DE1052839B - Safety device for hydraulic braking or control devices, in particular for braking systems of motor vehicles - Google Patents

Safety device for hydraulic braking or control devices, in particular for braking systems of motor vehicles

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DE1052839B
DE1052839B DEE9139A DEE0009139A DE1052839B DE 1052839 B DE1052839 B DE 1052839B DE E9139 A DEE9139 A DE E9139A DE E0009139 A DEE0009139 A DE E0009139A DE 1052839 B DE1052839 B DE 1052839B
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Rudolf Arnold Erren
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T11/00—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator without power assistance or drive or where such assistance or drive is irrelevant
    • B60T11/10—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator without power assistance or drive or where such assistance or drive is irrelevant transmitting by fluid means, e.g. hydraulic
    • B60T11/28—Valves specially adapted therefor
    • B60T11/32—Automatic cut-off valves for defective pipes
    • B60T11/323—Automatic cut-off valves for defective pipes in hydraulic systems

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transmission Of Braking Force In Braking Systems (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine Sicherungsvorrichtung für hydraulische Brems- oder Steuereinrichtungen, insbesondere für Bremsanlagen von Kraftfahrzeugen, mit einem vorzugsweise stehend angeordneten Hauptzylinder, mit mehreren von diesem ausgehenden Druckleitungen, die für gewöhnlich unmittelbar durch den Hauptzylinderkolben druckbeaufschlagt werden, und mit für jede einzelne Druckleitung oder jeweils für mehrere Druckleitungen vorgesehenen, im oder am Hauptzylinder angebrachten zwei oder mehr Hilfszylindern mit den normalen Druckmittelfluß zwischen dem Hauptzylinder und den Druckleitungen nicht beeinflussenden Hilfskolben. Diese sperren beim Auftreten von Undichtigkeiten in einer der Druckleitungen und beim Schadhaftwerden der Dichtung des Hauptzylinderkolbens den Hauptzylinder mit den Hilfszylindern verbindende Durchgangsbohrungen ab und bewirken dann bei mechanischer Kraftübertragung der Bremsbetätigungskraft über den Hauptzylinderkolben die Druckerzeugung in den unbeschädigten Druckleitungen.The invention relates to a safety device for hydraulic braking or control devices, in particular for brake systems of motor vehicles, with a master cylinder preferably arranged in an upright position, with several pressure lines emanating from this, which are usually directly through the Master cylinder pistons are pressurized, and with for each individual pressure line or each for several pressure lines provided, two or more auxiliary cylinders mounted in or on the main cylinder with the normal pressure medium flow between the master cylinder and the pressure lines not influencing Auxiliary piston. These block if leaks occur in one of the pressure lines and if the seal of the master cylinder piston is damaged, the master cylinder with the Through bores connecting auxiliary cylinders and then effect with mechanical power transmission the brake actuation force via the master cylinder piston to generate pressure in the undamaged Pressure lines.

Gegenüber den in verschiedenen Ausführungsformen bekannten Sicherheitsvorrichtungen, bei denen die Bremsbetätigungskraft hydraulisch auf Zwischenkolben übertragen wird, welche dem Hauptzylinderkolben nachgeschaltet sind, zeichnet sich eine Sicherungsvorrichtung mit mechanischer Übertragung der Bremsbetätigungskraft durch eine gleichmäßigere und verzögerungslose Druckübertragung auf die einzelnen Druckleitungen, durch geringere Reibungsverluste, durch kleineren Betriebsverschleiß sowie durch größere Betriebszuverlässigkeit aus.Compared to the safety devices known in various embodiments, in which the Brake actuation force is transmitted hydraulically to the intermediate piston, which is the master cylinder piston are connected downstream, a safety device with mechanical transmission of the Brake actuation force through a more even and instantaneous transfer of pressure to the individual Pressure lines, due to lower friction losses, due to smaller operational wear and tear as well as larger ones Operational reliability.

Bei einer bekannten Sicherungsvorrichtung für hydraulische Druckleitungen ist im Bremszylinder hinter dem Hauptzylinderkolben ein eine Durchgangsbohrung aufweisender Hilfskolben angeordnet, der bei normalem Betrieb in Ruhestellung bleibt. Bei Undichtwerden des Hauptzylinderkolbens verschließt dieser mit einem Ventilschaft die Durchgangsbohrung des Hilfskolbens, und letzterer übernimmt dann selbsttätig die Funktion des Hauptzylinderkolbens. Diese bekannte Vorrichtung bietet nur einen Sicherungsschutz bei Undichtwerden des Hauptzylinderkolbens, ist jedoch nicht anwendbar zur Absicherung undicht werdender Druckleitungen, in denen mit dem gleichen Hauptzylinderkolben eine Druckerhöhung bewirkt wird. Andererseits ist ein Sicherungsschutz beim Undichtwerden des Hauptzylinderkolbens dann nicht mit Sicherheit gegeben, wenn nach einem anderen bekannten Vorschlag mit dem Hauptzylinderkolben mehrere den einzelnen Druckleitungen zugeordnete Hilfskolben fest verbunden sind, die ständig mit dem Hauptkolben hin- und herbewegt werden. Eine solche Ausbildung der Sicherungsvorrichtung ist insofern un-Sicherungsvorrichtung für hydraulische
Brems- oder Steuereinrichtungen,
insbesondere für Bremsanlagen
von KraftfahrzeugenIn a known securing device for hydraulic pressure lines, an auxiliary piston having a through-hole is arranged in the brake cylinder behind the master cylinder piston, which auxiliary piston remains in the rest position during normal operation. If the master cylinder piston leaks, it closes the through-hole of the auxiliary piston with a valve stem, and the latter then automatically takes over the function of the master cylinder piston. This known device only offers safety protection in the event of a leak in the master cylinder piston, but cannot be used to protect pressure lines which become leaky and in which the same master cylinder piston causes a pressure increase. On the other hand, protection against leaks in the master cylinder piston is not guaranteed if, according to another known proposal, several auxiliary pistons assigned to the individual pressure lines are firmly connected to the master cylinder piston and are constantly moved back and forth with the master piston. Such a design of the safety device is insofar un-safety device for hydraulic
Braking or control devices,
especially for brake systems
of motor vehicles

Anmelder:Applicant:

Rudolf Arnold Erren,
Hannover-Limmer, Wunstorfer Str. 88Rudolf Arnold Erren,
Hannover-Limmer, Wunstorfer Str. 88

Rudolf Arnold Erren, Hannover-Limmer,
ist als Erfinder genannt wordenRudolf Arnold Erren, Hanover-Limmer,
has been named as the inventor

vorteilhaft, als durch Vermehrung der Anzahl der Reibungsstellen die Betätigung des Bremspedals in unerwünschter Weise erschwert und ein Verschleiß der Hilfskolbenabdichtungen verursacht wird, was eine Funktionsunfähigkeit der Hilfskolben gerade dann zur Folge haben kann, wenn die Sicherungsvorrichtung wirksam werden soll.advantageous than the operation of the brake pedal in by increasing the number of friction points undesirably difficult and wear of the auxiliary piston seals is caused, what an inability to function of the auxiliary piston can result when the safety device should take effect.

Nach der Erfindung ist eine sowohl beim Schadhaftwerden des Hauptzylinderkolbens als auch beim Auftreten von Undichtigkeiten in einer oder mehreren der vom Hauptzylinder ausgehenden Druckleitungen zuverlässig arbeitende Sicherungsvorrichtung dadurch geschaffen worden, daß die mit dem Hauptzylinderkolben nicht fest verbundenen und mit sie in der Ausgangslage festhaltenden Federn ausgerüsteten Hilfskolben Kolbenstangen aufweisen, die so weit in das Innere des Hauptzylinders hineinragen, daß beim Überschreiten des normalen Hubes des Hauptzylinderkolbens dieser die Hilfskolben über die Durchgangsbohrungen der Hilfszylinder hinausschiebt.According to the invention, one is both when the master cylinder piston becomes damaged and when Occurrence of leaks in one or more of the pressure lines from the master cylinder reliably working safety device has been created in that the with the master cylinder piston auxiliary pistons not firmly connected and equipped with springs holding them in the initial position Have piston rods that protrude so far into the interior of the master cylinder that when If the normal stroke of the master cylinder piston is exceeded, the auxiliary piston via the through bores the auxiliary cylinder pushes out.

Hierbei ist es für die Betriebszuverlässigkeit einer solchen Sicherungsvorrichtung und für die leichte Betätigungsmöglichkeit des Bremspedals von großem Vorteil, daß die Hilfskolben nur dann in Tätigkeit treten, wenn der Hauptzylinderkolben oder eine bzw. mehrere der Druckleitungen Undichtigkeiten aufweisen, bei völig intakter Anlage jedoch an den ständigen Verschiebungsbewegungen des Hauptzylinderkolbens nicht teilnehmen.Here it is for the operational reliability of such a safety device and for the light weight Possibility to actuate the brake pedal is of great advantage that the auxiliary piston is only in action occur if the master cylinder piston or one or more of the pressure lines show leaks, in the case of a completely intact system, however, due to the constant displacement movements of the master cylinder piston not participate.

Es ist bekannt, in hydraulischen Mehrkreis-Bremsbetätigungsanlagen für jeden Kreis wie auch für den Hauptzylinder eine eigene Nachfüllkammer vorzusehen, die Nachfüllkammern zu einem Behälter zu vereinigen, die Kammern mit AnzeigevorrichtungenIt is known in hydraulic multi-circuit brake actuation systems for each circuit as well as for the Master cylinder to provide its own refill chamber, the refill chambers to a container unite the chambers with indicators

809 769/337809 769/337

Claims (1)

auszurüsten bzw. sie mit durchsichtigen Wänden auszuführen, so daß der Ölspiegelstand in den einzelnen Nachfüllkammern jederzeit erkennbar ist. Diese bekannten Maßnahmen können zur Erhöhung der Verkehrssicherheit beim Anmeldungsgegenstand zweckmäßigerweise ebenfalls angewendet werden, und zwar vorteilhaft so, daß der alle Nachfüllkammern in sich vereinigende Behälter an gut sichtbarer Stelle des Kraftfahrzeuges, z. B. am Armaturenbrett, angebracht oder an die Nachfüllkammern eine Vorrichtung zur Fernanzeige des Ölspiegelstandes in den einzelnen Nachfüllkammern am Armaturenbrett angeschlossen wird. In der Zeichnung ist die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt, und zwar zeigt Fig. 1 einen senkrechten Längsmittelschnitt durch den Hauptzylinder mit den in ihn eingebauten ventilartig wirkenden Steuerkolben und ebenfalls teilweise im senkrechten Längsmittelschnitt den Nachfüllbehälter für den Hauptzylinder und die einzelnen Druckleitungen und Fig. 2 einen Querschnitt nach der Linie II-II der Fig. 1. Im gezeichneten Ausführungsbeispiel bezeichnet a den stehend angeordneten Hauptzylinder, b den darin verschiebbar geführten, in bekannter Weise ausgebildeten Zylinderkolben und c die Kolbenstange, die durch die nach oben gekehrte Stirnwand des Hauptzylinders hindurchgreift und in geeigneter Weise mit einer nicht gezeichneten Betätigungsvorrichtung, beispielsweise dem Bremspedal eines Kraftfahrzeuges, verbunden ist; dv d2, d3, di sind die untereinander parallel geschalteten Druckleitungen, von denen jede zu einem ebenfalls nicht dargestellten Arbeitszylinder führt. Bei hydraulischen Bremsen für Kraftfahrzeuge müssen, wie gezeichnet, in der Regel vier Druckleitungen vorgesehen werden, von denen jede an einen ihr zugeordneten Bremszylinder angeschlossen ist. Im Hauptzylinder und in den Leitungen befindet sich das hydraulische Mittel, das den Druck des Hauptzylinderkolbens b auf die Kolben in den einzelnen Arbeitszylindern überträgt. Jede einzelne Druckleitung d ist mit einem Kolbengehäuse / verbunden. Die Kolbengehäuse sind in der dem Kolben abgekehrten unteren Stirnwand des Hauptzylinders konzentrisch um die und gleichachsig zur Zylinderachse angeordnet. Jedes Kolbengehäuse umschließt einen Kolben g, der für gewöhnlich durch eine Druckfeder h gegen das in das Zylinderinnere hineinragende geschlossene Ende des Gehäuses f angepreßt wird. Die einzelnen Kolben g ragen mit ihren die innere Stirnwand des zugehörigen Gehäuses f durchgreifenden Kolbenstangen i so weit frei in das Innere des Hauptzylinders hinein, daß die Kolbenstangen i bei normalem Hub des Hauptzylinderkolbens b außer dessen Wirkungsbereich bleiben. Wird aber bei Betätigung des Hauptzylinderkolbens der normale Kolbenhub χ infolge von Undichtigkeiten in einer oder mehreren Druckleitungen d oder in den Arbeitszylindern beträchtlich überschritten, beispielsweise um das Maß y, dann werden die Kolben g entgegen dem Druck der auf sie einwirkenden Federn h vorgeschoben. Dabei schließen sie an den Wandungen der Kolbengehäuse f vorgesehene Ouerlöcher m ab und unterbrechen die Verbindung zwischen der Flüssigkeitsmenge im Innern des Hauptzylinders a und den Flüssigkeitssäulen in den Druckleitungen d± bis dv Bei weiterem Abwärtsverschieben des Hauptzylinderkolbens erzeugen die Hilfskolben g dann unmittelbar den Druck in den einzelnen Druckleitungen. Beim Zurückgehen des Hauptzylinderkolbens b in die Ausgangsstellung werden die Sicherungskolben g durch ihreFedern/t kraftschlüssig in die Bereitschaftsstellung zurückgeführt. Dabei fließt die beim Abwärtsverschieben der Kolben g hinter deren Rückseite in die Kolbengehäuse/ eingetretene Flüssigkeitsmenge durch Ausgleichslöcher ζ in den Hauptzylinder a zurück. Nach Beendigung des Rückhubes der Kolben g ist die Verbindung zwischen dem Innern des Hauptzylinders und den einzelnen Druckleitungen d wieder frei. Um bei kleineren Undichtigkeiten im Hauptzylinder a, in den Druckleitungen d oder in den Arbeitszylindern eine gleichmäßige Wirkungsweise aller Arbeitskolben sicherzustellen, ist ein Nachfüllbehälter η vorgesehen, der durch Speiseleitungen 0 mit dem Hauptzylinder und mit jeder der Druckleitungen d verbunden ist. In die Speiseleitungen 0 sind Ventile q, r eingebaut, deren unter Einwirkung einer Druckfeder k stehende Ventilkörper r den Durchgang vom Nachfüllbehälter η zum Hauptzylinder bzw. zu den Druckleitungen d für gewöhnlich geschlossen halten und den Übertritt von Flüssigkeit aus dem Behälter η in den Hauptzylinder a und in die Druckleitungen d nur dann gestatten, wenn der normale Druck im Hauptzylinder oder in einer Druckleitung unter ein vorgeschriebenes Mindestmaß absinkt. Der Nachfüllbehälter η ist durch Parallelwände in fünf Kammern p0, pv p2, p3, P1 unterteilt, so daß dem Hauptzylinder a und jeder Druckleitung d1 bis di ein eigener Reserveflüssigkeitsraum zugeordnet ist. Am Flüssigkeitsstand in den einzelnen Kammern, die zweckmäßig mit einer durchscheinenden Vorderwand ausgeführt und mit Meßskalen versehen sein können, ist sofort erkennbar, wenn im Hauptzylinder oder in den Druckleitungen bzw. in den Arbeitszylindern Undichtigkeiten vorhanden sind, die größere als die üblicherweise eintretenden Flüssigkeitsverluste zur Folge haben. Der Nachfüllbehälter η kann bei hydraulischen Kraftfahrzeugbremsanlagen zweckmäßig am Armaturenbrett angeordnet oder mit einer am Armaturenbrett befindlichen Anzeigevorrichtung verbunden sein, so daß vom Fahrersitz aus jederzeit eine Kontrollmöglichkeit für den Betriebszustand der gesamten Bremsanlage gegeben ist. Außer für hydraulische Kraftfahrzeugbremseinrichtungen kann die Erfindung auch für andere Bremsanlagen und solche hydraulischen Steuerungseinrichtungen aller Art verwendet werden, bei denen Undichtigkeiten im Hauptzylinder, in den Druckleitungen oder in den Arbeitszylindern zu Betriebsstörungen führen können. Patentansprüche:to equip them or to design them with transparent walls so that the oil level in the individual refill chambers can be seen at any time. These known measures can also be expediently used to increase road safety in the subject of the application, advantageously so that the container that unites all the refill chambers is in a clearly visible place on the motor vehicle, e.g. B. on the dashboard, or attached to the refill chambers a device for remotely displaying the oil level in the individual refill chambers on the dashboard. In the drawing, the invention is shown in an exemplary embodiment, namely Fig. 1 shows a vertical longitudinal center section through the main cylinder with the valve-like acting control piston built into it and also partially in a vertical longitudinal center section the refill container for the main cylinder and the individual pressure lines and Fig. 2 a cross-section along the line II-II of FIG. 1. In the illustrated embodiment, a denotes the upright master cylinder, b the cylinder piston slidably guided therein, designed in a known manner, and c the piston rod which extends through the upwardly facing end wall of the master cylinder and is connected in a suitable manner to an actuating device (not shown), for example the brake pedal of a motor vehicle; dv d2, d3, di are the pressure lines connected in parallel with one another, each of which leads to a working cylinder, also not shown. In the case of hydraulic brakes for motor vehicles, as shown, as a rule four pressure lines must be provided, each of which is connected to a brake cylinder assigned to it. The hydraulic medium is located in the master cylinder and in the lines, which transmits the pressure of the master cylinder piston b to the pistons in the individual working cylinders. Each individual pressure line d is connected to a piston housing /. The piston housings are arranged in the lower end wall of the main cylinder facing away from the piston concentrically around and coaxially to the cylinder axis. Each piston housing encloses a piston g which is usually pressed by a compression spring h against the closed end of the housing f projecting into the interior of the cylinder. The individual pistons g protrude with their piston rods i penetrating through the inner end wall of the associated housing f so far freely into the interior of the master cylinder that the piston rods i remain outside its area of action during normal stroke of the master cylinder piston b. If, however, the normal piston stroke χ is exceeded considerably when the master cylinder piston is actuated due to leaks in one or more pressure lines d or in the working cylinders, for example by the amount y, then the pistons g are advanced against the pressure of the springs h acting on them. In doing so, they close the outer holes m provided on the walls of the piston housing f and interrupt the connection between the amount of liquid inside the main cylinder a and the columns of liquid in the pressure lines d ± to dv individual pressure lines. When the master cylinder piston b returns to the starting position, the safety pistons g are non-positively returned to the ready position by their springs / t. The amount of liquid that has entered the piston housing / amount of liquid that has entered the piston housing / amount of fluid that has entered the piston housing when the piston g is pushed down flows back into the master cylinder a through compensating holes ζ. After completion of the return stroke of the piston g, the connection between the interior of the master cylinder and the individual pressure lines d is free again. In order to ensure uniform operation of all working pistons in the event of minor leaks in the main cylinder a, in the pressure lines d or in the working cylinders, a refill container η is provided, which is connected to the main cylinder and to each of the pressure lines d by feed lines 0. Valves q, r are built into the feed lines 0, the valve bodies r of which, under the action of a compression spring k, usually keep the passage from the refill container η to the main cylinder or to the pressure lines d closed and the passage of liquid from the container η into the main cylinder a and only allow in the pressure lines d if the normal pressure in the main cylinder or in a pressure line falls below a prescribed minimum. The refill container η is divided into five chambers p0, pv, p2, p3, P1 by parallel walls, so that the main cylinder a and each pressure line d1 to di are assigned their own reserve fluid space. The liquid level in the individual chambers, which can expediently be designed with a translucent front wall and provided with measuring scales, can be seen immediately if there are leaks in the main cylinder or in the pressure lines or in the working cylinders, which result in greater than the usual liquid losses to have. In the case of hydraulic motor vehicle brake systems, the refill container η can expediently be arranged on the dashboard or connected to a display device located on the dashboard, so that the operating state of the entire brake system can be checked at any time from the driver's seat. In addition to hydraulic motor vehicle brake devices, the invention can also be used for other brake systems and such hydraulic control devices of all types in which leaks in the master cylinder, in the pressure lines or in the working cylinders can lead to malfunctions. Patent claims: 1. Sicherungsvorrichtung für hydraulischeBrems- oder Steuereinrichtungen, !insbesondere für Bremsanlagen von Kraftfahrzeugen, mit einem vorzugsweise stehend angeordneten Hauptzylinder, mit mehreren von diesem ausgehenden Druckleitungen, die für gewöhnlich unmittelbar durch den Hauptzylinderkolben druckbeaufschlagt werden, und mit für jede einzelne Druckleitung oder jeweils für mehrere Druckleitungen vorgesehenen, im oder am Hauptzylinder angebrachten zwei oder mehrHilfszyLiindern mit den normalem Druckmittelfluß zwischen dem Hauptzylinder und den Druckleitungen nicht beeinflussenden Hilfskolben, die beim Auftreten von Undichtigkeiten in einer der Druck-1. Safety device for hydraulic braking or control devices, especially for braking systems of motor vehicles, with a preferably upright master cylinder with several pressure lines emanating from this, which usually go directly through the master cylinder piston are pressurized, and with for each individual pressure line or each for several pressure lines provided, two or more auxiliary cylinders attached in or on the main cylinder with the normal flow of pressure medium between the master cylinder and the pressure lines non-influencing auxiliary piston, which in the event of leaks in one of the pressure
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