DE1197770B

DE1197770B - Hauptzylinder fuer hydraulische Bremseinrichtungen, insbesondere bei Kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE1197770B
Application number: DET15891A
Authority: DE
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: Continental Teves AG and Co oHG
Priority date: 1958-11-15
Filing date: 1958-11-15
Publication date: 1965-07-29

Description

Hauptzylinder für hydraulische Bremseinrichtungen, insbesondere bei Kraftfahrzeugen Die Erfindung betrifft einen Hauptzylinder für eine hydraulische Bremseinrichtung, insbesondere bei Kraftfahrzeugen:, mit einem Nachfüllbehälter, der mit einem zwischen Druckkolben und Zylinder gebildeten Ringraum verbunden ist und mit einem im Druckkolben befindlichen Steuerkolben, der eine in der Stirnseite des Druckkolbens angeordnete Durchgangsöffnung für das Druckmittel vom Arbeitsraum zum Behälter steuert und in Schließstellung durch eine Druckfeder beaufschlagt wird, die sich im Druckkolben abstützt.
Ein bekannter derartiger Hauptzylinder erfüllt drei Aufgaben. Der Ladeüberschuß wird ohne Ausgleichsbohrung aus dem Druckraum entfernt. Die Steuereinrichtung arbeitet mechansich gesteuert als Nachfüllventil, und die Druckmanschette wirkt zusätzlich durch Unterdruck als Nachfüllventil. Da bei dem bekannten Hauptzylinder in der Lösestellung infolge der Anordnung des Ventilkolbens und der Druckfedern das Ventil geöffnet bleibt, wird der Vordruck aus dem gesamten Bremssystem an den Druck im Behälter angeglichen, d. h. in den meisten Fällen auf Null abgesenkt.
Der Hauptzylinder nach der Erfindung ist in der Lage, die Aufgaben des bekannten Hauptzylinders zu erfüllen, und hält den Vordruck im Druckraum und in den Radbremszylindern auch in der Lösestellung aufrecht. Die Erfindung ist durch einen Steuerkolben gekennzeichnet, in dem ein Freilaufglied für die formschlüssige Verbindung des Kolbenstangenendes mit dem Steuerkolben derart angeordnet ist; daß in der durch die Druckfeder bewirkten Lösestellung des Druckkolbens und des Steuerkolbens im Druckkolben das Kolbenstangenende von beiden Enden des Freilaufgliedes in axialer Richtung Abstand hat (Leerlauf, Spiel).
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
A b b. 1 ist ein Schnitt durch einen Hauptzylinder; Ab b.2, bis 5 sind Einzelheiten von Variationen der A b b.1.
In A b b. 1 ist der Hauptzylinder mit 1, die Druckmanschette mit 2 und. der Druckkolben mit 3 bezeichnet. Die Stirnseite des Druckkolbens hat die zentrale Bohrung 5 und die Druckmanschette die zentrale Bohrung 4. Im Druckkolben 3 ist der Steuerkolben 6. Er verschließt in Ruhestellung durch die Druckfeder 8 unter Zwischenschaltung einer scheibenförmigen Dichtung 10 die beiden zentralen Öffnungen und erzeugt dadurch den Flüssigkeits-Vordruck in der gesamten Bremsanlage. In. Steuerkolben 6 ist durch das als Stahlblechkäfig ausgebildete Freilaufglied 11 das kugelige Ende 12 der Kolbenstange 14 mit geringem Spiel nach allen Seiten gelagert.
Beim Bremsen drückt die Kugel 12 nach überwinden eines Leerlaufs von etwa 1 bis 1,5 mm den Steuerkolben 6 flüssigkeitsdicht gegen die Bohrung 5 des Druckkolbens 3. Es sei hier vermerkt, daß der Hauptzylinder nur den einen Leerlauf zwischen dem kegeligen Ende 12 der Kolbenstange 14 und dem Freilaufglied 11 hat. Das hintere Ende des Steuerkolbens 6 kann sich an den Anschlag 16, der im Druckkolben 3 Festsitz hat, anlegen. Die mit dem Bremsfußhebel verbundene Kolbenstange 14 wird nach dem Bremsen durch die Rückzugfeder des Fußhebels nach rückwärts gezogen, wodurch zunächst der Steuerkolben und nach Erreichen des Anschlags 16 auch der Druckkolben nach rückwärts mitgenommen wird. Bei diesem Vorgang hebt sich die Dichtung 10 von der Bohrung 5 ab, und durch Öffnungen 17 im Druckkolben wird der Druckraum des Hauptzylinders 1 mit Flüssigkeit aus dem Nachfüllbehälter schnell und zuverlässig geladen, bevor oder während nach dem Bremsen aus der Bremsleitung Flüssigkeit in den Druckraum zurückfließt.
Der Ladevorgang wird noch beschleunigt, wenn, wie in der vorliegenden Ausführung der A b b.1, auch die Druckmanschette 2 in bekannter Weise als Nachfüllventil arbeiten kann. Am Boden des Hauptzylinders ist in an sich bekannter Weise ein in einer Einheit zusammengefaßtes Aus- und Einlaßventil 20 angeordnet. Das Hauptzylinder-Einlaßventil kann aber auch im vorliegenden Falle durch eine Drossel ersetzt werden, die nach dem Bremsen den Rückstrom der Flüssigkeit verzögert.
Durch die Erfindung wird das sogenannte Nachpumpen mit dem Bremsfußhebel weitestgehend verwirklicht. Beträgt z. B. durch abgenutzte Bremsbeläge oder durch Wärmeausdehnung der Bremstrommeln oder durch Luft in der Bremsanlage der Fußhebelweg etwa 14 cm, wobei praktisch der Fahrer mit gestrecktem Bein bremsen, also auf seine Kniehebelwirkung verzichten muß, so ist der Weg bei einem zweiten Bremshub, beim sogenannten Nachpumpen um etwa 10 bis 12 cm kürzer, so daß dem Fahrer durch sein angewinkeltes. Knie eine erheblich größere Betätigungskraft zur Verfügung steht.
Die Kolben 3 und « müssen gegeneinander abgedichtet werden, um zu verhindern, daß beim Zurückgehen des Steuerkolbens 6 Flüssigkeit nach hinten austritt oder daß dort Luft angesaugt wird. Die Abdichtung durch eine strammsitzende Ring- oder Lippendichtung, -wie sie--z. B. als Sekundärmanschette zwischen Druckkolben und Zylinderwand üblich ist, kann hier wegen des erheblichen Reibwiderstandes eines solchen Ringes ünd der durch ihre Aufgabe bedingten schwachen Druckfeder 8 nicht Verwendung finden. Die Abdichtung erfolgt erfindungsgemäß durch den kleinen Gummibalg 22, der einerseits am Druckkolben 3, andererseits am Steuerkolben 6 oder, wie in der Zeichnung, an der Kolbenstange 14 befestigt ist. Der Balg 22 ist in der vorliegenden Ausführung gleichzeitig. die Sekundärmanschette 23 des Druckkolbens 3. Die' beengten Platzverhältnisse machen diese Lösung erforderlich.
Einige radiale Bohrungen 17 im Druckkolben, und Flüssigkeitsringräume sorgen dafür, daß die Flüssigkeit des Nachlaufbehälters die ganze Steuereinrichtung füllt und leichtgängig macht. Bei langen Kolbenstangen, wie sie vorkommen, kann in Bremsruhe das vordere kugelige Ende der Kolbenstange mit zu großem Gewicht im Steuerkolben 6 liegen, wodurch die Schließkraft der Druckfeder 8 unerwünscht erhöht würde. Die Kolbenstange 14 hat deshalb, wie aus A b b. 2 ersichtlich, am vorderen Ende den abgerundeten Sporn 24, der auf der zylindrischen Bohrung des Druckkolbens 3 aufliegt. Dadurch wird in Bremsruhestellung jede Reibung zwischen Kolbenstangenende und Steuerkolben 6 vermieden. Bei kurzen, leichten Kolbenstangen wird diese Aufgabe durch den kleinen Gummibalg 22 erfüllt (A b b. 1).
In der A b b. 3 ist der Steuerkolben 6, wie schon in, A b b. 1 dargestellt und beschrieben, im Druckkolben 3 angeordnet. Am Steuerkolben ist eine Stange 26 befestigt, die durch die zentralen Bohrungen 4 und 5 in den Hauptzylinder-Druckraum ragt und dort die Ventilhaube 27 und die Ventilfeder 28 hat. Diese Feder bestimmt den Vordruck der Flüssigkeit. Diese Bauart ist dann am Platze, wenn Druck-und Steuerkolben möglichst kurz sein sollen. Wenn nach dem Bremsen der Steuerkolben 6 durch die Kolbenstange 14 zurückgezogen wird, öffnet sich die Ventileinrichtung, und sobald der Bund der Ventilhaube 27 an der Druckmanschette 2 liegt, wird auch der Ventilkolben 3 nach rückwärts gezogen, wobei durch Unterdruck Flüssigkeit in den Hauptzylinder strömt. Die Flüssigkeit strömt hierbei durch die Schlitze 29 der Ventilhäübe 27.
Die A b b. 4 zeigt eine besondere Ausbildung des Ventilverschlusses zwischen Druck- und Steuerkolben. Am Steuerkolben 6 ist, wie auch in der A b b. 1 dargestellt, die scheibenförmige Dichtung 10 eingeklemmt. Auf ihrer Mitte trägt sie den Metallkonus 32, der seinen Sitz im. Druckkolben 3 hat (nicht gezeichnet): Damit ohne Aufwand größere Präzision der Konus 32 und sein Ventilsitz einwandfrei zentrieren, ist die Dichtung 10 mit etwas axialem Spiel 33 im Steuerkolben gelagert, wodurch sich die Selbsteinstellung ergibt.
A b b. 5 zeigt das als Federstahlkäfig ausgebildete Freilaufglied 11 und das kugelige Kolbenstangenende 12 vor dem Einsetzen in den Steuerkolben 6, z. B. der A b b. 3. Zu diesen Zweck wird der Feder= stahlkäfig zusammengedrückt und in den entsprechenden Ausschnitt des Steuerkolbens eingesetzt, wo der Federstahlkäfig durch Federspannung festgehalten wird.
Da der Druckkolben durch die starke Feder des Bremsfußhebels zurückgezogen wird, kann die Sekundärmanschette 23 mit strammeren Sitz als bisher zulässig eingebaut-werden. Das-ist ein Vorteil, denn ge= rade am rückwärtigen Ende des Druckkolbens besteht die Gefahr des Eindringens von Luft.

Claims

Patentansprüche; 1. Hauptzylinder für hydraulische Bremseinrichtungen, insbesondere bei Kraftfahrzeugen, mit einem Nachfüllbehälter, der mit einem zwischen Druckkolben und Zylinder gebildeten Ringraum verbunden ist und mit einem im Druckkolben befindlichen Steuerkolben, der eine in der Stirnseite des Druckkolbens angeordnete Durchgangsöffnung für das Druckmittel vom Arbeitsraum zum Behälter steuert und in Schließrichtung durch eine Druckfeder beaufschlagt wird, die sich im Druckkolben abstützt, gekennzeichnet durch einenSteuerkolben (6), in dem ein Freilaufglied (11) für die formschlüssige Verbindung eines Kolbenstangenendes (12) mit dem Steuerkolben (6) derart angeordnet ist, daß in der durch die Druckfeder (8) bewirkten Lösestellung des Druckkolbens (3) und des Steuerkolbens (6) im Druckkolben (3) das Kolbenstangenende (12) von beiden Enden des Freilaufgliedes (11) in axialer Richtung Abstand hat (Leerlauf, Spiel).
2. Hauptzylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Druckkolben (3) der Steuerkolben (6) ist, der durch die Druckfeder (8), die sich am Druckkolben (3) abstützt, unter Zwischenschaltung einer scheibenförmigen Dichtung (10) eine zentrale Bohrung (5) des Druckkolbens (3) verschließt.
3. Hauptzylinder nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kolbenstangenende (12) kraftschlüssig, aber mit axialem Spiel mit dem Steuerkolben verbunden ist, so daß beim Zurückgehen der Kolbenstange (14) zunächst die Bohrung (5) des Druckkolbens (3) geöffnet und der Druckkolben (3) nach rückwärts mitgenommen wird, sobald der Steuerkolben (6) an seinem Anschlag (16) liegt.
4. Hauptzylinder nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß durch einen am Druckkolben (3) und an der Kolbenstange (14) befestigten Gummibalg (22) Druckkolben und Steuerkolben flüssigkeitsdicht sind, daß diese Kolben Flüssigkeitsringräume und radiale Bohrungen (17) haben, so daß bei jeder Stellung der beiden Kolben eine Flüssigkeitsverbindung zum Nachlaufbehälter besteht.
5. Hauptzylinder nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Gummibalg (22) gleichzeitig auch Sekundärmanschette (23) des Druckkolbens (3) ist.
6. Hauptzylinder nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet; daß sich in an sich bekannter Weise an der Stirnseite des Steuerkolbens (6) die Dichtung (10) befindet, die radiales Spiel (33) hat, wodurch der an det Dichtung befestigte Metallkonus (32) sich auf den Gegenkonus einstellen kann.
7. Hauptzylinder nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine an der Stimseite des Steuerkolbens (6) befestigte Verlängerung (26) durch die zentrale Bohrung (5) des Druckkolbens und seiner Druckmanschette (2) in den Druckraum ragt, dort einen Federteller (27) und eine Ventilfeder (28) hat, die die Druckmanschette (2) am Druckkolben (3) hält und den Vordruck der Flüssigkeit bestimmt. B.
Hauptzylinder nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (A b b. 5) mit einer Kugel (12) mit axialem und etwas seitlichem Spiel in dem als Federstahlblechkäfig ausgebildeten Freilaufglied (11) gelagert ist, das in den Steuerkolben (6) eingeschoben wird und dort durch Vorspannung festsitzt.
9. Hauptzylinder nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß am Ende der Kolbenstange (14) etwa unter dem kugeligen Ende (12) ein Sporn (24) ist, mit dem das Ende der Kolbenstange auf dem Boden des Druckkolbens (3) aufliegt (Ab b. 2).
10. Hauptzylinder nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckmanschette (2) in an sich bekannter Weise bei Unterdruck im Druckraum als Nachfüllventil arbeiten kann. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 684 479; USA: Patentschriften Nr. 2 082 019, 2 213 947, 2242096.