NO312185B1 - Trykkfluidavgivende innretning - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en trykkfluidavgivende innretning omfattende

- en sylinder,

- et stempel som er innrettet til å bli beveget frem og tilbake i sylinderen ,

- et reservoar for fluidet, og

- en kanal som kommuniserer med reservoaret, og

- en i tverrsnitt V-formet pakning , som er anordnet hvilende på en fremad vendende, radialt utad forløpende flate av stempelet i et ringrom mellom sylinderen og stempelet og som har et bunnparti og to ben som er innbyrdes forbundet via bunnpartiet og rager bort fra hverandre og fremover fra bunnpartiet, idet pakningens første ben rager på skrå radialt innad og er innrettet til å komme til anlegg mot et aksialt forløpende parti av stempelet, og pakningens annet ben rager på skrå radialt utad og er innrettet til å gli på og stadig ligge tettende an mot sylinderflaten,

i det første ben har en større elastisitet enn det annet ben

idet det første ben fjærende søker å tette en utløpsåpning av kanalen som munner ut ved det første ben.

Fra US 4753075 er det kjent en bremsesylinder der to stempler er glidbart montert i sylinderens løp. På hver side av det enkelte stempelet dannes det for det første stempelet et første reservoarkammer og et første trykkammer, og for det andre stempelet et andre reservoarkammer og et andre trykkammer. Pakningselementer er anordnet omkring stempelenes omkrets slik at de tetter mellom reservoarkamrene og trykkamrene. Reservoarkamrene står i forbindelse med et fluidreservoar via passasjer som er anordnet i sylinderveggen. I begge stemplene er det dannet flere åpninger som tillater bremsefluid å strømme fra reservoarkammeret forbi pakningselementet og inn i trykkammeret. Det andre stempelet er utstyrt med en utsugningsventil som under gitte betingelser også kan kommunisere fluid fra det andre reservoarkammeret til det andre trykkammeret.

US 5056313 viser en bremsesylinder med et første og et andre stempel, anordnet inne i sylinderens løp. I stemplenes periferi er det dannet hulrom som vender mot sylinderens løp vegg. Hulrommene kommuniserer med reservoarene gjennom sine respektive reservoarpassasjer. I området mellom de to stemplene, og mellom det andre stempelet og sylinderens endevegg, dannes henholdsvis et første trykk-kammer og et andre trykkammer. Hvert av trykkamrene står henholdsvis i forbindelse med første og andre bremsekrets. Når trykket i trykkamrene forbundet med bremsekretsen er større enn trykket i hulrommene, som står i forbindelse med reservoarpassasjene, vil de V-formede pakningene virke tettende mellom trykkamrene og hulrommene. I de tilfeller der bremsesystemet ikke er aktivert og trykket er større i reservoarpassasjenen enn i bremsekretsen, vil det foregå kommunikasjon av fluid mellom hulrommet og trykkammeret. Transporten av fluid foregår da hovedsakelig ved at ventilanordningen åpner passasjer i stempelet slik at fluid kan transporteres inn til trykkammeret.

US 5,111,661 beskriver en dobbelt bremsesylinder som skal benyttes i et hydraulisk bremsesystem for motorkjøretøy. Bremsesylinderen har et første stempel hvori det er dannet lavtrykkammer inn mot sylinderveggen og et andre stempel som på samme måte avgrenser et lavtrykkammer. Begge stemplene er glidbart anordnet i husets løp og er tilknyttet hvert sitt fluidreservoar. Rommet mellom de to sylinderstemplene utgjør et første høytrykkammer, i tillegg er det anordnet et andre høytrykkammer mellom husets lukkede ende og stempelet. Omkring begge stemplene er det montert pakninger, fortrinnsvis elastiske kragepakninger, plassert mellom høy- og lavtrykkamrene. Det er anordnet en sikkerhetsventil i tilknytning til det andre høytrykkammeret som kommuniserer fluid når bremsesylinderen befinner seg i hvilemodus. Pakningene kan sammen med sikkerhetsventilene kompensere for et eventuelt trykkfall i høytrykkammeret ved at fluid bringes inn i kammeret. De elastiske kragepakningene tillater at fluid transporteres fra lavtrykkamrene til høytrykkamrene henholdsvis som kompensasjon for trykkforskjellene mellom høy- og lavtrykkamrene. Pakningene er utformet slik at fluid ikke kan strømme motsatt vei dvs fra høytrykkamrene til lavtrykkamrene.

Fra EP-B1-0159 236 er det kjent en trykkfluidavgivende innretning av den ovennevnte type, hvor pakningen er anordnet i et rundtløpende spor som er tildannet i sylinderen. Sporet er åpent radialt innad mot stempelet, idet pakningens første ben vender radialt utad og pakningens annet ben vender radialt innad og stadig ligger tettende an mot en tilstøtende, sylindrisk flate av stempelet.

På grunn av at sporet er tildannet i sylinderen, må dennes ytterdiameter bli øket tilsvarende i det minste på stedet for sporet. Videre er kanalen tildannet i sylinderen på forholdsvis komplisert måte ved tildannelse av en rekke boringer som må bli fremstilt i separate maskineringstrinn.

Derved blir den trykkavgivende innretning stor og dens fremstilling blir kostbar.

Hensikten med oppfinnelsen er å skaffe en trykkavgivende innretning av den innledningsvis nevnte type som i mindre grad er beheftet med de ovennevnte ulemper.

Oppfinnelsen vil i det følgende bli beskrevet nærmere under henvisning til tegningen som skjematisk viser utførelseseksempler på en trykkfluidavgivende innretning ifølge oppfinnelsen.

Fig. 1 viser et lengdesnitt gjennom et stempel og en sylinder og en mellom disse anordnet pakning ifølge et første utførelseseksempel på en innretning ifølge oppfinnelsen, hvor partier av sylinderen og stempelet har blitt bortskåret og snittet gjennom stempelet følger linjen I-l på fig. 3. Fig. 2 er et perspektivriss av den pakning som er vist på fig. 1, idet pakningen har blitt gjennomskåret langs et aksialt forløpende plan. Fig. 3 er et perspektivriss av det på fig. 1 viste stempel, idet et parti av stempelet har blitt bortskåret. Fig. 4 er et riss som likner det som er vist på fig. 2, men som viser et annet utførelseseksempel på pakningen. Fig. 5 er et riss som likner det som er vist på fig. 3, men som viser et annet utførelseseksempel på et stempel.

Som vist på fig. 1 omfatter en trykkavgivende innretning ifølge oppfinnelsen en sylinder 1 hvori det er anordnet et stempel 2, som kan bli beveget aksialt frem og tilbake, idet en retning som kan angis som frem tilsvarer retningen for pilen A.

Stempelet 2 omfatter et fremre endeparti 3, med en diameter som er mindre enn diameteren av sylinderen 1. Videre har stempelet et bakre endeparti 4 med en diameter som kan være litt større enn diameteren av det fremre endeparti 3, og mellom endepartiene har stempelet et utragende flensparti 5 med en sylindrisk glideflate 9 med en diameter som er større enn diameteren av det bakre endeparti og bare litt mindre enn diameteren av sylinderen 1, slik at stempelet under sin bevegelse frem og tilbake i sylinderen kan bli ført glidende mot sylinderen via denne glideflate 9. Flenspartiet 5 har en radial fremre flensflate 6 og en radial bakre flensflate 7. Det fremre stempel endeparti 3 har en rundtløpende første vulst 8 nær sin fremre ende.

På den fremre flensflate 6 er det anordnet en ringformet pakning 10 som også er vist på fig. 2, og som er fremstilt av et gummielastisk materiale. Denne er i tverrsnitt hovedsakelig V-formet og har et bunnparti 11 hvorfra det rager frem et radialt indre, første ben 12 og et radialt ytre, annet ben 13. Det første ben 12 er litt lenger og tynnere enn det annet ben 13. Det første ben er således litt lettere elastisk deformerbart enn det ytre ben.

Pakningens bunnparti ligger an mot den fremre flensflate 6. Pakningens første ben 12 søker å ligge an mot stempelets fremre endeparti 3 og utøver en forholdsvis liten kraft mot dette på grunn av sin lille tykkelse, mens pakningens annet ben 13 søker å ligge an mot sylinderens innerflate 14 under utøvelse av en forholdsvis stor kraft mot denne innerflate 14 på grunn av sin store tykkelse.

For å støtte det bakre parti av pakningen 10 radialt og for å overføre en del av den reaksjonskraft som utøves som en reaksjon på den store radialt utadrettede kraft som utøves av det annet ben 13 mot sylinderveggen 14, kan pakningen nær sitt bunnparti 11 ha en radialt innad ragende, rundtløpende, annen vulst 15 som ligger an mot det fremre endeparti 3. For å skaffe en god tettende forbindelse mellom pakningen 10 og sylinderveggen 14, kan det annet ben 13 ha en radialt utad vendende, rundtløpende vulst eller tetningsleppe 16.

Rundt det fremre endeparti 3 av stempelet er det anordnet et holdeorgan 20 som i tverrsnitt kan ha form som en i tverrsnitt U-formet ring hvis ene, radialt indre ben 21 er innrettet til å gripe den første vulst 8 og dermed fastholde holdeorganet 20 aksialt. Det annet, radialt ytre ben 22 er innrettet til å rage bakover mellom benene 12,13 av pakningen 10 og komme til anlegg mot dennes bunnparti 11. Derved blir pakningen 10 fastholdt aksialt, slik at dens bunnparti stadig ligger an mot den fremre flensflate 6 under en bevegelse av stempelet frem og tilbake. Holdeorganet er fortrinnsvis fremstilt av plast, men kan være fremstilt av et hvilket som helst annet egnet materiale, f.eks. metall.

I stempelet 2 er det tildannet et utad åpent spor 30 med et første sporparti 31, som når pakningen 10 er montert på stempelet 2, forløper aksialt bakover til flenspartiet 5 fra et sted av stempelet 2 som ligger bak den fremre kant av det første ben 12 av pakningen 10. Videre forløper det i glideflaten 9 av flenspartiet 5 et annet aksialt sporparti 32. Det første og det annet sporparti 31,32 er innbyrdes forbundet via et tredje sporparti 33 som er tildannet i den fremre flensflate 6.

Det fremre endeparti 3 av stempelet 2 avgrenser sammen med pakningen 10 og et tilstøtende parti av sylinderen 1 et fremre sylinderrom 40. Det bakre endeparti 4 av stempelet 2 og tilstøtende parti av sylinderen 1 avgrenser et bakre sylinderrom 41. Det fremre sylinderrom 40 kommuniserer stadig med en trykkfluidmottaker 60, mens det bakre sylinderrom 41 stadig kan kommunisere med et reservoar 61 for et trykkfluid. Alternativt kan det bakre sylinderrom 41 danne fluidreservoaret. Det er da ikke behov for et separat reservoar 61.

Når pakningen 10 er montert på stempelet 2, danner sporet 30 sammen med sylinderen 1 resp. stempelet 2 en sammenhengende kanal som forløper fra det bakre sylinderrom 41, og som er avsluttet radialt innenfor det fremre parti av pakningens første ben 12. Den fremre ende av kanalen kan således betegnes som en fremre åpning eller kanalåpning 43.

I stedet for sporet 30 kan det i stempelet 2 være tildannet en kanal 62 som forløper fra det bakre sylinderrom 41 til stedet for kanalåpningen 43, slik det er angitt med stiplede linjer på fig. 1.

Når stempelet 2 er i ro og ingen kraft søker å bevege det frem eller tilbake, er trykket på et fluid i det fremre sylinderrom 40 likt trykket på fluidet i det bakre sylinderrom 41, dvs. at differensialtrykket over pakningen er null. Pakningens første ben 12 ligger da bare svakt an mot det fremre endeparti 3 av stempelet og dekker åpningen 43 bare på grunn av sin egen elastisitet eller forspenning. Pakningens annet ben 13 ligger imidlertid kraftigere an mot sylinderveggen 41 på grunn av dette bens kraftigere forspenning.

Under en bevegelse av stempelet 2 fremover eller oppover i retning A, blir trykket på trykkfluidet i det fremre sylinderrom 40 øket, slik at trykkfluid blir søkt presset ut av dette sylinderrom mot trykkfluidmottakeren. Pakningens annet ben 13 ligger herunder stadig tettende an mot sylinderveggen 14 og pakningens første ben 12 blir på grunn av det økede trykk på fluidet i det fremre sylinderrom 40 presset kraftig mot det fremre stempelparti 3 og tetter således åpningen 43 fullstendig.

Dersom stempelet 2 blir beveget raskt bakover f.eks. trukket bakover ved hjelp av en stempelstang (ikke vist), slik at det over pakningen inntreffer et differensialtrykk som er rettet mot det fremre sylinderrom 40, dvs. at trykket på fluidet i det bakre sylinderrom 41 er større enn trykket på fluidet i det fremre sylinderrom 40, blir pakningens første ben beveget bort fra åpningen 43. Derved kan fluid strømme fra reservoaret 61 til det fremre sylinderrom 40 via kanalen 30. En slik strøm kan også fås dersom det i det fremre sylinderrom 40 skulle inntreffe en fluidlekkasje.

Alternativt kan det annet sporparti 32 bli utelatt, f.eks. dersom det mellom flenspartiet 5 og sylinderen 1 er en tilstrekkelig stor klaring til at det kan fås en fluidstrøm mellom disse bestanddeler og stempelet samtidig under sin bevegelse kan bli styrt tilstrekkelig godt.

I stedet for at det i stempelet er tildannet et spor 30 med et første sporparti 31 og et tredje sporparti 33, kan det i pakningen være tildannet to tilsvarende pakningssporpartier 50,51 slik det er vist på fig. 4, idet disse pakningssporpartier 50,51 forløper f.eks. nær de steder hvor det første og andre stempelsporpartier 31,33 ellers ville ha blitt tildannet. Derved kan det fås en kanal tilsvarende den ovennevnte kanal som forbinder fluidreservoaret med kanalåpningen 43 nær pakningens første ben 12.

I stedet for sporet 30 kan det i stempelet være tildannet et spiralformet spor 60 som forløper i den fremre flensflate 6 og i den sylindriske overflate av det fremre stempelparti 3. Fordelen ved det spiralformede spor er at det lett kan bli fremstilt i en dreiebenk.

Claims (10)

1. Trykkfluidavgivende innretning omfattende - en sylinder (1), - et stempel (2) som er innrettet til å bli beveget frem og tilbake i sylinderen (1), - et reservoar (61) for fluidet, og - en kanal(30; 50,51) som kommuniserer med reservoaret (61), og - en i tverrsnitt V-formet pakning (10), som er anordnet hvilende på en fremad vendende, radialt utad forløpende flate (6) av stempelet (2) i et ringrom mellom sylinderen (1) og stempelet (2) og som har et bunnparti (11) og to ben (12,13) som er innbyrdes forbundet via bunnpartiet (11) og rager bort fra hverandre og fremover fra bunnpartiet (11), idet pakningens (10) første ben (12) rager på skrå radialt innad og er innrettet til å komme til anlegg mot et aksialt forløpende parti (3) av stempelet, og pakningens (10) annet ben (13) rager på skrå radialt utad og er innrettet til å gli på og stadig ligge tettende an mot sylinderflaten (14), karakterisert ved at det første ben (12) har en større elastisitet enn det annet ben (13) idet det første ben (12) fjærende søker å tette en utløpsåpning (43) av kanalen (30) som munner ut ved det første ben (12).

2. Trykkfluidavgivende innretning ifølge krav 1, karakterisert ved at et endeparti (3) av stempelet (2) som pakningen (10) er anlagt mot, sammen med et tilstøtende endeparti av sylinderen (1) avgrenser et fremre sylinderrom (40).

3. Trykkfluidavgivende innretning ifølge krav 1 eller krav 2, karakterisert ved at et parti (4) av stempelet (2) beliggende bak pakningen (10), regnet i aksial retning, sammen med et tilstøtende sylinderparti avgrenser et bakre sylinderrom (41), som stadig kommuniserer med reservoaret (61), og at utløpsåpningen (43) kommuniserer med dette sylinderrom (41) via kanalen (30).

4. Trykkfluidavgivende innretning ifølge et av kravene 1-3, karakterisert ved at kanalen (30) er tildannet i stempelet (2).

5. Trykkfluidavgivende innretning ifølge et av kravene 1-3, karakterisert ved at kanalen (30) er avgrenset av et åpent spor (50,51) i pakningen og et overfor dette spor beliggende parti (3,5) av stempelet (2), idet sporet (50,51) forløper fra nær pakningens bunnparti til et parti av det første ben beliggende nær bunnpartiet.

6. Trykkfluidavgivende innretning ifølge et av kravene 1-3, karakterisert ved at kanalen utgjøres av sporet (60) som forløper hovedsakelig spiralformet i stempelet (2), fra et sted som er innrettet til å ligge overfor det første ben (12) av pakningen, til en radialt ytre kant av et parti, som understøtter pakningens bunnparti.

7. Trykkfluidavgivende innretning ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at et holdeorgan (20) som er fast forbundet med stempelet (2) har et parti (22) som er innrettet til å ligge an mot en fremre flate av pakningens bunnparti.

8. Trykkfluidavgivende innretning ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at det fremre stempel endeparti (3) av stempelet (2) har en rundtløpende første vulst (8) nær sin fremre ende.

9. Trykkfluidavgivende innretning ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at pakningen (10) nær sitt bunnparti (11) har en vulst (15) som ligger an mot det fremre endeparti (3) av stempelet (2).

10. Trykkfluidavgivende innretning ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at pakningens annet ben (13) har en radialt utad vendende, rundtløpende vulst eller tetningsleppe (16).