HRP921314A2 - Brake master cylinder with flexible synthetic packing rings - Google Patents

Description

Ovaj se izum odnosi na poboljšanja na glavnim cilindrima kočionih sustava vozila, a posebno na jedan specifični glavni cilindar sa posebnim kolima, koji je predmet talijanskog patentnog spisa br. 1.119.198 istog vlasnika.

Glavni cilindar, predmet navedenog patenta, naznačen je originalnom konstrukcijom koja omogućuje postavljanje brtvila u radno nepokretne položaje u odnosu na cilindar, dok se klipovi uređaja klizno pomiču u odnosu na spomenuta brtvila, koja je konstrukcija suprotna konvencionalnim konstrukcijama. Ovo svojstvo omogućuje jeftiniju strojnu obradu cilindra, dok obrada omotača klipa može biti veoma precizna, a na relativno ekonomičan način izvedena, tako da se dobiva tehnički savršeniji uređaj sa konstrukcijom koje je industrijski ekonomičnija u usporedbi sa konvencionalnom.

Međutim, kod izvođenja opisanom u spomenutom patentu, zbog upotrebe u dinamičkim uvjetima prstenastih brtvila u biti konvencionalnog tipa, napravljenih od nekog elastomernog materijala, javljaju se neki problemi, specifični za vrstu primjenjenih brtvila. Posebno, male neravnine koje se javljaju na omotaču klipova mogu nakon dužeg vremena oštetiti brtvila od elastomernog materijala. Ova brtvila imaju, u odnosu na klipove, relativno veliki koeficijent trenja i mogu dovesti do pojave sljepljivanja nakon dužih perioda neupotrebe. Težnje da se istisne elastomerni materijal prisiljava da se osigura, u spojevima koji sadrže brtvila, veoma smanjeni zazori, više nego što bi bilo poželjno da bi se osiguralo nesmetan protok tekućine kočnog kola.

Cilj je prikazanog izuma da se ostvari racionalno rješenje problema koja stvaraju brtvila u onim glavnim cilindrima za kočne sustave vozila, kod kojih su brtvila, umetnuta u sjedišta, postavljena na radno nepokretan način u odnosu na cilindar i sudjeluju sa omotačem klipova, i prema tome, posebno, u glavnim cilindrima prema talijanskom patentnom spisu br. 1.119.298.

Ovaj je cilj postignut prema prikazanom izumu tako, što su kod glavnog cilindra spomenutog tipa brtvila, postavljena u radno nepomičnim položajima i spregnuta sa omotačem klipova, kompozitna, složena, i sadrže jedan unutrašnji prsten napravljen od nekog relativno mekanog sintetičkog materijala koji ima mali koeficijent trenja, posebno materijal kao što je tetrafluoretilen ili sličan, i jedan vanjski prsten napravljen od nekog elastomernog materijala, kao što je tzv. O-prsten, postavljen tako da steže unutrašnji prsten u radijalnom smjeru.

Ova i druga svojstva i prednosti predmeta ovog izuma biti će jasniji iz slijedećeg opisa jednog izvođenja, danog kao primjer koji ne ograničava, koje je shematski prikazano, u vidu aksijalnog presjeka i u povećanom razmjeru, na jedinoj slici priloženog crteža.

Prikazani glavni cilindar ima tijelo 1, zatvoreno na jednom kraju dnom 2, koje ima dva dovodna priključka 3 i 4 za vezu sa dva rezervoara ulja (ili samo sa jednim rezervoarom podijeljenim na dva dijela). U tijelu 1 izrađen je otvor 5 jednakog promjera po cijeloj njegovoj dužini, osim kraja 6 neposredno uz dno 2, koji ima veći promjer i ne zahtjeva neku preciznu obradu. Poprečni otvori 7 i 8 prolaze do otvora 5 u njegovom srednjem dijelu i blizu dna 2. Ovi otvori povezuju otvor 5 sa odvodnim priključcima, koji nisu prikazani, a koji se povezuju sa cijevima koja se pružaju prema cilindrima koji aktiviraju kočnice točkova vozila. Unutar otvora 5 klizno su postavljeni klipovi 11, 12 sa povratnim oprugama 13, 14. Klip 11 je izveden sa sjedištem 27 u koje se stavlja pokretačka potisna poluga povezana sa pedalom kočnice (nije prikazana), a u položaju mirovanja oslanja se, preko čahure 19 na osloni prsten 28 umetnut u kraj tijela 1 suprotan onome gdje je dno 2. Opruga 13 klipa 11 naliježe na klip 12, koji je postavljen između klipa 11 i dna 2, pri čemu se opruga 14 klipa 12 oslanja na dno 2.

U otvoru 5, poravnato sa dovodnim priključkom 3, nalazi se čahura 19, koja sa obje strane otvora za vezu priključka 3 sa otvorom 5 ima po jedno brtvilo, 15 i 17. Čahura 19 je izvedena sa kanalom po obodu, radijalnim otvorima i radijalnim zazorima, tako da ne ometa protok kočne tekućine, kako u radijalnom, tako i u uzdužnom smjeru. Brtvilo 17, koje je postavljeno između dovodnog priključka 3 i odvodnog priključka 7 naliježe na otvor 5 jednim rubom koji se može elastično podići kao ventil, dok brtvilo 15 može biti bilo kojeg pogodnog tipa, kao što je O-prsten. Uz to, čahura 19 ima u unutrašnjosti, nasuprot klipa 11, dva kompozitna brtvila, 29-30 i 31-32. Svako takvo brtvilo je oblikovano od jednog unutrašnjeg prstena 29 ili 31 od politetrafluor-etilena 29 ili 31, koji je radijalno stegnut na omotač 11 pod djelovanjem jednog O-prstena koji je postavljen na unutrašnji prsten i koji također osigurava brtvljenje prema čahuri 19. Zid klipa 11, koji je djelomično šupalj, ima poprečni otvor 21 koji, u položaju mirovanja, nalazi se neposredno iza brtvila 31-32 prema dovodnom priključku 3.

Na sličan je način u otvoru 5 postavljena sa obje strane otvora dovodnog priključka 4 čahure 20, koja ima dva brtvila 16 i 18 (slično brtvilima 15 i 17) koje sudjeluju sa otvorom 5, kao i dva kompozitna brtvila 33-34 i 35-36 (slično brtvilima 29-30 i 31-32) koje sudjeluju sa klipom 12. Čahura 20 se uzdužno zadržava u svom položaju pomoću čepa 23 za zadržavanje sa prolaznim otvorom 24, koji je umetnut u priključak 4. Također je u zidu djelomično šupljeg klipa 12 izveden poprečni otvor 22 koji je, u položaju mirovanja, postavljen neposredno iza brtvila 35-36 prema priključku 4.

Funkcioniranje uređaja je slijedeće. U položaju mirovanja (prikazanom na crtežu), otvori 21 i 22 klipova 11 i 12 postavljeni su desno (prema crtežu) od brtvila 31-32 i 35-36. Na taj način, ako je potrebno, postoji slobodna veza između rezervoara ulja i odgovarajućeg kočnog kola. Čim se klip 11 pomakne u lijevo pod djelovanjem pedale kočnice, njegov se otvor 21 pomiče iza brtvila 31-32 i spomenuta veza je prekinuta. Uslijed toga klip 11 uspostavlja pritisak u ulju koje se nalazi u otvoru 5 desno od klipa 12 i potiskuje isti u lijevo. Pomicanjem klipa 12 prekida se veza koja je postojala kroz otvor 22. Od tog trenutka se tlak uspostavljen u komorama cilindra 1 prenosi, preko odvodnih priključaka u cilindre koji aktiviraju kočnice, čime počinje kočenje. Kao kod svih sustava koji imaju posebna kola, mogući otkaz jednog od kola isključuje odgovarajući par kočnica, ali ostaje normalno sposoban za djelovanje preostali par, upravljan drugim kolom. Kada se otpusti pedala kočnice, normalno uspostavljaju otvori 21 i 22 klipova 11 i 12 vezu između kočnih kola i odgovarajućih rezervoara, čime omogućavaju kompenzaciju malih razlika u punjenju. U slučaju većih promjena količine tekućine u kočnim kolima, kod hoda popuštanja teži da se u odgovarajućem kolu uspostavi depresija, podtlak, i u takvom slučaju se rub odgovarajućeg brtvila 17 ili 18 podiže i omogućava da ulje, koje teče iz odgovarajućeg dovodnog priključka, dostigne kolo i dopunjuje ga. Na taj način brtvila 17 i 18 kombiniraju u sebi funkcije brtvila između cilindra i čahura i funkciju jednosmjernog ventila za kompenzaciju varijacija količine tekućine u kolima.

Dobivena konstrukcija je vrlo jednostavna, iako ostvaruje sve zahtijevane funkcije, za brtvila sa tijelom cilindra sudjeluje samo statički, tako da ovo ne zahtjeva neku visokokvalitetnu obradu, dok visokokvalitetnu obradu zahtjeva samo površina omotača klipova 11 i 12 koji se, međutim, zahvaljujući njihovoj prirodi, vrlo lako obrađuju.

Kod naprijed opisanog funkcioniranja, klipovi 11 i 12 klize u dodiru sa unutrašnjim prstenovima 29, 31, 33 i 35 napravljenim od politetrafluoretilena kompozitnih prstenja 29-30, 31-32, 33-34, 35-36, bez dodira sa vanjskim prstenjem 30, 32, 34 i 36 od elastometnog materijala. Spomenuti unutrašnji prsteni se bočno oslanjaju na žljebove u koje su umetnuti kompozitni prsteni, i ne prenose nikakva transverzalna naprezanja na odgovarajuće O-prstene 30, 32, 34 i 36. Na taj način je spriječena svaka pojava istiskivanja, čak i kada su zazori između klipova 11 i 12 i odgovarajućih čahura 19 i 20 veliki. Zbog toga se u tijeku projekcije mogu predvidjeti veliki zazori u korist slobodne cirkulacije ulja u fazi mirovanja ili prekida kočenja.

Eventualne male neravnine na omotaču klipova djeluju na politetrafluoretilenske prsteni koji vrlo dobro izdržavaju takva naprezanja, ali ne i na elastomerni materijal koji bi brzo otkazao. Što više, nakon dužeg vremena taloženje čestica tetrafluoretilena na omotaču klipova smanjuje stupanj hrapavosti ovih, čime se poboljšavaju uvjeti rada. Mali koeficijent trenja smanjuje pasivno opterećenje kako pri započinjanju kočenja tako i u dinamičkim uvjetima, čime se, na kraju krajeva, smanjuje i sila potrebna za aktiviranje kočnica. Uz to, ne javlja se pojava sljepljivanja, čak ni nakon dugih perioda neupotrebe.

Na taj način primjena opisanih kompozitnih brtvila, koja su inače poznate već se koriste za druge primjene, ostvaruje, kod primjena predloženih prikazanim izumom, posebne prednosti koje su specifične za danu primjenu, pri čemu se, istovremeno, u cijelosti zadržavaju prednosti konfiguracije glavnog cilindra na kojem se koriste brtvila.

Posebno činjenica da se kompozitna brtvila ugrađuju u unutrašnjost sjedišta čahure, koje su sa svoje strane umetnute u otvor glavnog cilindra, omogućuje da se razdvoje dinamičke funkcije ovih kompozitnih brtvila od funkcija funkcionalno statičkih brtvila umetnutih između čahura i tijela cilindra. Konstrukcija spomenutog tijela sa rupom zatvorenom nepokretnim dnom, kod koje se unutrašnji dijelovi unose kroz kraj tijela suprotan od onoga gdje je dno, i učvršćuju u svom položaju pomoću elastičnih prstena, ili sličnih elemenata, omogućuje da se pojednostavni, a s tim pojeftini i smanji konstrukcija cilindra.

Iako je prikazani izum specifično opisan u vezi njegove primjene kod glavnog cilindra prema talijanskom patentnom spisu br. 1.119.298, podrazumijeva se da se može korisno primijeniti i kod drugih tipova glavnih cilindara koji također imaju brtvila postavljena u funkcionalno nepokretnim položajima i po kojima klize klipovi.

Kao što je ranije rečeno, pogodno je da materijal za izradu unutrašnjeg prstena brtvila primijenjenih prema izumu bude politetrafluoretilene u njegovim raznim komercijalnim vidovima (teflon, turcon, turcyte i drugi), ali se podrazumijeva da se mogu koristiti i drugi sintetički materijali koji imaju slične osobine trenja i otpornosti. Također vanjski prsten brtvila, koja treba biti elastičan i sposoban za održavanje brtvljenja, ali nije izložen dinamičkim naprezanjima, može, pogodno, biti oblikovan od jednog O-prstena od elastomernog materijala, ali se mogu koristiti i prsteni različitih profila.

Claims (6)

1. Glavni cilindar za kočne sustave vozila, tipa kod kojeg su brtvila ugrađena u sjedištu koja su funkcionalno nepokretna u odnosu na cilindar, i gdje neke od spomenutih brtvila dinamički sudjeluju sa omotačem klipova, naznačen time, što su brtvila (29-30, 31-32, 33-34, 35-36), ugrađene u funkcionalno nepokretnim položajima i u dinamičkom sudjelovanju sa omotačem klipova (11, 12), kompozitne, i obuhvaćaju jedan unutrašnji prsten (29, 31, 33, 35) napravljen od relativno mekanog sintetičkog materijala koji ima mali koeficijent trenja, kao i jedan vanjski prsten (30, 32, 34, 36) od elatstomernog materijala postavljen tako da steže spomenuti unutrašnji prsten (29, 31, 33, 35) u radijalnom smjeru na omotač odgovarajućeg klipa (11 ili 12).

2. Glavni cilindar prema zahtjevu 1, naznačen time, što su spomenuti unutrašnji prsteni (29, 31, 33, 35) kompozitnih brtvila napravljenih od politetrafluoretilena ili sličnog sintetičkog materijala.

3. Glavni cilindar prema zahtjevu 1, naznačen time, što vanjski prsteni (30, 32, 34, 36) kompozitnih brtvila imaju oblik tzv. O-prstena.

4. Glavni cilindar prema zahtjevu 1, naznačen time, što njegova konstrukcija u glavnini odgovara onoj opisanoj u talijanskom patentnom spisu br. 1.119.298.

5. Glavni cilindar prema zahtjevu 1, naznačen time, što su spomenuta kompozitna brtvila (29-30, 31-32, 33-34, 35-36) umetnute u unutrašnja sjedišta čahura (19, 20), koje su sa svoje strane umetnute u otvor (5) glavnog cilindra sa funkcionalno statičkim brtvilima (15-18).

6. Glavni cilindar prema zahtjevu 4, naznačen time, što njegovo tijelo (1) ima rupu (5) zatvorenu nepokretnim dnom (2), i što se svi unutrašnji dijelovi umeću od kraja tijela koje je suprotan onome gdje je dno (2) i učvršćeni su pomoću elastičnog prstena (28).