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Steuerzylinder für hydraulisch betätigte Bremsen von Kraftfahrzeugen
Gegenstand der Erfindung ist ein neuer bzw. verbesserter Steuerzylinder für hydraulisch betätigte Bremsen von selbstbeweglichen Fahrzeugen, welcher ein Paar von in entgegengesetzter Richtung beweglichen Kolben umschliesst, die gesonderte hydraulische, zur Betätigung der vorderen bzw. rückwärtigen Bremse des Fahrzeuges dienende Leitungssysteme beeinflussen.
Die schematischen Zeichnungen zeigen beispielsweise mehrere konstruktive Verwirklichungen des erfindungsgemässen verbesserten Steuerzylinder für hydraulische Bremsen. Fig. l ist eine Schnittansicht längs der Ebene, in der der Betätigungshebel des Steuerzylinders liegt, wobei diese Ausführungsform eine vorne liegende Verbindung zum Vorratsbehälter und eine in ihrer Bewegung beschränkte Trennungswand zeigt. Fig. 2 ist ein Querschnitt nach Linie II-II der Fig. 1. Fig. 3 ist ein Mittelschnitt durch den starren Teil des Hülsenventils. Fig. 4 ist eine Ansicht ähnlich Fig. 1, jedoch eine Ausführungsform mit rückwärts liegender Verbindung zum Vorratsbehälter darstellend.
Fig. 5 ist ein Querschnitt durch eine konstruktive Ausführungsform des Steuerzylinders mit vorderer Verbindung zum Vorratsbehälter und in ihrer Bewegung nicht begrenzter Trennungswand. Fig. 6 zeigt eine konstruktive Einzelheit.
Mit 1 wird der übliche Zylinder mit durchgehend gleich grosser Bohrung bezeichnet, in welchem die in entgegengesetzter Richtung beweglichen Arbeitskolben 2 und 2'eingepasst sind und durch die Stossstangen 3, 3'betätigt werden, welch letztere gelenkig mit dem Hebelpaar 4,4'verbunden sind. Die beiden Hebel 4,4' sind untereinander durch ein Glied 5 verbunden.
Der Hebel 4 ist mit einem Pedal 6 fest verbunden und steht unter dem Zug einer Feder 7, welche das Bestreben hat, das gesamte Bremssystem in die unwirksame Lage zurückzuholen.
Der Zylinder 1 ist durch eine Trennwand 8 in ein Paar von getrennten Abteilungen 9, 9' geteilt, in denen die bezüglichen Kolben 2 und 2' untergebracht sind und die durch Öffnungen 10 und 10', die durch Ventilhülsen gesteuert werden, mit nicht gezeichneten Behältern in Verbindung stehen.
Die Trennwand 8 bezweckt die Hervorbringung einer begrenzten Bewegung durch einen Bolzen 11, der mit dem Zylinder starr verbunden ist und in einem Längsschlitz 12 innerhalb der Trennwand geführt wird, wodurch ein selbsttätiger Ausgleich zwischen den bezüglichen Bremssystemen, die mit den vorderen und rückwärtigen Rädern verbunden sind und deren Leitungen mit den bezüglichen Räumen 9, 9' durch Öffnungen 13, 13' in Verbindung stehen, bewerkstelligt wird.
Die Hülsenventile, welche die Öffnungen 10 und 10'steuern, haben gleiche Form und sind mit Bezug auf die Mittelebene der Trennwand 8 symmetrisch angeordnet. Infolgedessen wird im folgenden nur eines der genannten Hülsenventile beschrieben, während die entsprechenden Teile des zweiten Hülsenventils die gleichen mit einem (') versehenen Bezugszeichen aufweisen.
Die Ventile haben die bereits in einer früheren Ausführungsform bekanntgewordene Bauart. Das Ventil besteht im wesentlichen aus einem axial durchbohrten metallischen zylinderförmigen Teil 14, welcher sich im Zylinder 1 bewegt und in seiner Aussenwandung zur Erzeugenden des Zylinders parallel verlaufende Nuten 24 und eine zu letzteren senkrecht verlaufende Nut 23 aufweist sowie aus einem Schubglied 15 und einem zwischen Teil 14 und Schubglied 15 eingeschalteten elastischen Dichtungsring 16, der aus Gummi oder ähnlichem Werkstoff besteht.
Wenn von aussen kein Druck auf die in den Kammern 9, 9'befindliche Flüssigkeit ausgeübt wird, ist die Aussenfläche der elastischen Dichtungsringe 16, 16'mit den Wandungen des Zylinders 1 ausser Berührung.
Das Schubglied 15 steht einerseits unter der Wirkung einer Feder 17, die sich gegen einen weiteren becherförmigen Teil 18 abstützt, und anderseits unter der entgegengesetzten Wirkung einer Feder 20, deren anderes Ende sich auf die Trennwand 8 abstützt. Die Federn 17 und 20 sind derart bemessen, dass, wenn auf den Kolben 2 kein Druck ausgeübt wird, das Schubglied 15 auf den Dichtungsring 16 keinen Druck ausübt, letzterer also völlig entlastet ist.
Unter diesen Umständen ist die eine der zur Achse des Ringes 16 senkrechten Flächen in Berührung mit der Hinterfläche des Schubgliedes 15, während die entgegengesetzte Seite mit der Vorderfläche des durchbohrten metallischen zylinderförmigen Teiles 14 in Berührung steht.
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Zwischen dem Arbeitskolben 2 und dem becher- förmigen Teil. M ist eine ringförmige Dichtung 19 zwischengeschaltet, deren Aussenfläche konvex ist und nur im Bereich des grössten Aussendurch- messers der Dichtung mit dem Zylindermantel in Berührung steht, wenn der Arbeitskolben 2 keinen Druck ausübt.
Der Kolben 2 wird durch die Feder 21 gegen die ringförmige Dichtung 19 gedruckt. Hiedurch wird in der Ruhestellung ein Herausfliessen der
Flüssigkeit aus dem Raum 9 verhindert.
Eine ringförmige Dichtung 22 ist zwischen dem
Teil 14 des Ventils und der Trennwand 8 an- geordnet. Wenn von aussen kein Druck ausgeübt wird, gestattet die ringförmige Dichtung 22 die Verbindung von Raum 9 zum Raum 9'und umgekehrt, u. zw. durch den Spielraum zwischen
Trennwand 8 und Zylinder 1 und längs der Be- rührungsfläche zwischen Trennwand 8 und
Vorderfläche der ringförmigen Dichtung 22.
Die Verbindung zwischen den beiden Räumen 9 und 9'wird zu Beginn des Annäherungshubes der beiden Arbeitskolben 2, 2'unter der Wirkung des Bremsfusshebels unterbrochen ; denn die ringförmigen Dichtungen 22, 22'werden unter diesen
Umständen zwischen den Kopfteilen 14, 14'der Ventile und der Trennwand 8 zusammengedrückt und unterbinden das Fliessen der Bremsflüssigkeit längs der Berührungsfläche zwischen Trennwand 8 und Vorderfläche der ringförmigen Dichtung 22.
Die Flüssigkeit kann auch nicht längs der Umfangsfläche der ringförmigen Dichtung 22 fliessen, da die Aussenfläche der Dichtung 22 unter der Wirkung des parallel zur Achse dieser Dichtung ausgeübten Anpressungsdruckes und des von der im Raum 9 enthaltenen Flüssigkeit senkrecht zur Innenwandung der ringförmigen Dichtung 22 ausgeübten Druckes mit der Innenfläche des Zylinders 1 in Berührung kommt.
Bei der Vorwärtsbewegung der beiden Kolben 2, 2'nimmt auch die Berührungsfläche der ringförmigen Dichtungen 19, 19'mit dem Zylinder 1 zu. Auf diese Weise kann die Flüssigkeit aus dem Zylinder auch dann nicht austreten, wenn der Druck in den Räumen 9, 9'denjenigen Wert übersteigt, den der Druck bei Ausserbereitschaftsstellung der Bremse aufweist.
Bei der weiteren Annäherungsbewegung der beiden Kolben kommen die Dichtungsringe 16, 16'mit der Zylinderwandung in Berührung und verhindern, dass die in den Räumen 9, 9'enthaltene Flüssigkeit durch die Bohrungen 10, 10' in die zugehörigen Nachfüllbehälter fliesst. Der auf die in den Räumen 9, 9'enthaltene Flüssigkeit ausgeübte Druck wirkt sich daher durch die Bohrungen 13, 13'in den Bremszylindern aus.
Die geringen Druckunterschiede, die etwa zwischen den beiden Bremssystemen auftreten können, werden durch die beschränkte axiale Bewegung der Trennwand 8 selbsttätig ausgeglichen.
Wenn der Fahrzeugführer den Druck auf das Pedal 6 vermindert, bringen die Federn 17 und 17' die Kolben 2 und 2'sofort zurück, wodurch in den Kammern 9, 9'eine Saugwirkung auftritt.
Diese wird augenblicklich durch den Rückfluss von Flüssigkeit aus dem Behälter in die genannten
Räume durch die Kanäle 23 und die Axialnuten 24 (Fig. 3), die im Umfangsbereich des Teiles 14 vorgesehen sind sowie durch die Mittelbohrung in diesem und dem Schubglied 15 ausgeglichen.
Dadurch, dass der Aussendurchmesser der ring- förmigen Dichtungen 16 kleiner ist als der Innen- durchmesser des Zylinders, ergibt sich der Vorteil, dass allenfalls im Ölkreislauf eingeschlossene Luft raschest entfernt werden kann.
Tatsächlich wird die Luft durch die Betätigung des Pedals aus dem
Zylinder entfernt und in Richtung der Nachfüll- behälter durch den Spielraum zwischen der
Zylinderinnenwand und dem Schubglied 15, der ringförmigen Dichtung 16 und dem Teil 14 aus- gepresst, da die mechanische Zusammendrückung der Federn nicht ausreicht, um die genannte
Dichtung so auszudehnen, dass sie mit der Innen- wand des Zylinders in Berührung kommt. Der hydraulische Druck, der in dem Zylinder zufolge des Vorhandenseins von Luft zustandekommt, kann keinen so hohen Wert erreichen, dass eine ausreichende Ausdehnung der Dichtung bewirkt wird und ein vollkommen dichter Abschluss ein- tritt.
Ist die gesamte Luft ausgestossen, so reicht der
Widerstand, der den Flüssigkeitsdurchfluss durch den Kanal sperrt, aus, um im Zylinder den richtigen Arbeitsdruck mit genügender Schnellig- keit herzustellen, sobald der Fahrer das Pedal niederdrückt.
Die konvexe Aussenform der ringförmigen
Dichtungen 19 und 22 hat den Vorteil, dass zu- folge Entstehens eines radialen hydraulischen
Druckes während des Bremsens der geeignete
Zustand aufrechterhalten und ausserdem die mit der Zylinderwandung in Berührung stehende
Oberfläche beträchtlich verkleinert wird, sobald die Druckanwendung auf das Steuerpedal nachlässt. Die Abnutzung der Dichtungen wird da- : durch vermindert, während zu gleicher Zeit eine geeignete Schmierung der Zylinderinnenwandung stattfindet.
In der vorgenannten Konstruktion wird der Rückfluss der Flüssigkeit aus den Behältern in die Zylinder bei rückgehenden Kolben über die Hülsenkanäle bewirkt. Der SteuerzyJinder kann aber auch so gebaut werden, dass der Flüssigkeitsrückstrom an der Rückseite der genannten Ventile eintritt. Der Aufbau wird dadurch wesentlich ; vereinfacht.
Ein Konstruktionsbeispiel einer solchen Aus- . führung ist in Fig. 4 dargestellt, in welcher der Zylinder 25 durch eine wegbegrenzte Trennwand 27in zwei Abteilungen 26, 26'geteilt ist. In diesen 3 Räumen bewegen sich die bezüglichen Arbeitskolben 28, 28', von denen jeder eine schwimmende ringförmige Dichtung 29, 29'aufweist, die mit denselben durch eine Flanschenhülse 30, 30'in Berührung steht, welche ihrerseits durch 1 Federn 31, 31'gegen ein mit Mittelbohrung ver- sehenes Schubglied 32, 32'gedrückt wird, welch letzteres unter dem Einfluss von Rückführfedern
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33, 33'steht, die sich gegen die Trennwand 27 über ringförmige Dichtungen 34, 34'und Metallauflagescheibe 35,
35'abstützen.
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grössten Aussendurchmessers der Dichtungen mit der Zylinderwandung 25 in Berührung zu halten, auch wenn von aussen auf die Arbeitskolben 28, 28' kein Druck ausgeübt wird. Die Hülsen 30, 30' tragen ringförmige Glieder 36, 36'mit Umfangsnuten 37, 37', die mit dem Nachfüllbehälter über die Bohrungen 38, 38'und mit den zugehörigen Arbeitsräumen über die Radialbohrungen 39, 39'in Verbindung stehen. Das Innenende der Hülsen 30, 30'hat einen Vorsprung 40, 40', der befähigt ist, ventilartig mit Vorsprüngen 41, 41'der Ringglieder 36, 36'zusammen- zuarbeiten, um auf diese Weise die Verbindung zwischen dem Nachfüllbehälter und dem zugehörigen Arbeitsraum zu unterbrechen.
Zwischen den ringförmigen Gliedern 36, 36'und den Schubgliedern 32, 32'ist je eine schwimmende Dichtung 42, 42'angeordnet und durch die Federn 33, 33' festgehalten. Eine Anschlagschraube 43, 43'be- schränkt den Rücklauf der Ringglieder 36, 36'.
In normalem, unwirksamem Zustand haben die Einzelteile der Einrichtung die aus Fig. 4 ersichtliche Lage. Die ringförmigen Glieder 36, 36'werden durch die Federn 33, 33'gegen die Anschlagschrauben 43, 43'gehalten und die Vorsprünge 40, 40'der Hülsen 30, 30'werden mittels der Federn 31, 31'von den Vorsprüngen 41, 41' der ringförmigen Glieder 36, 36'im Abstand gehalten. Dadurch besteht eine freie Verbindung der Arbeitsräume mit den Vorratsbehältern.
Wenn die Kolben 28, 28'zur Betätigung der Bremsen gegeneinander nach vorne bewegt werden, fliesst die Flüssigkeit augenblicklich in den Vorratsbehälter zurück, während durch die radialen Öffnungen 39, 39'und den zwischen der Zylinder-
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förmigen Dichtungen 42, 42'und der Stirnkante der Ringglieder 36, 36'gebildeten Spielraum ein freier Durchlauf besteht.
Sobald die Hülsenvorsprünge 40, 40'mit den Vorsprüngen 41, 41' in Berührung kommen, wird der Flüssigkeitsstrom durch die radialen Öffnungen 39, 39'unterbrochen. Der Widerstand, welcher das Fliessen durch diesen Kanal hemmt, erhöht den Druck in den Arbeiträumen, wodurch sich die Dichtungen ausdehnen und die betreffenden Arbeitsräume von dem Vorratsbehälter und von der äusseren Umgebung vollkommen abschliessen. Die Bremsflüssigkeit fliesst dann durch die Öffnungen 44, 44'in die entsprechenden Bremssysteme.
Sobald der Druck auf das Betätigungspedal
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über die Radialbohrungen 39, 39'aus den Nach- füllbehälter in die Arbeitsräume 26, 26'fliessen kann und der durch die Rücklaufbewegung der Kolben erzeugte Unterdruck aufgehoben wird.
Die schwimmenden ringförmigen Dichtungen 29, 34, 42 und 29', 34', 42'entsprechen den schwimmenden Dichtungen 19, 22 und 19', 22'
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in diesem Fall die während des Rücklaufhubes zwischen den sich berührenden Teilen auftretenden Reibungen gleichfalls verringert werden.
Bei der beschriebenen Konstruktion bleibt, falls in einem der Bremssysteme die Leitungen, welche die entsprechenden Vorderrad-bzw.
Hinterradbremsen des Fahrzeuges versorgen, leck sein sollten, das andere Bremssystem intakt. Die begrenzte Bewegung der Zwischenwand beschränkt die Ausgleichsfähigkeit hinsichtlich der Abnutzung der Bremsbacken der Vorderräder in bezug auf die Backen der Hinterradbremse.
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Zu-bzw. Abflussöffnung des einen Rades des Bremssystems in teilentleertem Zustand offen zu lassen, um die Arbeitskolben im Zylinder vorwärts bewegen zu lassen und die Entleerung des anderen Bremssystems zu gewährleisten.
Diese unbedeutenden Nachteile können durch die in den Fig. 5 und 6 gezeigte Anordnung leicht vermieden werden, in welcher die Zwischenwand 45 befähigt ist, eine nicht begrenzte Bewegung zuzulassen bzw. in ihrer axialen Verschiebung durch den Zylinder 46 nicht behindert ist.
In diesen Figuren ist die Konstruktion eines Steuerzylinder dargestellt, bei der wie in der Anordnung der Fig. l eine vom liegende Verbindung zum Vorratsbehälter verwendet wird.
Es ist klar, dass eine Zwischenwand ohne beschränkte Bewegung auch bei einem Steuerzylinder angewendet werden kann, der eine rück-
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Arbeitsräume 47, 47'bewegliche Arbeitskolben 48, 48'und Hülsenventile, bestehend aus zylindrischen Hülsen 49, 49'und Schubgliedern 50, 50', zwischen denen die ringförmigen Dichtungen 51, 51'liegen, deren Durchmessser kleiner als der Innendurchmesser des Zylinders 46 ist.
Zwischen der Zwischenwand 45 und den Hülsen 49, 49'liegen die Dichtungen 52, 52' ; die gleichfalls schwimmenden Dichtungen 53, 53' : werden mittels der Auflagescheibe 54, 54'gegen die Arbeitskolben gehalten. Zwischen den Teilen 50, 54 und 50', 54'lagern die Rückholfedern 55, 55'und zwischen den Teilen 50, 50'und den inneren ringförmigen Vorsprung der Hülsen 49, 1 49'die Federn 56, 56'. Die schwimmenden Dichtungen 53, 53'und 52, 52'haben den gleichen konvexen Umfang wie früher beschrieben und
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werden durch die Federn so gehalten, dass sie sowohl in axialer als auch radialer Richtung hin-
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dass sie ein passendes Gleichgewicht gewährleisten, wenn die verschiedenen Teile sich in der Ruhelage befinden.
Die Hülsen 49, 49'haben an ihren Enden
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(Fig. 5 und 6) weisen Bohrungen 59, 59'auf, welche eine Verbindung zwischen den ringförmigen Räumen 60, 60'und den durch die Zylinderwand und den Dichtungsringen 51, 51'begrenzten Räumen herstellen. Die ringförmigen Räume 60, 60'stehen durch die Bohrungen 61, 61'mit den Nachfüllbehältem in ständiger Verbindung.
Sobald sich die Arbeitskolben 48, 48'gegeneinander zu bewegen beginnen, fliesst die Flüssigkeit in den Arbeitsräumen durch die Kanäle zwischen den Hülsenventilen und der Zylinderwand in den Vorratsbehälter. Der durch besagte Kanäle gegen den Flüssigkeitsstrom ausgeübte Widerstand erzeugt in den Arbeitskammern eine Druckerhöhung, so dass sich die Dichtungen ausdehnen und in Berührung mit der Zylinderwandung kommen, wodurch der Zylinder vom Vorratsbehälter abgesperrt wird. Die Flüssigkeit fliesst dann unter Druck durch die Öffnungen 62, 62'zu den Bremsvorrichtungen.
Wird der Druck . am Betätigungspedal aufgehoben, so fliesst die Flüssigkeit in die ringförmigen Räume 60, 60' und in den Vorratsbehälter durch die entsprechenden Kanäle und zwischen den Dichtungen 51, 51'und den angrenzenden Hülsenwandungen und den damit in Verbindung stehenden Schubgliedern infolge der Rückflusswirkung in die Arbeitskammern wieder zurück.
Die Zylinderausführung gemäss Fig. 5 ist gegen- über der Ausführung gemäss Fig. 1 und 4 dadurch vereinfacht, dass die Zwischenwand-Führungsstange weggefallen ist.
Hinsichtlich der Wirkungsweise wird ausserdem folgendes bemerkt : Wird einer der Arbeitskolben unwirksam, z. B. durch Auslaufen von Flüssigkeit aus dem ihm zugeordneten Bremssystem, so werden der Arbeitskolben und das Hülsenventil des anderen Bremssystems als einander gegen- überliegende Kolben wirken, wobei jeder von ihnen die Hälfte seines Arbeitshubes ausführen wird. In diesem Fall bleibt der Arbeitsdruck des arbeitenden Bremssystems konstant.
In allen beschriebenen Konstruktionsbeispielen wurde angenommen, dass der Zylinder einen konstanten Durchmesser hat, so dass die Bremswirkung in beiden Systemen gleich ist. Wird verlangt, dass in einem der Systeme die Bremswirkung von der im anderen System verschieden ist, müssen die zwei Arbeitsräume verschiedene Durchmesser haben.
Derartige und auch andere Abänderungen können für praktische Zwecke durchgeführt werden, ohne vom Erfindungsgedanken abzuweichen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Steuerzylinder für hydraulisch betätigte Bremsen von Kraftfahrzeugen mit einem Paar von in entgegengesetzen Richtungen beweglichen Kolben, welche gesonderte hydraulische, auf die Vorder-und Hinterradbremsen des Fahrzeugs wirkende Leitungssysteme beeinflussen, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinder (1), in welchem die beiden entgegengesetzt beweglichen Kolben angeordnet sind, durch eine Trennwand (8 ; 45), deren Bewegung begrenzt oder nicht begrenzt sein kann, in zwei Arbeitsräume unterteilt ist, wobei der Trennwand an sich bekannte Dichtungen (22, 22' ; 52, 52') aus elastischem Werkstoff anliegen, die bei gelösten Bremsen von der Innenwandung des Zylinders (1) abstehen.
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Control cylinder for hydraulically operated brakes of motor vehicles
The subject of the invention is a new or improved control cylinder for hydraulically operated brakes of self-propelled vehicles, which encloses a pair of pistons which move in opposite directions and which influence the separate hydraulic line systems used to operate the front and rear brakes of the vehicle.
The schematic drawings show, for example, several constructive implementations of the improved control cylinder according to the invention for hydraulic brakes. 1 is a sectional view along the plane in which the operating lever of the control cylinder lies, this embodiment showing a connection to the storage container at the front and a partition wall which is restricted in its movement. Fig. 2 is a cross section along line II-II of Fig. 1. Fig. 3 is a central section through the rigid part of the sleeve valve. Fig. 4 is a view similar to Fig. 1, but showing an embodiment with a rearward connection to the storage container.
5 is a cross-section through a structural embodiment of the control cylinder with a front connection to the storage container and a partition wall which is not limited in its movement. Fig. 6 shows a structural detail.
1 denotes the usual cylinder with a continuous hole of the same size, in which the working pistons 2 and 2 ', which can move in opposite directions, are fitted and actuated by the push rods 3, 3', the latter being articulated with the pair of levers 4, 4 ' . The two levers 4, 4 'are connected to one another by a link 5.
The lever 4 is firmly connected to a pedal 6 and is under the tension of a spring 7, which tends to bring the entire brake system back into the inoperative position.
The cylinder 1 is divided by a partition 8 into a pair of separate compartments 9, 9 ', in which the respective pistons 2 and 2' are accommodated and those through openings 10 and 10 ', which are controlled by valve sleeves, with containers not shown keep in touch.
The purpose of the partition wall 8 is to produce a limited movement by means of a bolt 11 which is rigidly connected to the cylinder and is guided in a longitudinal slot 12 within the partition wall, whereby an automatic compensation between the relevant braking systems, which are connected to the front and rear wheels and the lines of which are connected to the relevant spaces 9, 9 'through openings 13, 13'.
The sleeve valves which control the openings 10 and 10 ′ have the same shape and are arranged symmetrically with respect to the center plane of the partition 8. As a result, only one of the sleeve valves mentioned will be described in the following, while the corresponding parts of the second sleeve valve have the same reference numerals provided with a (').
The valves are of the type already known in an earlier embodiment. The valve consists essentially of an axially pierced metallic cylindrical part 14, which moves in the cylinder 1 and in its outer wall has grooves 24 running parallel to the generatrix of the cylinder and a groove 23 running perpendicular to the latter, as well as a thrust member 15 and an intermediate part 14 and thrust member 15 switched on elastic sealing ring 16, which consists of rubber or similar material.
If no pressure is exerted on the liquid in the chambers 9, 9 ′ from the outside, the outer surface of the elastic sealing rings 16, 16 ′ is out of contact with the walls of the cylinder 1.
The push member 15 is on the one hand under the action of a spring 17, which is supported against a further cup-shaped part 18, and on the other hand under the opposing effect of a spring 20, the other end of which is supported on the partition 8. The springs 17 and 20 are dimensioned in such a way that, when no pressure is exerted on the piston 2, the thrust member 15 exerts no pressure on the sealing ring 16, so the latter is completely relieved.
Under these circumstances, one of the surfaces perpendicular to the axis of the ring 16 is in contact with the rear surface of the pusher member 15, while the opposite side is in contact with the front surface of the pierced metallic cylindrical part 14.
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Between the working piston 2 and the cup-shaped part. M an annular seal 19 is interposed, the outer surface of which is convex and is only in contact with the cylinder jacket in the area of the largest outer diameter of the seal when the working piston 2 is not exerting any pressure.
The piston 2 is pressed against the annular seal 19 by the spring 21. As a result, in the rest position, the
Liquid from the space 9 prevented.
An annular seal 22 is between the
Part 14 of the valve and the partition 8 arranged. If no pressure is exerted from the outside, the annular seal 22 allows the connection of space 9 to space 9 'and vice versa, and the like. zw. by the margin between
Partition wall 8 and cylinder 1 and along the contact surface between partition wall 8 and
Front surface of the annular seal 22.
The connection between the two spaces 9 and 9 'is interrupted at the beginning of the approach stroke of the two working pistons 2, 2' under the action of the brake foot lever; because the annular seals 22, 22 'are below these
Circumstances between the head parts 14, 14 ′ of the valves and the partition 8 are compressed and prevent the flow of the brake fluid along the contact surface between the partition 8 and the front surface of the annular seal 22.
The liquid can also not flow along the circumferential surface of the annular seal 22, since the outer surface of the seal 22 under the effect of the contact pressure exerted parallel to the axis of this seal and the pressure exerted by the liquid contained in the space 9 perpendicular to the inner wall of the annular seal 22 the inner surface of the cylinder 1 comes into contact.
During the forward movement of the two pistons 2, 2 ′, the contact surface of the annular seals 19, 19 ′ with the cylinder 1 also increases. In this way, the liquid cannot escape from the cylinder even if the pressure in the spaces 9, 9 'exceeds the value that the pressure has when the brake is in standby.
As the two pistons move closer together, the sealing rings 16, 16 'come into contact with the cylinder wall and prevent the liquid contained in the spaces 9, 9' from flowing through the bores 10, 10 'into the associated refill container. The pressure exerted on the liquid contained in the spaces 9, 9 ′ therefore has an effect through the bores 13, 13 ′ in the brake cylinders.
The small pressure differences that can occur between the two brake systems, for example, are automatically compensated for by the limited axial movement of the partition 8.
When the driver of the vehicle reduces the pressure on the pedal 6, the springs 17 and 17 'bring the pistons 2 and 2' back immediately, as a result of which a suction effect occurs in the chambers 9, 9 '.
This is instantaneous due to the backflow of liquid from the container into the said
Spaces through the channels 23 and the axial grooves 24 (FIG. 3), which are provided in the circumferential region of the part 14 and are compensated for by the central bore in this and the thrust member 15.
The fact that the outer diameter of the annular seals 16 is smaller than the inner diameter of the cylinder results in the advantage that any air trapped in the oil circuit can be removed as quickly as possible.
In fact, by pressing the pedal, the air is removed from the
Cylinder removed and towards the refill container through the clearance between the
Cylinder inner wall and the thrust member 15, the annular seal 16 and the part 14 pressed out, since the mechanical compression of the springs is not sufficient to achieve the above
Expand the seal so that it comes into contact with the inner wall of the cylinder. The hydraulic pressure created in the cylinder as a result of the presence of air cannot reach such a high value that sufficient expansion of the seal is effected and a perfectly tight seal occurs.
If all the air is expelled, that's enough
Resistance, which blocks the flow of fluid through the channel, in order to produce the correct working pressure in the cylinder with sufficient speed as soon as the driver depresses the pedal.
The convex outer shape of the ring-shaped
Seals 19 and 22 have the advantage that they result in a radial hydraulic
Pressure during braking is the appropriate one
Maintain state and also those in contact with the cylinder wall
The surface area is reduced considerably once the pressure on the control pedal is released. This reduces the wear on the seals, while at the same time suitable lubrication of the cylinder inner wall takes place.
In the above-mentioned construction, the backflow of the liquid from the containers into the cylinders is effected via the sleeve channels when the piston is retreating. The control cylinder can also be built in such a way that the liquid return flow enters at the rear of the valves mentioned. This makes the structure essential; simplified.
A construction example of such a training. The guide is shown in FIG. 4, in which the cylinder 25 is divided into two compartments 26, 26 'by a path-limited partition 27. The relevant working pistons 28, 28 'move in these 3 spaces, each of which has a floating ring-shaped seal 29, 29' which is in contact with the same through a flange sleeve 30, 30 ', which in turn is supported by 1 springs 31, 31' is pressed against a push member 32, 32 'provided with a central bore, the latter under the influence of return springs
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33, 33 'stands against the partition wall 27 via annular seals 34, 34' and metal support washer 35,
35 'support.
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to keep the largest outer diameter of the seals in contact with the cylinder wall 25, even if no pressure is exerted on the working pistons 28, 28 'from the outside. The sleeves 30, 30 'carry annular members 36, 36' with circumferential grooves 37, 37 'which are connected to the refill container via the bores 38, 38' and with the associated working spaces via the radial bores 39, 39 '. The inner end of the sleeves 30, 30 'has a projection 40, 40' which is capable of working together in a valve-like manner with projections 41, 41 'of the ring members 36, 36' in order to establish the connection between the refill container and the associated working space to interrupt.
Between the annular members 36, 36 'and the thrust members 32, 32' there is a floating seal 42, 42 'each and is held in place by the springs 33, 33'. A stop screw 43, 43 'restricts the return of the ring members 36, 36'.
In the normal, ineffective state, the individual parts of the device are in the position shown in FIG. The annular members 36, 36 'are held against the stop screws 43, 43' by the springs 33, 33 'and the projections 40, 40' of the sleeves 30, 30 'are detached from the projections 41, 41 by means of the springs 31, 31' 'of the annular members 36, 36' held at a distance. This creates a free connection between the work areas and the storage containers.
When the pistons 28, 28 'are moved forwards against each other to actuate the brakes, the liquid immediately flows back into the storage container, while through the radial openings 39, 39' and between the cylinder
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shaped seals 42, 42 'and the front edge of the ring members 36, 36' formed clearance there is a free passage.
As soon as the sleeve projections 40, 40 'come into contact with the projections 41, 41', the flow of liquid through the radial openings 39, 39 'is interrupted. The resistance, which inhibits the flow through this channel, increases the pressure in the working spaces, as a result of which the seals expand and the working spaces in question are completely sealed off from the storage container and from the external environment. The brake fluid then flows through the openings 44, 44 ′ into the corresponding brake systems.
As soon as the pressure on the control pedal
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Can flow via the radial bores 39, 39 'from the refill container into the working spaces 26, 26' and the negative pressure generated by the return movement of the pistons is canceled.
The floating annular seals 29, 34, 42 and 29 ', 34', 42 'correspond to the floating seals 19, 22 and 19', 22 '
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in this case the friction occurring between the contacting parts during the return stroke can also be reduced.
In the construction described, if in one of the brake systems, the lines that connect the corresponding front wheel or.
Supply the rear wheel brakes of the vehicle, should there be a leak, the other braking system is intact. The limited movement of the intermediate wall limits the ability to compensate for the wear of the brake shoes of the front wheels in relation to the shoes of the rear wheel brake.
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To or. To leave the drain opening of one wheel of the brake system open in the partially emptied state, in order to allow the working piston to move forward in the cylinder and to ensure the emptying of the other brake system.
These insignificant disadvantages can easily be avoided by the arrangement shown in FIGS. 5 and 6, in which the intermediate wall 45 is able to permit an unlimited movement or is not hindered in its axial displacement by the cylinder 46.
In these figures the construction of a control cylinder is shown in which, as in the arrangement of FIG. 1, a connection from the horizontal to the storage container is used.
It is clear that a partition without restricted movement can also be used in a control cylinder that has a rearward
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Working spaces 47, 47 ', movable working pistons 48, 48' and sleeve valves, consisting of cylindrical sleeves 49, 49 'and thrust members 50, 50', between which the annular seals 51, 51 'lie, the diameter of which is smaller than the inside diameter of the cylinder 46 .
The seals 52, 52 'are located between the intermediate wall 45 and the sleeves 49, 49'; the likewise floating seals 53, 53 ': are held against the working pistons by means of the support washer 54, 54'. The return springs 55, 55 'are supported between the parts 50, 54 and 50', 54 'and the springs 56, 56' between the parts 50, 50 'and the inner annular projection of the sleeves 49, 1 49'. The floating seals 53, 53 'and 52, 52' have the same convex circumference as described earlier and
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are held by the springs in such a way that they move both axially and radially
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that they ensure a suitable balance when the different parts are in the resting position.
The sleeves 49, 49 'have at their ends
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(FIGS. 5 and 6) have bores 59, 59 'which establish a connection between the annular spaces 60, 60' and the spaces delimited by the cylinder wall and the sealing rings 51, 51 '. The annular spaces 60, 60 'are in constant communication with the refill containers through the bores 61, 61'.
As soon as the working pistons 48, 48 'begin to move against one another, the liquid in the working spaces flows through the channels between the sleeve valves and the cylinder wall into the storage container. The resistance exerted by said channels against the flow of liquid generates a pressure increase in the working chambers, so that the seals expand and come into contact with the cylinder wall, whereby the cylinder is shut off from the storage container. The fluid then flows under pressure through the openings 62, 62 'to the braking devices.
Will the pressure. lifted on the operating pedal, the liquid flows into the annular spaces 60, 60 'and into the storage container through the corresponding channels and between the seals 51, 51' and the adjoining sleeve walls and the associated thrust members as a result of the backflow effect in the working chambers back.
The cylinder design according to FIG. 5 is simplified compared to the design according to FIGS. 1 and 4 in that the partition guide rod has been omitted.
With regard to the mode of operation, the following is also noted: If one of the working pistons becomes ineffective, e.g. B. by leakage of liquid from the brake system assigned to it, the working piston and the sleeve valve of the other brake system will act as pistons opposite one another, each of them executing half of its working stroke. In this case the working pressure of the working brake system remains constant.
In all of the construction examples described, it was assumed that the cylinder has a constant diameter, so that the braking effect is the same in both systems. If it is required that the braking effect in one of the systems is different from that in the other system, the two working spaces must have different diameters.
Such and other changes can be made for practical purposes without departing from the spirit of the invention.
PATENT CLAIMS:
1. Control cylinder for hydraulically operated brakes of motor vehicles with a pair of pistons movable in opposite directions, which influence separate hydraulic line systems acting on the front and rear brakes of the vehicle, characterized in that the cylinder (1) in which the two are opposite movable piston are arranged by a partition (8; 45), the movement of which may be limited or not limited, divided into two working spaces, the partition wall known seals (22, 22 '; 52, 52') made of elastic material that protrude from the inner wall of the cylinder (1) when the brakes are released.