitskolbens 1 bildet. Die Feder 29 stützt sich an
einem ringförmigen Vorsprung der Stößelverlängerung 27 ab
und spannt so den Schutzventilkörper 34 in Schließrichtung
vor. Entsprechendes gilt für die Vorspannfeder 17 hinsicht
lich eines Anschlagrings 41. Um das Justierverhalten des
Schutzventilkörpers 34 zu verbessern, wirkt die Feder 29
über einen Abstützring 43 auf den Ventilkörper 34. Hierdurch
wird gleichzeitig auch eine verbesserte Dichtung des Ar
beitsraums 14 gegenüber der Stufenbohrung 3 bei geschlosse
nem Ventil 32 erreicht. Die Stützhülse 50 dient zur Verbes
serung des Dichtverhaltens der Dichtung 2 sowie als Anlage
einer gezeigten Rückholfeder und hat keinen unmittelbaren
Einfluß auf die vorliegende Erfindung.
Der in Fig. 6 mögliche Weg des Schutzventilkörpers 34 auf
der Stößelverlängerung 27 ist durch einen Absatz auf dieser
Verlängerung begrenzt. Durch die Lage dieses Absatzes und
die Dimensionierung der anderen einschlägigen Abmessungen
wird wiederum sichergestellt, daß beim Öffnen der Ventile
32, 33 zuerst das Ventil 33 und dann das Ventil 32 öffnet,
wenn der Steuerstift 25 in Fig. 6 nach links bewegt wird.
Das bedeutet, daß dafür gesorgt werden muß, daß die als An
schlag für den Ventilkörper 34 dienende Stufe der Stößelver
längerung 27 im Schließzustand des Ventils 33 rechts von der
Sitzfläche des Ventils 32 des Arbeitskolbens 1 liegt. In
diesem Falle öffnet das Ventil 32 erst, wenn der Öffnungs
spalt des Ventils 33 einen hinreichenden Betrag erhalten
hat.
Fig. 7 zeigt schließlich ein siebentes Ausführungsbeispiel
der Erfindung, wobei auf die abgeänderten Bauelemente nur
insoweit eingegangen wird, wie sie für die Erfindung wesent
lich sind. Die in Fig. 7 gezeigte Rückholfeder 45 ist für
Arbeitskolben üblich und greift in der Praxis beispielsweise
auch an der Sicherungshülse 50 an, um den Arbeitskolben 1
bei Beendigung des Bremsvorganges in seine Ausgangslage und
damit die Öffnungslage der Ventile 32, 33 zurückzuführen.
Im Unterschied zu Fig. 6 wird in Fig. 7 der Zentralventil
körper 6 durch eine innerhalb eines Sekundärkolbens 47 ange
ordnete Vorspannfeder 17 in Schließrichtung vorgespannt. Die
Lage des Ventilkörpers 6 im üblichen Öffnungszustand ist so
mit von der Ruhelage des Sekundärkolbens 47 abhängig. Eine
Einstellung ist über einen Arretierungsvorgang der Stößel
verlängerung 27 gegenüber einer an dem Sekundärkolben 47 an
greifenden Aufnahmehülse 51 möglich, die durch Verstemmen in
dem Bereich 52 geschieht.
Die Einstellung der Abmessungen durch das Rollieren im Be
reich 52 geschieht wieder so, daß das Ventil 32 erst dann
öffnet, wenn das Ventil 33 schon um einen hinreichenden Be
trag geöffnet hat.
Claims (19)
1. Hauptbremszylinder für eine blockiergeschützte hydrauli
sche Bremsanlage mit einem eine Arbeitskammer (14) be
grenzenden Arbeitskolben (1), der zur Änderung des Volu
mens der Arbeitskammer (14) verschiebbar geführt ist,
einem Ausgleichsbehälter, einem Zentralventil (32) in
der Verbindung Arbeitsraum - Ausgleichsbehälter, das in
der Grundstellung des Arbeitskolbens (1) die Verbindung
offenhält und bei einer Verschiebung des Arbeitskolbens
schließt, wobei in Richtung von der Arbeitskammer (14)
zum Ausgleichsbehälter eine, die zum Ventil (32) strö
mende Druckmittelmenge steuernde Einrichtung vor das
Zentralventil (32) geschaltet ist, dadurch ge
kennzeichnet, daß die steuernde Einrichtung
durch eine sich in Abhängigkeit von der Druckdifferenz
zwischen Arbeitskammer (14) und Umgebung (4) des Zen
tralventils (6, 10) sich ändernde dynamische Blende (9)
gebildet ist (Fig. 1).
2. Hauptbremszylinder nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß die dynamische Blende (9)
mit einem Regelkolben (11) versehen ist, der eine Ver
bindungsöffnung (12, 13, 16) zwischen der Arbeitskammer
(14) und dem Umgebungsraum (4) des Zentralventils (6, 10)
in Abhängigkeit von dem Differenzdruck zwischen Kammer
(14) und Umgebungsraum (4) teilweise oder ganz ver
schließt (Fig. 1).
3. Hauptbremszylinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Durchtrittsfläche
der dynamischen Blende (9) sich mit wachsendem Diffe
renzdruck verkleinert.
4. Hauptbremszylinder nach einem der vorangegangenen An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die
Verbindungsöffnung (13, 12, 16) mit einer Durchgangsöff
nung (12, 13) versehen ist, die in Öffnungsstellung der
Blende (9) den Arbeitskolben (1) und den Regelkolben
(11) in radialer Richtung durchdringt, wobei der den Re
gelkolben durchdringende Teil (12) der Durchgangsöffnung
(12, 13) über eine axiale Öffnung (16) mit dem Umgebungs
raum des Zylinders (4) verbunden ist.
5. Hauptbremszylinder nach einem der vorangegangenen An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ei
ne das Zentralventil (33) in Schließrichtung vorspannen
de Feder (17) sich an dem Regelkolben (11) abstützt.
6. Hauptbremszylinder nach einem der Ansprüche 2 bis 5, da
durch gekennzeichnet, daß der Regelkol
ben (11) in einem Zylinderraum (4) des Arbeitskolbens
(1) axial verschieblich geführt ist, der an seinem er
sten Ende durch einen Zylinderraumdeckel (18) und an
seinem zweiten Ende durch das Zentralventil (33) ver
schlossen ist, wobei die in axialer Richtung verlaufende
Querbohrung (16) einen durch den Deckel (18) und die
Stirnfläche des Regelkolbens (11) begrenzten Deckelraum
(15) mit dem Umgebungsraum (4) des Zentralventils ver
bindet.
7. Hauptbremszylinder nach einem der Ansprüche 4 bis 6, da
durch gekennzeichnet, daß die Stärke der
Vorspannfeder (17) derart gebildet ist, daß sie den Re
gelkolben (11) bei fehlender Druckdifferenz in Öffnungs
stellung der dynamischen Blende (9) befördert.
8. Hauptbremszylinder nach Anspruch 6 oder 7, dadurch
gekennzeichnet, daß der Deckel (18) mit
dem Arbeitskolben (1) zu einer Einheit verstemmt ist
(Fig. 1).
9. Hauptbremszylinder für eine blockiergeschützte hydrauli
sche Bremsanlage mit einem eine Arbeitskammer (14) be
grenzenden Arbeitskolben (1), der zur Änderung des Volu
mens der Arbeitskammer (14) verschiebbar geführt ist,
einem Ausgleichsbehälter, einem Zentralventil (32) in
der Verbindung Arbeitsraum - Ausgleichsbehälter, das in
der Grundstellung des Arbeitskolbens (1) die Verbindung
offenhält und bei einer Verschiebung des Arbeitskolbens
schließt, wobei in Richtung von der Arbeitskammer (14)
zum Ausgleichsbehälter eine, die zum Ventil (32) strö
mende Druckmittelmenge steuernde Einrichtung vor das
Zentralventil (32) geschaltet ist, dadurch ge
kennzeichnet, daß die die Druckmittelmenge
steuernde Einrichtung ein an sich bekanntes Schutzventil
(33) ist, welches sowohl als Sitzfläche für den ortsfe
sten Sitz als auch als bewegliche Dichtfläche für den
beweglichen Ventilkörper (34) eine ebene Stahlfläche
aufweist (Fig. 3 bis Fig. 7).
10. Hauptbremszylinder nach Anspruch 9, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Ventilkörper (34) des
Schutzventils (32) durch eine sich am Arbeitskolben (1)
zumindest mittelbar abstützende Schließfeder (29) in
Schließrichtung direkt beaufschlagt ist (Fig. 3 bis
Fig. 5).
11. Hauptbremszylinder nach Anspruch 9, gekenn
zeichnet durch eine sich an einer Verlängerung
(27) des Ventilstößels oder Betätigungsstiftes (25) des
Ventils, zumindest mittelbar abstützende Schließfeder
(29), wobei der Ventilkörper (34) im wesentlichen über
die Verlängerung (27) des Ventilstößels des Zentralven
tils (6) in Bewegungsrichtung des Zentralventilkörpers
(6) geführt ist (Fig. 6, Fig. 7).
12. Hauptbremszylinder nach Anspruch 11, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Bewegung des Zentral
ventilstößels (25) in Öffnungsrichtung durch einen An
schlag am Ventilstößel gegen den Zentralventilstift (36)
begrenzt ist.
13. Hauptbremszylinder nach einem der Ansprüche 9 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, daß der Ventil
körper (34) des Schutzventils sich in Längsrichtung des
Arbeitskolbens (1) erstreckende Führungsansätze (35)
aufweist, über die er an den zugeordneten Seitenwänden
einer in den Arbeitskolben (1) ragenden Führungsbogen
(3) in Kolbenlängsrichtung im wesentlichen geführt ist
(Fig. 3; Fig. 5).
14. Hauptbremszylinder nach Anspruch 11 oder 12, dadurch
gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (34)
des Schutzventils (32) um einen geeigneten Winkel quer
zur Arbeitskolbenlängsachse schwenkbar ist (Fig. 3 bis
Fig. 7).
15. Hauptbremszylinder nach einem der Ansprüche 9 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, daß der Ventil
körper (6) des Zentralventils (33) über eine sich an dem
Ventilkörper (34) des Schutzventils (32) abstützende
Vorspannfeder in Schließrichtung vorgespannt wird, wobei
insbesondere die Vorspannfeder eine kleinere Federkon
stante als die Schließfeder (29) aufweist (Fig. 3 bis
Fig. 5).
16. Hauptbremszylinder nach einem der Ansprüche 11 bis 15,
dadurch gekennzeichnet, daß der Ventil
körper (34) des Stützventils (32) im wesentlichen kreis
scheibenförmig ist und ggf. mit einer zentralen Füh
rungsöffnung versehen ist (Fig. 6, Fig. 7).
17. Hauptbremszylinder nach einem der Ansprüche 11 bis 15,
dadurch gekennzeichnet, daß der Ventil
körper (34) des Stützventils (32) zylindertopfförmig
ist, wobei ggf. die ringförmige Stirnfläche des Zylin
ders (34) als Dichtfläche dient (Fig. 3, Fig. 5).
18. Hauptbremszylinder nach Anspruch 17, dadurch ge
kennzeichnet, daß der topfförmige Ventil
körper (34) des Schließventils (32) den Ventilkörper (6)
des Zentralventils (33) aufnimmt, wobei vorzugsweise
durch eine Sicherungseinrichtung (38), vorzugsweise Si
cherungsring, die Lageänderung der Ventilkörper (34, 6)
zueinander begrenzt ist.
19. Hauptbremszylinder nach einem der vorangegangenen An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der
bewegliche oder der ortsfeste Ventilkörper zumindest ei
nes der Ventile (32, 33) mit einer die Lage der Sitze
beim Übergang in die Schließstellung zueinander justie
renden Einführfase versehen ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19924223353 DE4223353C2 (de) | 1992-07-16 | 1992-07-16 | Hauptbremszylinder mit Zentralventil und zusätzlicher die Druckmittelmenge steuernder Einrichtung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19924223353 DE4223353C2 (de) | 1992-07-16 | 1992-07-16 | Hauptbremszylinder mit Zentralventil und zusätzlicher die Druckmittelmenge steuernder Einrichtung |
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DE4223353A1 true DE4223353A1 (de) | 1994-01-20 |
DE4223353C2 DE4223353C2 (de) | 1999-05-12 |
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ID=6463312
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DE19924223353 Expired - Fee Related DE4223353C2 (de) | 1992-07-16 | 1992-07-16 | Hauptbremszylinder mit Zentralventil und zusätzlicher die Druckmittelmenge steuernder Einrichtung |
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