CS201362B1 - Sdružený přístroj hydraulické dvouokruhové brzdy - Google Patents

Description

Vynález se týká sdruženého přístroje hydraulické dvouokruhové brzdy, zejména pro motorová vozidla, u nichž je hydraulická brzda vybavena regulátorem tlaku v jednom z okruhů.

Moderní dvouokruhové brzdy hydraulické používají v brzdovém okruhu ovládajícím brzdy zadní nápravy regulátoru tlaku, který reguluje tlak od zadních brzd zpravidla v závislosti na zatížení. U takových brzd může dojít k nežádoucí situaci při selhání nebo ztrátě tlaku v okruhu bez regulátoru, tedy okruhu předních brzd. V takovém případě zůstane totiž v činnosti pouze zadní brzdový okruh, jehož výsledná dosažitelná brzdní síla je ještě snížena regulátorem tlaku, takže je zcela nedostatečná pro nouzové zastavení vozidla.

Většinou současných konstrukčních a bezpečnostních předpisů je vedle trvalé signalizace poruchy okruhu stanoven další požadavek, podle kterého při společném ovládacím orgánu pro provozní a nouzové brzdění nesmí ztráta tlaku v některém z okruhů zabránit tomu, aby brzdový okruh, který není dotčen poruchou, mohl zastavit vozidlo za podmínek předepsaných pro nouzové brzdění. Jak je zřejmé z výše popsaného příkladu, je při redukci brzdného tlaku zadní nápravy dosažitelná síla nedostatečná, a je proto nezbytné ovládal pri poruše předního okruhu hrzdy zadní nápravy plným, neredukovaným tlakem.

Z těchto důvodů již byly zkonstruovány a použity právě sdružené přístroje hydraulických dvoukrubových brzd, které slučují často i signalizátor poruchy, tvořený zpravidla známým vyrovnávacím pístem zatíženým z obou stran tlaky brzdových okruhů a ovládajícím signalizační spínač. Zároveň je u těchto přístrojů při poruše okruhu bez regulátoru, tedy zpravidla přední nápravy, vyřazen regulátor tlaku z provozu. Toto je většinou řešeno pomocí obtoku, který je otevírán ventilovým členem v závislosti na ztrátě tlaku ve zmíněném okruhu.

Je znám například takový sdružený přístroj, u něhož je ventilový člen tvořen axiálním těsněním přitlačovaným pružinou na čelo vyrovnávacího pístu s axiálním vrtáním, tvořící obtok regulátoru tlaku pro přímé spojení s brzdami zadní nápravy. Nedostatkem tohoto provedení je poněkud omezená funkční spolehlivost, neboť k poruše brzdového okruhu může dojít zcela nepravidelně a často po dlouhé době provozu, přičemž za tuto dobu může nastat zhehybnění ventilového členu a spolupůsobícího sedla na čele pístu a tím selhání přístroje, popřípadě porucha funkce. Další nevýhodou je nesnadné zachování co nejmensích rozměrů přístroje s ohledem na nejmenší možné dodatečné ztráty způsobené vytlačeným pístem. U jiných známých řešení tohoto typu je obtok vytvořen radiálním otvorem ve vnitřním vrtání tělesa, které vyžaduje vysokou přesnost výroby, aby při pohybu těsnění přes otvor nedocházelo k jeho poškození.

Vedle těchto řešení je známo, vytvořit regulátor tlaku přímo jako součást sdruženého přístroje. Zde je nedostatkem právě složitá vazba ventilového členu, ovládajícího buď obtok, nebo vyřazujícího mechanicky regulátor z činnosti na konstrukci regulátoru tlaku, který lze potom navíc jen obtížně řešit jako zátěžový.

Kromě toho nelze u většiny známých provedení dosáhnout středové plochy jednoduše pouhým zavedením brzdného tlaku po odstranění závady.

Výše uvedené nedostatky odstraňuje sdružený přístroj dvouokruhové hydraulické brzdy, vybavené regulátorem tlaku v jednom z okruhů, zejména pro motorová vozdila, s případnou elektrickou signalizací ztráty tlaku v okruhu a s tělesem, v jehož osazeném vrtání je uložen těsně a posuvně vyrovnávací píst zatížený z protilehlých stran hydraulickými tlaky z tlakových prostorů, z nichž první tlakový prostor je spojen jednak s hlavním válcem a jednak s kolovými válci další nápravy bez regulátoru, kdežto druhý tlakový prostor je spojen jednak s hlavním válcem, a jednak s kolovými válci další nápravy buď přes regulátor tlaku, nebo přímo obtokem pomocí ventilového členu ovládaného vyrovnávacím pístem v závislosti na jeho postavení, kterýžto obtok vyřadí při ztrátě tlaku v okruhu bez regulátoru regulátor z činnosti. Podstata vynálezu spočívá v tom, že první tlakový prostor a druhý tlakový prostor jsou vytvořeny mezi průměrem osazeného vrtání a pracovním průměrem vyrovnávacího pístu menší než plocha určená tímto pracovním průměrem vyrovnávacího pístu. Podle dalšího výhodného provedení vynálezu jsou v tlakových prostorech uloženy rozpěmé pružiny, kterými jsou axiálně zatíženy vnitřní těsnicí prstence přes opěrné kroužky. Další zlepšení podle vynálezu spočívá v tom, že rozpěmá pružina uložená v druhém tlakovém prostoru se opírá také o vnější těsnicí prstenec přes opěrný kroužek. Do podstaty vynálezu spadá i to, že pro zvětšení průtokového prostoru je na osazení vyrovnávacího pístu provedeno odlehčení, vytvoření například axiálním a radiálním otvorem.

Takto provedený sdružený přístroj má výhodu především ve své jednoduchosti a snadné vyrobitelnosti, neboť všechny součásti, zejména vyrovnávacího pístu a tělesa jsou řešeny s ohledem na technologickou nenáročnost. Sdružený přístroj podle vynálezu nemá výše uvedené nedostatky známých provedení, ale zachovává všechny jejich přednosti, zejména ve splnění všech požadavků konstrukčních á bezpečnostních předpisů. Celé zařízení je v důsledku své jednoduchosti velmi spolehlivé a může být dodatečně používáno u stávajících vozidel s dvouokruhovými brzdami a regulátorem brzdné síly -bez náročných konstrukčních úprav. Ustavení do klidové polohy lze provést jednoduše zavedením normálního brzdného tlaku do přístroje.

Další výhody a podrobnosti vynálezu budou vysvětleny v souvislosti s popisem konkrétních příkladů provedení a za pomoci výkresů, na kterých představuje obr. 1 nárysný osový řez prvním příkladem provedení sdruženého přístroje ve schematicky naznačeném zapojení hydraulické dvouokruihové brzdy vozidla.

obr. 2 detail jiného příkladu odlehčení vyrovnávacího pístu v nárysu a v bokorysném řezu, obr. 3 detail dalšího příkladu provedení odlehčení vyrovnávacího pístu, také v nárysu a bokorysném řezu, obr. 4 řez v rovině A—A z obr. 1 a obr. 5 jiný příklad provedení sdruženého přístroje v nárysném osovém řezu.

Sdružený přístroj hydraulické dvouokruhové brzdy má těleso 10 (obr. 1), v němž je provedeno osazené vrtání 11, vytvořené jako průchozí celým tělesem 10. U obou konců je osazené vrtání 11 uzavřeno těsně našroubovanými zátkami 12, v nichž jsou vytvořena připojovací -hrdla 14, 15. V osazeném vrtání 11 je těsně a přesuvně uložen vyrovnávací píst 16, který má pracovní průměr d (obr. 4), mezi nímž a průměrem D osazeného vrtání 11 je vytvořen první tlakový prostor 17 a druhý tlakový prostor 18. Vyrovnávací píst 16 má ve svém středu vytvořen nákružek 19 a dvě vybrání 20, 21. Kolmo k osazenému vrtání 11 je proveden otvor 22, v němž je uložena kulička 23 a známým způsobem i plunžr 24 signalizačního spínače 25, našroubovaného do otvoru 22. Ve znázorněné poloze se kulička 23 opírá o nákružek 19.

V každém z tlakových prostorů 17, 18 je dále uložena jedna rozpěmá pružina 26, 27. V obou tlakových prostorech 17, 18 se každá z rozpěmýoh pružin 26, 27 axiálně opírá jednak o vnitřní těsnicí prstence 28, 29 umístěné ve středu vyrovnávacího pístu 16, respektive poblíž nákružku 19. Mezi rozpěmými pružinami 26, 27 a těsnicími prstenci 28, 29 jsou uloženy opěrné kroužky 30, 31 a rozpěrná pouzdra 32, 33. Rozpěmá pružina 26 v prvním tlakovém prostoru 17 se opírá dále o další rdzpěmé pouzdro 34 a čelo jedné zátky 12. Rozpěmá pružina 27 v druhém tlakovém prostoru 18 se opírá o další vnější těsnicí prstenec 35 také přes opěrný kroužek 36, jehož vnitřní průměr je větší než pracovní průměr d vyrovnávacího pístu 16 s ohledem na průtok. Ve znázorněné klidové poloze vnější těsnicí prstenec 35 těsně obepíná'právě okraj 37 osazení 38 vytvořeného na konci vyrovnávacího pístu

16. Vnější těsnicí prstenec 35 a osazení 38 tak tvoří společně ventilový člen 39 pro spojení druhého tlakového prostoru 18 s připojovacím hrdlem 15.

Do prvního tlakového prostoru 17 a druhého tlakového prostoru 18 dále ústí vstupní hrdla 40, 41 a výstupní hrdla 44, 45. Vstupní hrdla 40, 41 jsou spojena potrubím 44, 45 s jednotlivými okruhy hlavního válce 46, čímž jsou i tlakové prostory 17, 18 spojeny s hlavním válcem 46. Výstupní hrdlo 42 je spojeno potrubím 47 s jedním kolovým válcem 48 přední nápravy, jejíž drahý kolový válec 49 je spojen potrubím 50 s připojovacím hrdlem 14. Je zřejmé, že oba kolové válce 48, 49 přední nápravy jsou spojeny s prvním tlakovým prostorem 17 a toto rozdělení plní pouze funkci armatumí rozvodky. Výstupní hrdlo 43 je spojeno potrubím 51 přes regulátor tlaku 52 se společným potrubím 53 kolových válců 54, 55 zadní nápravy. Ke společnému potrubí 53 je připojen dále obtok 56 spojený s připojovacím hrdlem 15.

Pro zvětšení průtokového prostora je na osazení 38 vyrovnávacího pístu 16 provedeno odlehčení 57, vytvořené například axiálním a radiálním otvořem (obr. 1). Odlehčení 57 může být provedeno i jinak, například tangenciálně (obr. 2) nebo radiálním zářezem (obr. 3).

Signalizační spínač 25 je zapojen do běžného signalizačního obvodu 58.

Sdružený přístroj hydraulické dvouokruhové brzdy pracuje tak, že při neporušených okruzích brzdy prochází tlak od hlavního válce 46 potrubím 44 ke vstupnímu hrdlu 40, a dále do prvního tlakového prostoru 17 a potrubím 45 vstupním hrdlem 41 do druhého tlakového prostoru 18. Z prvního tlakového prostora 17 prochází kapalina okolo rozpěrného pouzdra 34 do připojovacího hrdla 14 a dále potrubím 50 k jednomu kolovému válci 48 prochází kapalina z prvního tlakového prostoru 17 výstupním hrdlem 42 a potrubím 47. Z druhého tlakového prostoru 18 prochází kapalina výstupním hrdlem 43 a potrubím 51 přes regulátor 52 tlaku ke společnému potrubí 53 kolových válců 54, 55 zadní nápravy. V tomto stavu je vyrovnávací píst 16 zatížen rovnoměrně tlaky z obou tlakových prostorů 17, 18, ventilový člen 39 a tím i obtok 56 jsou uzavřeny. Kulička 23 se opírá o nákružek 19, čímž je rozpojen signalizační spínač 25.

Při poruše některého z okruhů a následném úniku kapaliny a poklesu tlaku v jednom z tlakových prostorů 17, 18 je vyrovnávací píst 16 zatlačen tlakem v neporušeném okruhu do jedné z krajních poloh. Krajní poloha je dána opřením konce vyrovnávacího pístu o čelo zátky 12. Kulička 23 přitom zapadne do jednoho z vybrání-20, 21, plunžr 24 poklesne a signalizační spínač 25 zapojí signalizační obvod 58. Po odstranění závady se zavedením tlaků do obou okruhů, respektive tlakových prostorů 17, 18, posune vyrovnávací píst 16 do středové polohy a nákružek 19 rozpojí signalizační obvod 58. Aby bylo možné ustavit vyrovnávací píst 16 pouze zavedením tlaku, jsou průměry D, d dimenzovány tak, že účinná plocha určená rozdílem průměru D osazeného vrtání 11 a pracovního průměru d vyrovnávacího pístu 16 je menší než plocha určená pracovním průměrem d vyrovnávacího pístu 16.

V případě, že nastane porucha okruhu brzd přední nápravy, to je okruhu kolových válců 48, 49, dojde již popsaným způsobem k přesunutí vyrovnávacího pístu 16 směrem k prvnímu tlakovému prostoru 17 tlakem v neporušeném druhém tlakovém prostoru 18. Tím se jednak zapojí signalizační obvod 58 a jednak se otevře ventilový člen 39 tak, že osazení 38 se přesune pod vnější těsnicí prstenec 35. Tím se uvolní průchod kapaliny z drahého tlakového prostoru 18 přes připojovací hrdlo 15 do obtoku 56 a přímo do společného potrubí 53 kolových válců 54, 55 zadní nápravy. Obtok 56 tak přemostí regulátor 52 tlaku a kolové válce 54, 55 jsou ovládány plným neregulovaným tlakem z druhého tlakového prostora 18. Popsaným odlehčením 57 na osazení 38 vyrovnávacího pístu 16 je umožněn dodatečný průtok kapaliny. Celé zařízení tak neobyčejně spolehlivo otevírá obtok 56, přičemž této spolehlivosti je dosaženo právě řešením ventilového členu 39. Jednoduchým vytvořením tlakových prostorů 17, 18, jakož i uspořádáním rozpěrných pružin 26, 27 a těsnicích prstenců 28, 29, 35 je vedle provozní spolehlivosti zajištěna i technická nenáročnost konstrukce a snadná vyrobitelnost.

Použití takto vytvořeného sdruženého přístroje hydraulické dvouokruhové brzdy není vázáno na signalizační spínač 25. Příkladem takového řešení bez signalizace, kterou lze zajistit jiným způsobem, je sdružený přístroj znázorněný na obr. 5. Zařízení pracuje shodně s příkladem provedení podle obr. 1 a pro shodné součásti je použito shodných vztahových značek.

Sdružený přístroj dvouokruhové hydraulické brzdy podle vynálezu je vhodný pro všechna zapojení hydraulických brzdových systémů s redukcí tlaku u jedné nápravy. Současně splňuje požadavky kladené konstrukčními předpisy.

Claims (5)

1. Sdružený přístroj hydraulické dvouokruhové brzdy, vybavené regulátorem tlaku v jednom z okruhů, zejména pro motorová vozidla, s případnou elektrickou signalizací ztráty tlaku v okruhu a s tělesem, v jehož osawém vrtání je uložen těsně a přesuvně vyrovnávací píst zatížený z protilehlých stran hydraulickými tlaky z tlakových prostorů, z nichž první tlakový prostor je spojen jednak s hlavním válcem a jednak s kolovými válci brzd nápravy bez regulátora, kdežto druhý tlakový prostor je spojen jed4 nak s hlavním válcem a jednak s kolovými válci další nápravy buď přes regulátor tlaku, nebo přímo obtokem pomocí ventilového členu ovládaného vyrovnávacím pístem v závislosti na jeho postavení, kterýžto obtok vyřadí při ztrátě tlaku v okruhu bez regulátoru regulátor z činnosti, vyznačující se tím, že první tlakový prostor (17) a druhý tlakový prostor (18) jsou vytvořeny mezi průměrem (D) osazeného vrtání (11) a pracovním, průměrem (d) vyrovnávacího pístu (16), který je utěsněn vnitřními těsnicími prstenci (28, 29), uloženými na konci každého tlakového prostoru (17, 18) u středu vyrovnávacího pístu (16), přičemž ventilový člen (39) druhého tlakového prostoru (18) je tvořen osazením (38) provedeným na konci vyrovnávacího pístu (16), na jehož okraji (37) je uložen vnější těsnicí prstenec (35).

2. Sdružený přístroj podle bodu 1, vyznačený tím, že účinná plocha, daná rozdílem plochy určené průměrem (D) osazeného vrtání (11) a plochy určené pracovním průměrem (d) vyrovnávacího pístu (16) je menší než plocha určená pracovním průměrem (d) vyrovnávacího pístu (16).

3. Sdružený přístroj podle bodu 1, vyznačený tím, že v tlakových prostorech (17, 18) jsou uloženy rozpěrné pružiny (26, 27), kterými jsou axiálně zatíženy vnitřní těsnicí prstence (28, 29) přes opěrné kroužky (30, 31).

4. Sdružený přístroj podle bodu 3, vyznačený tím, že rozpěrná pružina (27) uložená v druhém tlakovém prostoru (18) se opírá také o vnější těsnicí prstenec (35) přes opěrný kroužek (36).

5. Sdružený přístroj podle bodů 1 až 5, v yznačený tím, že osazení (38) vyrovnávacího pístu (16) je provedeno odlehčení 57), vytvořené například axiálním a radiálním otvorem.