DE1530923C - Drucksteuereinrichtung für hydraulische Bremsbetätigungsanlagen, insbesondere in Kraftfahrzeugen - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Drucksteuer- der Vorder- und Hinterräder zugeführten Bremseinrichtung für hydraulische Bremsbetätigungsan- flüssigkeit vorgesehen. Das feste Mengenverhältnis lagen, insbesondere in Kraftfahrzeugen, die nach wird erst beim Erreichen des Schaltdruckes einge-Erreichen eines vorbestimmten Bremsdruckes (Schalt- stellt. Durch das Zuführen unterschiedlicher Bremsdruck) den Vorderradbremszylindern einen erhöhten 5 flüssigkeitsmengen zu den Bremszylindern der und den Hinterradbremszylindern einen verminderten Vorder- und Hinterräder wird es möglich, an den Bremsdruck zuführt, die einen Stufenzylinder auf- Vorder- und Hinterrädern beispielsweise mit unterweist, in dem ein Stufenkolben mit vorgegebener schiedlichen Bremssystemen zu arbeiten. An den Druckflächendifferenz verschiebbar ist, wobei an die Vorderrädern können beispielsweise Scheibenbremsen aus Stufenkolben und Stufenzylinder gebildeten io vorgesehen sein, während die Hinterräder mit Druckräume die Zuführungsleitungen zu den Brems- Backenbremsen ausgerüstet sind. Nachteilig ist bei Zylindern angeschlossen sind und die zu den Hinter- den bekannten Einrichtungen jedoch, daß für das zur radbremszylindern führende Leitung dem Druck- Verfügungstellen unterschiedlicher Bremsflüssigkeitsraum der kleinsten Stufe zugeordnet ist, und bei der mengen ein großer Teil des verfügbaren Bremspedaleine Nebenschlußleitung vorgesehen ist, die unter- 15 weges verbraucht wird. Außerdem werden die halb des vorbestimmten Schaltdruckes den Haupt- Vorderrad- und Hinterradbremszylinder bei den bezylinderdruck unmittelbar an die Leitung zu den kannten Einrichtungen mit gleichem Druck beauf-Hinterradbremszylindern legt und oberhalb des schlagt.

Schaltdruckes durch ein Ventil verschlossen wird. Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Drucksteuer-Drucksteuereinrichtungen für hydraulische Brems- 20 einrichtung der eingangs genannten Art so auszubetätigungsanlagen sind an sich bekannt. Diese bilden, daß während der anfänglichen Bremsbetäti-Drucksteuereinrichtungen bestehen aus einem Ge- gung (bis zum Erreichen des festgelegten Schalthäuse mit einer mehrstufigen Bohrung. In dieser druckes) bei möglichst kleinem Bremspedalweg eine mehrstufigen Bohrung ist ein Stufenkolben angeord- verhältnismäßig große Menge von Bremsflüssigkeit net, der zusammen mit den Bohrungen getrennte 25 mit einem Druck, der niedriger als der Hauptzylinder-Druckräume unterschiedlichen Durchmessers aus- druck ist, an die Vorderradbremszylinder und eine bildet, aus denen die Bremsflüssigkeit zu den Vorder- verhältnismäßig geringe Menge von Bremsflüssigkeit radbremszylindern und Hinterradbremszylindern ab- mit Hauptzylinderdruck an die Hinterradbremsleitbar ist. Wird der Stufenkolben in der Bremsrich- zylinder geliefert wird.

tung betätigt, dann erbringen die Kolbenflächen 30 Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß Stufenunterschiedlicher Größe auch einen unterschiedlichen kolben und Stufenzylinder drei Stufen aufweisen und Bremsdruck, der den Vorderrad- bzw. -Hinterrad- die zu den Vorderradbremszylindern führende Leibremszylindern zugeleitet wird. Die Flächengrößen tung an dem Druckraum der mittleren Stufe angean dem Stufenkolben ergeben damit ein bestimmtes schlossen ist, daß die zwischen dem Druckraum der Druckverhältnis, das zu einer unterschiedlichen 35 mittleren Stufe und dem Druckraum der größten Bremsbetätigung der Vorderräder und Hinterräder Stufe am Stufenkolben befindliche Dichtung in an führt. sich bekannter Weise in Richtung auf den Druckraum Bei verstärkter Abbremsung von Kraftfahrzeugen der mittleren Stufe durchlässig ist und daß der zeigt es sich, daß die Vorderräder infolge einer Druckraum der größten Stufe über ein druckabhän-Gewichtsverlagerung des Fahrzeuges wesentlich 40 giges Ventil entlüftbar ist, sobald die Nebenschlußstärker abgebremst werden können als die Hinter- leitung verschlossen ist.

räder, ehe sie zu rutschen beginnen. Dafür wird dann . Mit einer derartigen Bremssteuereinrichtung ist das benötigte Druckverhältnis der Bremsanlage mit bei anfänglichem Bremsen trotz größerer gelieferter Hilfe der Drucksteuereinrichtung abverlangt. Vor Mengen von Bremsflüssigkeit nur ein kleiner Bremsdieser starken Abbremsung mit der dabei zum Tragen 45 pedalweg zu durchfahren. Auch bei Verwendung von kommenden Gewichtsverlagerung ist dieses starre unterschiedlichen Bremsarten (Bremszylinderdurch-~ Druckverhältnis mit verstärktem Druck an den messern) an den Vorder- und Hinterrädern treten Vorderradbremszylindern unerwünscht. keine übermäßigen Beanspruchungen der Vorder-Aus diesem Grunde wird das starre Bremsdruck- radbremsen auf. Dies ist darauf zurückzuführen, daß verhältnis für verstärkte Abbremsung erst von einem 50 aus dem Druckraum der größten Stufe eine ausbestimmten Verzögerungsausmaß, d. h. vom kri- reichende Menge Bremsflüssigkeit in den Druckraum tischen Bremsdruck an, eingeführt. Hierzu ist es der mittleren Stufe nachgeschoben wird, um den Bebekannt, ein Kugelventil zu verwenden. Während darf der Vorderradbremszylinder zu decken,
der Bremsphase mit geringem Bremsdruck ist dieses.. Die Entlüftung des Druckraumes der größten Stufe Kugelventil geöffnet und stellt über eine Neben- 55 über das druckabhängige Ventil tritt dann ein, wenn Schlußleitung eine Verbindung zwischen dem Haupt- der Druck im Druckraum einen Wert erreicht hat, bremszylinder und der Leitung zu den Hinterrad- bei dem das Ventil der Nebenschlußleitung schließt bremszylindern her. Wird der kritische Bremsdruck, und von dem ab eine durch die Kolbenflächen fest der sogenannte Schaltdruck, erreicht, bei dem das vorgegebene andere Druckrelation erforderlich ist. starre, die Gewichtsverlagerung berücksichtigende 60 In dem Augenblick, in dem sich das druckabhängige neue Bremsdruckverhältnis eingeführt werden soll, Ventil öffnet, senkt sich der Druck im Druckraum dann verschließt die Kugel die Nebenschlußleitung. der größten Stufe ab, und zwar so weit, daß keine Damit kann der Bremsdruck für die einzelnen Brems- zusätzlichen Flüssigkeitsmengen mehr an der Dichzylinder nur noch über den Stufenkolben im starr tung vorbei in den Druckraum der zweiten Stufe ^: vorgegebenen Verhältnis erzeugt werden. 65 eindringen können. Das feste Druckverhältnis ist Bei den bekannten Drucksteuereinrichtungen ist damit von dem kritischen Druckpunkt an gewährwährend der Bremsphase mit geringem Bremsdruck leistet,
kein festes Mengenverhältnis der den Bremszylindern Das den Druckraum entlüftende Ventil ist Vorzugs-

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weise ein in an sich bekannter Weise mittels einer Abhängigkeit von dem Druck im Hauptbremszylinder Feder belastetes Kugelventil. Dieses Kugelventil und ist damit unabhängig von der Stellung des Fahrkann außer durch den Druck der Flüssigkeit auf die zeuges im Raum. Die Bremsverhältnisse werden auf Kugel auch noch mit Hilfe eines Stößels geöffnet diese Weise wesentlich verbessert, werden. Nach einer weiteren Ausgestaltung der Er- ,5 Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung findung ist ein solcher Stößel vorgesehen, der mit ist die Belastungsfeder zwischen dem topfförmigen seinem vom Ventil abliegenden Ende in die Druck- Ansatz und dem Ventilkolben angeordnet und ist der leitung der Vorderradbremszylinder hineinragt und die Belastungsfeder aufnehmende Raum über einen vom Druck in dieser Leitung in Lüftungsrichtung Lüftungskanal entlüftet. Für die Druckverhältnisse gegen die Ventilkugel drückbar ist. Mit Hilfe eines io am Verschlußventilkolben sind damit ebenfalls einderartigen Aufbaues ist ein wesentlicher weiterer deutig festlegbare Bezugspunkte gegeben. Vorteil der Bremsanlage nach der Erfindung ver- Schließlich sind nach einer Ausgestaltung der knüpft. Während nämlich bei den bekannten Anlagen Erfindung im Bereich der Dichtung zwischen den beim Schließen des Kugelventils der Nebenschluß- Druckräumen und der mittleren und der größten leitung ein abrupter Übergang zu dem starren Druck- 15 Stufe in der Wand des Stufenzylinders Nuten vorverhältnis vor sich geht, der zu Bremsunregelmäßig- gesehen, die bei entlastetem Stufenkolben einen keiten an den zu diesem Zeitpunkt entlasteten Rückstrom von Bremsflüssigkeit zulassen. Sobald der Hinterradbremszylindern führen kann, erfolgt bei Stufenkolben in seine Ruhestellung zurückgekehrt ist, der Anlage nach der Erfindung der Übergang kon- verbinden die Nuten die Druckräume der mittleren tinuierlich. Anfänglich öffnet zunächst der Druck im 20 und der größten Stufe. Damit kann auf einfache Druckraum der größten Stufe das Ventil und sorgt Weise ein eventuell erforderlicher Flüssigkeitsausdamit für ein Abfallen des Druckes im Druckraum tausch vonstatten gehen.

der größten Stufe. Durch das Absinken des Druckes Die Erfindung wird an Hand des in der Zeichnung

könnte sich das Ventil wieder schließen. Dies ist je- dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert,

doch nicht möglich, da nun der Stößel das Ventil 25 Es zeigt

allmählich weiter öffnet und somit dafür sorgt, daß F i g. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungs-

der Druck in dem Druckraum der größten Stufe bis gemäß ausgebildete Drucksteuereinrichtung in Ver-

auf den Atmosphärendruck absinken kann. Damit ist bindung mit einer schematisch dargestellten hydrau-

ein weicher Übergang zwischen den Bremsphasen lischen Bremsbetätigungsanlage;

beiderseits des kritischen Bremsdruckes erreicht. 3° F i g. 2 eine grafische Darstellung, welche die

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung . Vorderrad- und Hinterradbremsdrücke als Funktion

ist die Nebenschlußleitung axial durch den Stufen- des Hauptzylinderbremsdruckes in der Bremsanlage

kolben geführt und ist ein weiteres Ventil in einem wiedergibt.

Verbindungskanal zwischen dem Druckraum der Die in F i g. 1 dargestellte Drucksteuereinrichtung

größten Stufe und der Nebenschlußleitung vorge- 35 10 ist ein Teil einer hydraulischen Bremsbetätigungs-

sehen, durch welches ein Überdruck aus dem Druck- anlage eines Kraftfahrzeuges mit den Hinterrädern

raum in die Nebenschlußleitung ableitbar ist. Diese 22 und den Vorderrädern 28, zu der auch ein Brems-

Anordnung sorgt dafür, daß der Druck in dem pedal 12 und ein Hauptzylinder 14 gehören. Der

Druckraum der größten Stufe niemals über den Druck Drucksteuereinrichtung 10 wird unter Druck stehende

in der Nebenschlußleitung ansteigen kann. Sobald 40 Bremsflüssigkeit aus dem Hauptzylinder 14 über eine

dies der Fall ist, öffnet sich das Ventil. Das bedeutet Leitung 16 zugeführt. Von der Drucksteuereinrich-

aber, daß vor dem kritischen Bremsdruck den tunglO wird die Bremsflüssigkeit dann über eine

Bremszylindern der Vorderräder ein Druck zugeführt Leitung 18 zu den Hinterradbremszylindern 20 und

werden kann, der niedriger ist als der den Hinterrad- über eine Leitung 24 zu den Vorderradbremszylindern

bremszylindern zugeführte Hauptbremszylinderdruck. 45 26 eines Kraftfahrzeuges geleitet. Eine Rückführungs-

Bei den bekannten hydraulischen Bremsanlagen leitung 30 kann Bremsflüssigkeit aus der Drucksteuermit Druckwandlervorrichtung erfolgt die Umschal- einrichtung 10 zum Bremsflüssigkeitsbehälter 32 des tung des Wandlers mit Hilfe eines Kugelventils, wo- Hauptbremszylinders 14 zurückleiten. .', . bei die Ventilkugel auf Grund ihrer Massenträgheit Die Drucksteuereinrichtung 10 besteht aus zwei wirksam wird. Diese Anlagen arbeiten bei einem in 50 Gehäusehälften 34 und 36, die mittels Schrauben 38 horizontaler Ebene fahrenden Fahrzeug einwandfrei. und einer zwischengefügten Ringdichtung 40 mit-An Gefälle- oder Steigungsstrecken ergeben sich je- einander verbunden sind. Die Gehäusehälften 34 und doch andere Trägheitsverhältnisse, wodurch sich der . 36 sind an den voneinander abliegenden Enden gekritische Schaltdruck verschieben kann. Bei der Vor- -. schlossen und in ihrem Inneren mit koaxialen Bohrichtung nach der Erfindung ist dieses Verschieben 55 rungen unterschiedlichen Durchmessers versehen, dadurch ausgeschaltet, daß der Stufenkolben im An- wodurch sich ein Stufenzylinder ergibt. In diesem Schluß an die größte Stufe einen topfförmigen Ansatz Stufenzylinder ist ein Stufenkolben 56 angeordnet, aufweist, in dem ein Ventilkolben mit einer die Zwischen dem Stufenkolben 56 und dem Stufen-Nebenschlußleitung verlängernden Bohrung angeord- zylinder bilden sich dann Druckräume aus. Die Bohnet ist, der mittels einer Belastungsfeder gegen einen 60 rung in der Gehäusehälfte 36 begrenzt einen Druck-Anschlag gedrückt wird, und daß durch diese Boh- raum 42, während die Bohrungen unterschiedlichen rung sich ein Ventilstößel erstreckt, der an seinem Durchmessers in der Gehäusehälfte 34 zur Ausbileinen Ende ein Verschlußstück trägt, das dann, wenn dung von Druckräumen 44, 46 und 48 dienen, welche der Ventilkolben von einem vorgegebenen, vom in der genannten Reihenfolge im Außendurchmesser Hauptbremszylinder ausgehenden Druck gegen die 65 kleiner werden. Die Druckräume 42, 44, 46 und 48 Belastungsfeder verschoben wird, die Bohrung ver- schließen sich koaxial aneinander an. Der Druckschließt, raum 44 hat einen größeren Außendurchmesser als

Bei diesem Aufbau erfolgt die Umschaltung in der Druckraum 42, während die Druckräume 46 und

48 jeweils kleinere Außendurchmesser aufweisen als der Druckraum 42. In dem Druckraum 42 befindet sich ein als Kolben wirksamer topfförmiger Ansatz 50, der gegenüber der Druckraumwand mit Hilfe einer ringförmigen, in einer Richtung wirksamen Dichtung 52 abgedichtet ist. In dem topfförmigen , Ansatz 50 befindet sich eine abgesetzte axiale Bohrung, die einen Raum 53 ergibt und in die eine Verlängerung 54 des Stufenkolbens 56 eingepaßt ist. Diese Verlängerung 54 verbindet den Stufenkolben 56 ίο mit dem topfförmigen Ansatz 50. Der Stufenkolben 56 weist Stufen 58, 60 und 62 auf, die in den Druckräumen 44, 46 bzw. 48 verschiebbar sind. Die Stufen des Stufenkolbens 56 bilden zusammen mit den Druckräumen unterschiedlichen Außendurchmessers drei Druckstufen aus, von denen die Druckstufe größten Außendurchmessers die die Vorderradbremszylinder versorgende Druckstufe mittleren Außendurchmessers unterstützt, während die Druckstufe kleinsten Außendurchmessers zur Versorgung der so Hinterradbremszylinder dient. Die größte Stufe 58 ist mit einer ringförmigen, in einer Richtung wirksamen Dichtung 64 versehen, die an der Wand des Druckraumes 44 dichtend anliegt. Ebenso ist die Stufe 60 mit einer ringförmigen, nur in einer Riehtung wirksamen Dichtung 66 ausgerüstet, die gleitend an der Wand des Druckraumes 46 anliegt; schließlich weist die Stufe 62 eine Ringdichtung 68 auf, welche diese Stufe 62 gegenüber der Wand des Druckraumes 48 abdichtet.

Durch den Stufenkolben 56 erstreckt sich, eine längs der Kolbenmittellinie verlaufende, als Kanal 70 ausgebildete Nebenschlußleitung, die mit einer sie verlängernden Bohrung 72 in Verbindung steht, die sich durch einen Ventilkolben 73 hindurch erstreckt. Die verlängernde Bohrung 72 steht über Öffnungen 90 und 92 mit dem Druckraum 42 in Verbindung, die in den topfförmigen Ansatz 50 bzw.¹ den Ventilkolben 73 eingearbeitet sind.

Der topfförmige Ansatz 50 und der Stufenkolben 56 sind zum Zwecke ihrer gemeinsamen Bewegung aneinandergefügt. Wird das rechte Ende des Druckraumes 42 vom Hauptzylinder 14 her unter Druck gesetzt, dann bewegen sich der topfförmige Ansatz 50 und der Stufenkolben 56 (wie in der Zeichnung dargestellt) nach links; damit wird Bremsflüssigkeit zu den Bremszylindern 26 der Vorderräder 28 verdrängt. Die Hinterradbremszylinder 20 wurden dabei sofort von der Betätigung des Bremspedals 12 unter Druck gesetzt, da . die ■ Bremsflüssigkeit von dem Druckraum 42 über den als Nebenschlußleitung wirkenden Kanal 70 und die verlängernde Bohrung 72 unmittelbar zu dem Druckraum 48 gelangen konnte, der über die Öffnung 94 und die Leitung 18 mit den ^. Hinterradbremszylindern 20 unmittelbar in Verbindung steht. Der Druck an - den Hinterradbremszylindern 20 ist dementsprechend gleich dem Druck im Hauptbremszylinder 14 und dem Druck im Druckraum 42.

Beim .Beginn des Bremsens, d. h. in der Bremsphase vor dem'vorbestimmten Schaltdruck bzw. kritischen Bremsdruck herrschen die vorbeschriebenen Druckverhältnisse. Beim Erreichen des vorbestimmten Schaltdruckes werden die Druckverhältnisse an den Bremszylindern jedoch verändert, indem der als Nebenschlußleitung wirkende Kanal 70 und die verlängernde Bohrung 72 verschlossen werden. Hierzu dient ein Verschlußstück 76, das an einem Ventilstößel 80 angeordnet ist und sich in einer abgesetzten Bohrung 74 befindet. Durch Anlegen des Verschlußstückes 76 an den Grund 78 der abgesetzten Bohrung 74 wird die verlängernde Bohrung 72 verschlossen.

Der Ventilstößel 80 trägt an seinem linken Ende eine mit einer Öffnung versehene Platte 82, die an einen im topfförmigen Ansatz 50 festgelegten Anschlag 84 anstößt. Der ständige Andruck der Platte 82 an den Anschlag 84 wird mit Hilfe einer Druckfeder 86 herbeigeführt, die sich am Boden des topfförmigen Ansatzes 50 einerseits und an dem Verschlußstück 76 andererseits abstützt.

Die unter Druck stehende Bremsflüssigkeit gelangt aus dem Hauptzylinder 14 durch eine Leitung 16 und eine Einlaßöffnung 88 in den Druckraum 42. Von dort gelangt die Flüssigkeit über die Öffnungen 90 und 92 zur verlängernden Bohrung 72 und zum linken Ende des Ventilkolbens 73. Während der ersten Bremsphase wird der Ventilkolben 73 mittels einer Belastungsfeder 96 nach links und damit gegen die Platte 82 gedrückt. Die Belastungsfeder 96 ist so bemessen, daß sie nachgibt, wenn auf das linke Ende des Ventilkolbens 73 von der Bremsflüssigkeit ein bestimmter Druck ausgeübt wird. Gibt die Belastungsfeder 96 nach, dann bewegt die unter Druck stehende Bremsflüssigkeit den Ventilkolben 73 nach rechts, womit sich eine radiale Wand 78 des Ventilkolbens 73 gegen das Verschlußstück 76 legt und damit die verlängernde Bohrung 72 geschlossen wird. Der Raum 53, in dem die Belastungsfeder 96 angeordnet ist, steht über einen Lüftungskanal 100 im topfförmigen Ansatz 50 mit einem Raum zwischen den Dichtungen 52 und 64 in Verbindung, der über einen weiteren Lüftungskanal 102 in der Gehäusehälfte 34 zu einem Raum 104 hin geöffnet ist. An den Raum 104 schließt sich über eine Öffnung 106 die Rückführungsleitung 30 zum Bremsflüssigkeitsbehälter 32 an. Der die Belastungsfeder 96 aufnehmende Raum 53 und der ringförmige Raum zwischen den Dichtungen52 und 64 werden damit stets auf atmosphärischem Druck gehalten. '
. Vor der Bremsbetätigung werden der topfförmige Ansatz 50 und der Stufenkolben 56 in den dargestellten Stellungen gehalten, wobei der topfförmige Ansatz 50 gegen das rechte Ende der Gehäusehälfte 36 drückt. Dieser Andruck wird mittels einer Druckfeder 108 herbeigeführt, welche sich mit einem Ende an einer ringförmigen Schulter 110 der Gehäusehälfte 34 abstützt und mit ihrem anderen Ende gegen einen ringförmigen Flansch 112 des Stufenkolbens 56 drückt. - ■

Sobald in den Druckraum 42 ein Flüssigkeitsdruck aufgebaut wird, wirkt dieser auf die rechte Seite des topfförmigen Ansatzes 50 und bewegt den topfförmigen Ansatz 50 und den Stufenkolben 56 entgegen der Kraft der Druckfeder 108 nach links. Damit drücken die Stufen 58 und 60 des Stufenkolbens 56 Bremsflüssigkeit in einen Kanal 114, der über eine Öffnung 116 und die Leitung 24 mit den Vorderradbremszylindern 26 in Verbindung steht. Aus dem Druckraum 44 strömt dabei Bremsflüssigkeit an der Dichtung 66 vorbei zum Druckraum 46, wenn die Bremsflüssigkeit in dem Druckraum 44 unter einem höheren Druck steht.

Im rechten Endbereich des Druckraumes 46 weist die Druckraumwandung eine Anzahl von axial verlaufenden Nuten 118 auf. Ist der Stufenkolben 56 nicht nach links verschoben, dann kann über diese

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Nuten Bremsflüssigkeit zum Druckraum 44 zurück- dem topfförmigen Ansatz gleiten. Der Hauptzylin-

strömeri, wenn im Druckraum 46 ein höherer Druck derdruck wirkt gegen beide Enden des Ventilkolbens

vorhanden ist. Nach dem Verschieben des Stufen- 73. Demzufolge ist die Wirkfläche des Ventilkolbens

kolberis 56 nach links liegt die Dichtung 66 an einem 73, die dem Bremsflüssigkeitsdruck entgegen der

üngenuteten Wandteil ah, so daß die Bremsflüssigkeit 5 Kraft der Belastungsfeder 96 ausgesetzt ist, gleich

hur aus dem Druckraum 44 der größten Stufe des der Fläche, die sich aus der Querschnittsfläche am

Stufenkolbens 56 in den Druckraum 46 der mittleren größeren Durchmesser des Ventilkolbens 73 minus

Stufe übertreten'kann. Der Rückstrpm wird von der der Querschnittsfläche an dessen kleinerem Durch-

Dichtung 66 blockiert. .....-.- messer in dem abgesetzten Teil 119 ergibt. Die Kraft

Die Druckfeder 108 ist eine schwache Rückhol· io der Belastungsfeder 96 ist so ausgewählt, daß sie bei feder, die der Kolbenbewegung einen gewissen Wi- dem kritischen, vom Hauptzylinder 14 ausgehenden iierstand entgegensetzt. Demzufolge steht die zu den Schaltdruck von 10,5 kg/cm² nachgibt. Der Ventil-Vorderradbremszylinderh 26 gedrückte Bremsflüssig- kolben 73 kann sich dann verschieben und die verkeit unter einem Druck, der in einem bestimmten, lähgernde Bohrung 72 verschließen. Sobald dies der bekannten Verhältnis zum Hauptzylinderdruck steht. 15 Fall ist, sind die auf den gegenüberliegenden Seiten Bei Vernachlässigung der Druckfeder 108 ist das von topfförmigem Ansatz 50 und Stufenkolben 56 Verhältnis der beiden Drücke gleich dem umge- wirkenden Kräfte der Bremsflüssigkeit im Gleichkehrten Verhältnis der zugehörigen wirksamen KoI- gewicht. Die von der Bremsflüssigkeit in dem Druckbenflächen. Die wirksame Fläche der größten Stufe raum 42 ausgeübte Gesamtkraft, welche über die 58 und der mittleren Stufe 60 des Stufenkolbens, 20 gesamte Querschnittsfläche des Druckraumes 42 auf welche die Bremsflüssigkeit für die Vorderradbrems- den topfförmigen Ansatz 50 einwirkt, ist gleich den zylinder 26'unter Druck setzt, ist gleich der Quer_: Kräften, die beim Unterdrucksetzen der Bremsflüsschnittsfläche des Druckraumes 44 minus der Quer- sigkeit in den Druckräumen 44, 46 und 48 entstehen schnittsfläche des Druckraumes 48. Die Wirkfläche und auf die Wirkflächen der größten Stufe 58, der des topfförmigen Ansatzes 50, die vom Hauptzylin- 25 mittleren Stufe 60 und der kleinsten Stufe 62 des derdruck' beaufschlagt wird, ist gleich der Quer- Stufenkolbens 56 zurückwirken. Nach dem Verschhiitsfläche des Druckraumes 42 minus der Quer- schließen der Bohrung 72 und damit der Nebenschnittsfläche des Druckraumes 48. Der Druck der Schlußleitung unterzieht sich der Anteil der rückBremsflüssigkeit in dem Druckraum 48 wirkt näm- wirkenden Kraft einem deutlichen Wechsel. Das lieh dem Druck der Bremsflüssigkeit in dem Druck- 30 Ergebnis dieses Wechsels ergibt sich aus der grafiraum42 entgegen. Die gesamte Wirkfläche dergröß- "· sehen Darstellung in Fig. 2, bei welcher angenomten Stufe 58 und der mittleren Stufe 60 des" Stufen- men wird, daß der kritische Schaltdruck bei 10,5 kg/ kolbens 56 ist während der Bremsphase mit geringem cm² liegt. Beim Überschreiten dieses Schaltdruckes Bremsdruck größer als die Wirkfläche des tppfför- nimmt der Druckanteil an den Vorderradbremszylinmigen Ansatzes 50. Der Druck der zu den vorderen 35 dern 26 zu, während der Druckanteil an den Hinter-Bremszylindefn geförderten Bremsflüssigkeit ist da- radbremszylindern 20 abnimmt. Die Druckanteile her geringer als der Hauptzylinderdruck und damit werden somit annähernd auf die von den Vorderais der zu den Hinten-adbremszyiindern 20 gelieferte und Hinterrädern aufgenommenen Fahrzeuggewichte Drück. Darüber hinaus'stellen die großen Flächen verteilt. Näherungsweise wird dabei angenommen, der größten und der mittleren Stufen 58 und 60 des 4° daß die Änderung des Druckes an dem Hauptzyjin-Stufenkoibens 56 eine Bereitsteliung größerer Brems- ' der der Änderung der Gewichtsverteilung entspricht, flüssigkeitsmengeri zu den"vorderen Bremsen sicher Der Druck im Druckraum 46 nimmt dann im Veruhd schaffen damit einen Ausgleich für irgendwelche gleich zu dem Druck im Druckraum 48 mit zuneherhxjhte Mengenanforderungen an den Vorderrad;- mendemDruck im Hauptzylinder zu.
bremsen, * wie es beispielsweise bej Verwendung 45 Bei geschlossener Nebenschlußieitung (Kanal 70 jinterscWedlicher Brernssysteme an den Vorderrädern " und Bohrung 72) ist ein verstärktes Unterdrucksetzen

und Hinterrädern auftritt.' " " der Vorder- und Hinterradbremszylinder nur von

"'WeHn' der in dem 'Hauptzylinder 14 erzeugte den mittels der Stufen 58, 60 und 62 des Stufen-Bremsflüssigkeitsdruck in dem Pruckr?ium42 den kölbens 56 verdrängten Bremsflüssigkeit und damit vorbestimmten'Schaltdruck' erreicht, "däpn schließt 59 ^von dein Flächenverhältnis der Kolben- und das yerschlußstuck 76 die Bphrung.72 und damit Zylinderstufen abhängig. Bei den verschiedenen auch den Kanal!'70, die zusammen als Nebenschluß- Bphrungsstufen der Druckräume des Äusführungsleitung wirken/Damit erfolgt'eine allmähliche Ver_: Beispiels sind folgende Querschnittsflächen vprjianäriderung des pruck'verhaknisses'zwischen den ybr- "'den:
der- und Hinterradbremszylinderp". Das Schließen 55 ^ * _Λ~ _n ^_n ,

der' Nebenschlußleitung ist die Folge' pines ^ach': ' Pruckraum 42 9,67 cm*

gebens der BerastungsfedeF ^⁶- Pi? Beiastungsfeder Druckraum 44 15,48 cm*

9.6 hält'zu Beginn den yentilkolben 73 in der dar- Druckraum 46 ............... 7,74 cm²

gestellten Stellung. Der Ventilkolben 73 wird'ypn der Druckraum 48 1,94 cm²

Bremsflüssigkeit beaufschlagt, welche versucht, durch 60 ·

Verschieben des Ventilkolbens 73 die Beiastungs- Die entsprechenden Wirkflächen der größten und

feder 56 zusaimnenzudrücken. Hierzu ist der Ventil- mittleren Stufe 58 und 60 des Stufenkplbens 56 be-

kolben 73l'an seinem linken Ende mit einem größeren tragen dabei 7,74 bzw. 5,8 cm². Die Stufe 60 ist

Durchmesser versehen, der dichtend an der abge- dabei in der Form wirksam, daß sie eine größere

setzten Bohrung des topfförmigen Ansatzes 50 an- 65 Bremsflüssigkeitsmenge zu den vorderen Bremsen

liegt. Der andere Teil des Ventilkolbens 73 ist mit liefert als die kleinste Stufe 62 zu den hinteren Brem-

kleinerem Durchmesser ausgeführt und kann dich- sen verdrängen kann. Wesentlich ist bei dem Aus-

tend in dem abgesetzten Teil 11? der Bohrung in führungsbeispiel allerdings, daß nach dem Schließen

Claims (7)

1. 9 10

   der Nebenschlußleitung die verdrängten Flüssigkeits- schlußstück 76 die Bohrung 72 der Nebenschlußmengen in einem festen Verhältnis zueinander stehen, leitung verschließt, dann wirken auf die entgegen-

   Nach dem Schließen der Nebenschlußleitung gesetzten Enden des Stößels 129 zunächst gleiche (Kanal 70 und Bohrung 72) kann zu den Vorderrad- Drücke ein. Der Stößel kann demzufolge auf die bremszylindern 26 nur Bremsflüssigkeit mittels der 5 Ventilkugel 126 keine Kraft ausüben. Mit steigendem mittleren Stufe 60 des Stufenkolbens 56 und dem Druck im Hauptzylinder und im Druckraum 46 wird mittleren Druckraum 46 verdrängt werden. Eine dieses Gleichgewicht oberhalb des kritischen vorbe-Nachlieferung von Bremsflüssigkeit aus dem Druck- stimmten Schaltdruckes jedoch aufgehoben. Der raum 44 ist nicht möglich. Dies beruht darauf, daß Druck in dem Kanal 114 drückt den Stößel 129 dann der Bremsflüssigkeitsdruck in dem Druckraum 44 io gegen die Ventilkugel 126, die sich vom Ventilsitz nach dem Schließen der Nebenschlußleitung (Kanal 124 abhebt. Die Bremsflüssigkeit im Druckraum 44 70 und Bohrung 72) allmählich abgesenkt wird. Hier- strömt dann an der Ventilkugel 126 vorbei in den auf zu ist in der Gehäusehälfte 34 ein Kanal 120 vorge- Atmosphärendruck stehenden Raum 104, und zwar sehen, der den Druckraum 44 mit einem Kanal 122 so lange, bis auch der Druck in dem Druckraum 44 verbindet, der zu einem unter Atmosphärendruck 15 bis auf den Atmosphärendruck abgesunken ist.
   stehenden Raum 104 über ein Rückschlagventil an- Es sei an dieser Stelle noch einmal kurz auf die geschlossen ist. Dieses Rückschlagventil besteht aus nur in einer Richtung wirksame Dichtung 66 Bezug einer Ventilkugel 126, die mit Hilfe einer Feder 128 genommen. Diese Dichtung wird mittels einer Feder gegen einen Ventilsitz 124 am Kanal 122 gedrückt 148 gegen eine radiale Schulter 146 der mittleren wird. Die Feder 128 ist so bemessen, daß sie ebenso so Stufe 60 des Stufenkolbens 56 gedrückt und weist wie die Belastungsfeder 96 beim kritischen Schalt- an ihrem Umfang eine dünne biegsame Lippe 150 druck nachgibt. Die Federkraft wird zunächst nur auf. Die Lippe 150 ist nach außen und in Richtung von dem Druck der Bremsflüssigkeit im Kanal 122 auf den Druckraum 46 geneigt. Herrscht in dem überwunden, die unter dem Druck steht, der im Druckraum 46 ein größerer Druck als in dem Druck-Druckraum 44 vorherrscht. Ein weiterer Druckauf- 25 raum 44, dann wird die Lippe 150 gegen die Wand bau im Druckraum 44 ist damit nach dem Schließen des Druckraumes 46 gedrückt und dichtet diesen der Nebenschlußleitung (Kanal 70 und Bohrung 72) vollständig ab. Herrschen jedoch umgekehrte Drucknicht mehr möglich. Verhältnisse, dann wird die Lippe 150 nach innen

   Damit fällt die größte Stufe 58 des Stufenkolbens gebogen, und die Bremsflüssigkeit kann aus dem 56 zur Druckerzeugung aus, und die gesamte, wirk- 30 Druckraum 44 an der Dichtung vorbei in den Drucksame Kolbenfläche, auf die die Bremsflüssigkeit eine · raum 46 einströmen. Auf diese Weise addiert sich Kraftrückwirkung ausübt, verringert sich "gegenüber die Druckleistung der größten Stufe 48 zu der Druckder Fläche des topfförmigen Ansatzes 50, auf den leistung der mittleren Stufe 60 des Stufenkolbens 56, die vom Hauptzylinder 14 unter Druck gesetzte solange die Nebenschlußleitung geöffnet ist.
   Bremsflüssigkeit einwirkt. In der dargestellten Aus- 35 Bei dem Ausführungsbeispiel beträgt der an den führungsform haben die Stufen 60 und 62 des Stu- Vorderradbremszylindern 26 liegende Druck beifenkolbens 56 Wirkflächen von 5,8 und 1,94 cm². spielsweise 5,9 kg/cm² beim Verschließen der Boh-Die Gesamtfläche der beiden Stufen von 7,74 cm² rung 72 der Nebenschlußleitung durch das Verschlußist damit kleiner als die wirksame Gesamtfläche des stück 76. Dieser Schaltdruck ergibt sich auf Grund topfförmigen Ansatzes 50, die 9,67 cm² beträgt. Auf 40 der zusammenwirkenden wirksamen Kolbenflächen diese Weise wird der Gesamtdruck, der auf die und der Kraft der Druckfeder 108. Zum gleichen Bremsen ausgeübt wird, vergrößert. Vor dem Errei- Zeitpunkt beträgt der Druck an den Hinterradbremschen des vorbestimmten kritischen Schaltdruckes ist zylindern 20 10,5 kg/cm². Dieser höhere Druck ist die größte Stufe 58 des Stufenkolbens 56 voll wirk- erwünscht, um die starken Rückholfedern zu übersam und stellt eine zusätzliche Bremsflüssigkeits- 45 winden, wenn an den Hinterrädern Duo-Servobremsen menge bereit für den Fall, daß die Vorderradbremsen zum Einsatz kommen. Demzufolge beginnen die anfänglich eine größere Flüssigkeitsmenge benötigen. Belege der vorderen Scheibenbremsen und der

   Wenn die Bremsflüssigkeit in dem Druckraum 44 hinteren Duo-Servobremsen die Übertragung einer nach dem Verschließen der Nebenschlußleitung (Ka- Bremslast auf ihre zugeordneten Räder etwa zur nal 70 und Bohrung 72) weiterhin unter Druck steht, 50 gleichen Zeit und in den erwünschten Ausmaßen,
   dann stellt die Bremsflüssigkeit im Druckraum. 44 Zur Beschleunigung des Aufhebens des Bremseinen unnötigen Widerstand gegen die Bewegung des druckes an den Vorderradbremszylindern 26 ist der topfförmigen Ansatzes 50 und des Stufenkolbens 56 ^ Kanal 70 der Nebenschlußleitung^l über ^;einen⁼ Verdar. Würde der Druck andererseits sofort vollständig "· bindungskanal 140 mit dem Druckraum 44 der größaufgehoben werden, dann würde der Bremsdruck an 55 ten Stufe 58 des Stufenkolbens 56 verbunden. Dieser den Vorderrädern plötzlich und vor allen Dingen Verbindungskanal 140 ist während des normalen Beunregelmäßig zunehmen. Entsprechend würde auch triebes mittels einer Ventilkugel 142 verschlossen, die der Druck an den Hinterradbremszylindern nicht von einer Feder 144 gegen einen Sitz am Verbingleichmäßig verstärkt werden. Um beiden Bedürf- dungskanal 140 gedrückt wird. Die Ventilkugel 142 nissen zu entsprechen, wird deshalb der Bremsflüs- 60 hebt sich stets dann von ihrem Sitz ab, wenn der sigkeitsdruck 'in dem Druckraum 44 entsprechend Druck in dem Druckraum 44 größer ist als der der Darstellung in Fig. 2 allmählich abgebaut mit Druck im Kanal 70 der Nebenschlußleitung. ■ In Hilfe eines Stößels 129, dessen vom Ventil abliegen- diesem Fall fließt Bremsflüssigkeit aus dem Druckdes kopfförmiges Ende 138 in den Kanal 114 hinein- raum 44 in den Kanal 70 der Nebenschlußleitung ab. reicht und dort dem Vorderradbremszylinderdruck 65 ...
   ausgesetzt ist. Der Stößel 129 weist einen Teil 130 Patentansprüche:
   mit geringerem Durchmesser auf, der auf die Ventil- 1. Drucksteuereinrichtung für hydraulische kugel 126 im Raum 104 einwirkt. Wenn das Ver- Bremsbetätigungsanlagen, insbesondere in Kraft-

   fahrzeugen, die nach Erreichen eines vorbestimmten Bremsdruckes (Schaltdruck) den Vorderradbremszylindern einen erhöhten und den Hinterradbremszylindern einen verminderten Bremsdruck zuführt, die einen Stufenzylinder aufweist, in dem ein Stufenkolben mit vorgegebener Druckflächendifferenz verschiebbar ist, wobei an die aus Stufenkolben und Stufenzylinder gebildeten Druckräume die Zuführungsleitungen zu den Bremszylindern angeschlossen sind und die zu den Hinterradbremszylindern führende Leitung dem Druckraum der kleinsten Stufe zugeordnet ist, und bei der eine Nebenschlußleitung vorgesehen ist, die unterhalb des vorbestimmten Schaltdruckes den Hauptzylinderdruck unmittelbar an die Leitung zu den Hinterradbremszylindern legt und oberhalb des Schaltdruckes durch ein Ventil verschlossen wird, dadurch gekennzeichnet, daß Stufenkolben (56) und Stufenzylinder (Gehäusehälfte 34) drei Stufen aufweisen und die zu den Vorderradbremszylindern (26) führende Leitung (24) an dem Druckraum (46) der mittleren Stufe angeschlossen ist, daß die zwischen dem Druckraum (46) der mittleren Stufe und dem Druckraum (44) der größten Stufe am Stufenkolben (56) befindliche Dichtung in an sich bekannter Weise in Richtung auf den Druckraum (46) der mittleren Stufe durchlässig ist und daß der Druckraum (44) der größten Stufe über ein druckabhängiges Ventil (124, 126) entlüftbar ist, sobald die Nebenschlußleitung (KanaL-70) verschlossen ist.
2. 2. Drucksteuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (124, 126) in an sich bekannter Weise ein mittels einer Feder (128) belastetes Kugelventil ist.
3. 3. Drucksteuereinrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (124, 126) zusätzlich mittels eines Stößels (129, 130) zu öffnen ist, der mit seinem vom Ventil abliegenden Ende (138) in die Druckleitung (Kanal 114, Leitung 24) der Vorderradbremszylinder (26) hineinragt und vom Druck in dieser Leitung in Lüftungsrichtung gegen die Ventilkugel (126) drückbar ist.
4. 4. Drucksteuereinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Nebenschlußleitung (Kanal 70) axial durch den Stufenkolben (56) geführt ist und ein weiteres Ventil (142, 144) in einem Verbindungskanal (140) zwischen dem Druckraum (44) der größten Stufe und der Nebenschlußleitung (Kanal 70) vorgesehen ist, durch welches ein Überdruck aus dem Druckraum (44) in die Nebenschlußleitung (Kanal 70) ableitbar ist.
5. 5. Drucksteuereinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Stufenkolben (56) im Anschluß an die größte Stufe einen topfförmigen Ansatz (50) aufweist, in dem ein Ventilkolben (73) mit einer die Nebenschlußleitung (Kanal 70) verlängernden Bohrung (72) angeordnet ist, der mittels einer Belastungsfeder (96) gegen einen Anschlag (84) gedrückt wird, und daß durch diese Bohrung (72) sich ein Ventilstößel (80) erstreckt, der an seinem einen Ende ein Verschlußstück (76) trägt, das dann, wenn der Ventilkolben (73) von einem vorgegebenen, vom Hauptbremszylinder ausgehenden Druck gegen die Belastungsfeder (96) verschoben wird, die Bohrung (72) verschließt.
6. 6. Drucksteuereinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Belastungsfeder (96) zwischen dem topfförmigen Ansatz (50) und dem Ventilkolben (73) angeordnet ist und der die Belastungsfeder (96) aufnehmende Raum (53) über einen Lüftungskanal (100) entlüftet ist.
7. 7. Drucksteuereinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Dichtung (66) zwischen den Druckräumen (44 und 46) der mittleren und der größten Stufe in der Wand des Stufenzylinders (Gehäusehälfte 34) Nuten (118) vorgesehen sind, die bei entlastetem Stufenkolben (56) einen Rückstrom von Bremsflüssigkeit zulassen.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen