DEP0014357DA

DEP0014357DA - Master cylinder, in particular for hydraulic high-pressure brakes on motor vehicles

Info

Publication number: DEP0014357DA
Authority: DE
Inventors: Adam Pleines
Original assignee: Alfred Teves, Maschinen- und Armaturen-Fabrik KG, Frankfurt, Main
Publication date: 1950-11-16

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Hauptzylinder, insbesondere für hydraulische Bremsen von Kraftfahrzeugen und hat im Besonderen die Abdichtung des Druckkolbens im Zylinder zum Gegenstand.The invention relates to a master cylinder, in particular for hydraulic brakes in motor vehicles, and in particular has as its object the sealing of the pressure piston in the cylinder.

Es ist bekannt, Kolben von hydraulischen Druckerzeugern jeder Art am vorderen Ende mit einer Lippenmanschette zu versehen. Diese besteht aus einem Bodenteil, das sich an die Stirnseite des Kolbens anlegt, und einer ringförmigen und nachgiebigen Lippe, die sich an die Zylinderwand anlegt.It is known to provide pistons of hydraulic pressure generators of all types with a lip seal at the front end. This consists of a bottom part that rests against the face of the piston and an annular, flexible lip that rests against the cylinder wall.

Derartige Manschetten werden insbesondere bei hydraulischen Bremsen verwendet, wo die Abdichtungslippe gleichzeitig als Rückschlagventil dient und durch Ueberfahren eine als Ausgleichsöffnung dienende Zylinderbohrung steuert, die in Ruhestellung des Kolbens den Zylinder mit einem Flüssigkeitsbehälter verbindet. Es ist ferner bekannt, eine Ventilöffnung im Kolben selbst vorzusehen, die im Ruhestand vom Manschettenboden verschlossen ist. Bei Unterdruck im Zylinder vor der Manschette kann sich der elastische Bodenteil von der Ventilöffnung im Kolben abheben und auf diese Weise Druckmittel durch den Kolben hindurch auf die Vorderseite des Kolbens und über die Manschette in den Zylinderraum gelangen.Such cuffs are used in particular in hydraulic brakes, where the sealing lip also serves as a check valve and controls a cylinder bore serving as a compensation opening by driving over it, which connects the cylinder to a fluid container when the piston is in the rest position. It is also known to provide a valve opening in the piston itself, which is closed by the cuff base when it is at rest. When there is negative pressure in the cylinder in front of the cuff, the elastic base part can lift from the valve opening in the piston and in this way pressure medium can pass through the piston to the front of the piston and via the cuff into the cylinder chamber.

Bei Kolbendichtungen der beschriebenen Art besteht der Nachteil, das durch den zeitweilig sehr hohen, auf die Manschette wirkenden Druck der äussere Manschettenrand in den Zwischenraum zwischen Kolben und Zylinder gepresst wird, was insbesondere bei länger im Gebrauch befindlichen, abgenutzten Kolben mit vergrössertem Kolbenspiel möglich ist.Piston seals of the type described have the disadvantage that, due to the sometimes very high pressure acting on the cuff, the outer cuff edge is pressed into the space between the piston and cylinder, which is possible in particular with worn pistons with increased piston clearance that have been in use for a long time.

Gemäss Erfindung kann dieser Nachteil vermieden werden.According to the invention, this disadvantage can be avoided.

Bei der bisher üblichen Anordnung wird beim Vorwärtsbewegen des Kolbens mit zunehmendem Druck die nachgiebige Lippe in entsprechend zunehmenden Maße an die Zylinderwand angepresst, so dass durch die zunehmende Reibung die vom Flüssigkeitsdruck hervorgerufene Gefahr, dass der Manschettenrand in den Spalt zwischen Kolben und Zylinder gepresst wird, noch erhöht wird. Erfindungsgemäss wird in die Zylinderwand nun eine doppellippige Manschette eingelegt, deren eine Lippe gegen die Zylinderwand und deren andere Lippe gegen den als Plunger wirkenden Kolben abdichtet. Wird bei einer derartigen Anordnung der Kolben betätigt, so bewirkt die durch den Druck hervorgerufene Reibung ein Mitnehmen der Dichtung vom Kolben, und so wird im Gegensatz zu den früheren Anordnungen die Dichtung vom Spalt zwischen Kolben und Zylinder fortgenommen. Ein Einpressen und Abnagen des Manschettenrandes ist somit ausgeschlossen.In the previous arrangement, when the piston is moved forward, the flexible lip is pressed against the cylinder wall to an increasing degree as the pressure increases, so that the increasing friction creates the risk of the cuff edge being pressed into the gap between the piston and the cylinder due to the increasing friction. is still increased. According to the invention, a double-lipped sleeve is now in the cylinder wall inserted, one lip of which seals against the cylinder wall and the other lip against the piston acting as a plunger. In such an arrangement, when the piston is actuated, the friction created by the pressure causes the seal to be carried away by the piston and, in contrast to the earlier arrangements, the seal is removed from the gap between the piston and cylinder. Pressing in and gnawing off the edge of the cuff is therefore impossible.

Beim Zurückbewegen des Kolbens wirkt sich insbesondere bei hydraulischen Bremssystemen die Reibung der Manschettenlippe am Kolben deshalb nicht schädlich aus, weil im allgemeinen die Rückbewegung des Kolbens rascher vor sich geht, als das Druckmittel aus dem Bremssystem folgen kann, sodass der auf der Manschette lastende Druck sofort stark vermindert wird. Die Manschettenreibung allein reicht aber nicht aus, um den Manschettenrand in den Spalt zwischen Kolben und Zylinder zu pressen.When the piston is moved back, especially in hydraulic brake systems, the friction of the sleeve lip on the piston does not have a detrimental effect, because the piston generally moves back faster than the pressure medium can follow from the brake system, so that the pressure on the sleeve is immediate is greatly reduced. The cuff friction alone is not enough to press the cuff edge into the gap between the piston and cylinder.

Da in der Zylinderwand angeordnete Manschettendichtungen nicht als Kolbenventile im Sinne der oben beschriebenen bekannten Ausführungsformen dienen können, ist erfindungsgemäss der Kolben mit einer besonderen Ventileinrichtung zu versehen, die im Ruhezustand eine Verbindung zwischen dem Arbeitszylinder und einem Ausgleichsbehälter herstellt. Zu diesem Zweck besteht der Kolben in an sich bekannter Weise aus zwei Teilen, deren Stirnflächen als Ventil ausgebildet sind, wobei der vordere Kolbenteil eine Bohrung für den Flüssigkeitsdurchtritt besitzt.Since cuff seals arranged in the cylinder wall cannot serve as piston valves in the sense of the known embodiments described above, according to the invention the piston is to be provided with a special valve device which, in the idle state, establishes a connection between the working cylinder and an expansion tank. For this purpose, the piston consists in a manner known per se of two parts, the end faces of which are designed as a valve, the front piston part having a bore for the passage of liquid.

Die beiden Teile werden bei Kolbenbetätigung zusammengepresst und damit das Ventil für den Flüssigkeitsdurchgang geschlossen, in Ruhestellung jedoch entweder auf mechanischem Wege, beispielsweise durch einen Zylinderanschlag für den vorderen Kolbenteil, eine Feder zwischen den beiden Kolbenteilen oder auf andere Weise getrennt, wodurch gleichzeitig der Ventildurchgang für die Druckflüssigkeit geöffnet wird. Zur Abdichtung eines in der beschriebenen Weise als Ventil ausgebildeten Doppelkolbens dient erfindungsgemäss eine im Zylinder angeordnete Dichtung, die sowohl gegen den Betriebsdruck, als auch gegen den statischen Druck des Ausgleichsbehälters abdichtet. Um zu verhindern, dass bei Betätigung der vorrichtung Druckverluste dadurch eintreten, dass Druckmittel am vorderen Kolben vorbei geplant und durch die Ausgleichsöffnung entweicht, kann entweder der vordere Kolbenteil eingeläppt werden oder mit iener zusätzlichen Dichtung, zweckmässig einer Schnurringdichtung, versehen sein. Abweichend davon kann auch das Kolbenvorderteil eine der beschriebenen Lippendichtungen im Zylinderraum besitzen, so dass das Kolbenhinterteil lediglich gegen den statischen Druck des Ausgleichsbehälters durch eine entsprechende Dichtung gesichert werden muss.The two parts are pressed together when the piston is actuated and thus the valve for the liquid passage is closed, but in the rest position either mechanically, for example by a cylinder stop for the front piston part, a spring between the two piston parts, or in some other way, which simultaneously opens the valve passage for the hydraulic fluid is opened. According to the invention, a seal arranged in the cylinder, which seals against both the operating pressure and the static pressure of the expansion tank, serves to seal a double piston designed as a valve in the manner described. In order to prevent pressure losses from occurring when the device is operated due to the fact that pressure medium is planned past the front piston and escapes through the compensation opening, either the front piston part can be lapped in or it can be provided with an additional seal, expediently a cord ring seal. In a departure from this, the front piston part can also have one of the described lip seals in the cylinder space, so that the rear piston part only needs to be secured against the static pressure of the expansion tank by a corresponding seal.

Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes sind in den Abbildungen dargestellt.Exemplary embodiments of the subject matter of the invention are shown in the figures.

Im Zylinder 1 (Abb. 1) ist ein als Plunger wirkender Kolbenteil 2 vorgesehen, der unter Zwischenschaltung einer Dichtung 3 vom Kolbenhinterteil 4 beaufschlagt wird. Die beiden Kolbenteile 2 und 4 sind in Ruhestellung dadurch voneinander getrennt, dass sich Anschlag 5 des Teiles 2 gegen eine entsprechende Schulter des Zylinders legt und die Feder 6 in der Kolbenbohrung 7 den Teil 4 soweit zurückschiebt, dass über einen Spalt 8 eine Verbindung zwischen dem Zylinderraum 9 und der Ausgleichsöffnung 10 des Ausgleichsbehälters 11 hergestellt wird.A piston part 2 acting as a plunger is provided in the cylinder 1 (Fig. 1) and is acted upon by the piston rear part 4 with the interposition of a seal 3. The two piston parts 2 and 4 are separated from each other in the rest position in that the stop 5 of the part 2 rests against a corresponding shoulder of the cylinder and the spring 6 in the piston bore 7 pushes the part 4 back so far that a gap 8 creates a connection between the Cylinder space 9 and the equalization opening 10 of the expansion tank 11 is made.

Die Abdichtung des Kolbens wird durch eine doppellippige Manschette 12 in der Zylinderwand bewirkt. Teil 2 ist mit eienr Schnurringdichtung 13 versehen.The piston is sealed by a double-lipped sleeve 12 in the cylinder wall. Part 2 is provided with a cord ring seal 13.

Ein anderes Ausführungsbeispiel ist in Abb. 2 dargestellt, wo die doppellippige Abdichtungsmanschette 14 im Bereiche des vorderen Kolbenteiles 15 am Zylinder angeordnet ist, während Kolbenhinterteil 16 eine Abdichtung 17 besitzt. Die letztere hat lediglich gegen den statischen Druck der Flüssigkeit im Behälter 11 zu sorgen, während die Abdichtungen gegen den Betriebsdruck durch die Dichtung 18 bewirkt wird.Another exemplary embodiment is shown in FIG. 2, where the double-lip sealing collar 14 is arranged in the region of the front piston part 15 on the cylinder, while the piston rear part 16 has a seal 17. The latter only has to take care of the static pressure of the liquid in the container 11, while the sealing against the operating pressure is effected by the seal 18.

Die Manschetten 12 und 14 sind gegen das Abdrücken von ihrem Sitz durch Hülsen 19 bzw. 20 gesichert.The cuffs 12 and 14 are secured against being pushed out of their seat by sleeves 19 and 20, respectively.

Claims

1.) Master cylinder, especially for hydraulic high-pressure brakes on motor vehicles, characterized in that a double-lip sealing collar (12 or 14) is arranged on the cylinder wall (1), the outer lip of which against the cylinder wall and the inner lip of which is designed as a plunger piston Piston 2, 4 or 15, 16) seals.

2.) Master cylinder according to claim 1, characterized in that the piston 2, 4 or 15, 16) is provided with a valve device (3, 18) which, in the idle state, establishes a connection between the working cylinder (1) and the expansion tank (11 ) manufactures.

3.) Master cylinder according to claim 1 and 2, characterized in that any mechanically controlled valve, for example by a spring or a cylinder stop, is used as the valve device.

4.) Master cylinder according to claim 1 to 3, characterized in that the valve is formed by the piston itself, which consists of two parts (2, 4 or 15, 16) whose contact surfaces are designed as a valve, the two parts in the Rest state can be separated from each other by a spring (6) or a cylinder stop (5).

5.) Master cylinder according to claim 1 to 4, characterized in that the piston rear part (16) is sealed to the outside for sealing against the static pressure of the liquid column in the expansion tank (11) by a second seal (17), preferably by a cord ring.

6.) Master cylinder according to claim 1 to 4, characterized in that for sealing against the static pressure of the expansion tank (11) and the working pressure, a common seal (12) is provided in the cylinder wall in the region of the piston rear part (4), whereby to secure against the penetration of liquid between the piston part (2) and cylinder (1) and through the compensation opening (10) the front part (2) is secured by a second seal (13) or by lapping.