DE1680211A1 - Hydraulische Kolbenpumpe - Google Patents

Description

DIPL.-PHYS. WILLY LORENZ, 8035 GAUTING, HUBERTUSSTRASSE 83'Λ . TEL. MÜNCHEN (0811) 862524

Meine Akte: P 3 7-j

Jose und Carlos Pares Ruiz de Morales Barc elona (Spanien)

Hydraulische Kolbenpumpe

Die Erfindung bezieht sich auf eine hydraulische Kolbenpumpe, insbesondere zur Verwendung als Hauptbremszylinder für die Bremsanlage von Fahrzeugen.

Bremsanlagen werden heute meist mit Bremskraft ν er star kern ausgerüstet, die durch Unterdruck-vom Motoransaugrohr eine Verstärkung der Bremskraft bewirken. Es werden aber auch Hilfssysteme für Druckluftunterstützung angewandt. Dies erfolgt so, daß der Fußbremshebel über Öldruck die Radbremsen betätigt und gleichzeitig ein Bremsventil steuert, das Unterdruck aus der Motorsaugleitung, Saugluft-Servobremse oder - bei Dieselmotoren - Druckluft eines besonderen Kompressors (Druckluft-Servobremse) zu einem LuftrBremszylinder leitet· Die Bremsstange desselben ist am Betätigungsgestänge des Öldruck-Haupt Zylinders angeschlossen, so daß die. Muskelkraft des Fahr es durch den Druck der Kolbenstange des Luft-Brems Zylinders verstärkt wird. Als Nachteil ergibt sich daraus, daß bei Ausfall des Luftdruckes mit entsprechend höherer Fußhebel kr aft die Bremse betätigt werden muß. Dies läßt sich auch nicht durch Änderung der Kolbenflächen verbessern, da dadurch die Verhältnisse bei Bremskraftunterstützung zu ungünstig werden. Als weiterer Nachteil sind die nicht unerheblichen und zusätzlichen Wartungsarbeiten solcher Hilfssysteme zu erwähnen.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kolbenpumpe zur Verwendung als Hauptbremszylinder zu schaffen, die einen ausreichend großen Öldruck liefert, so daß auf zusätzliche V er Stärkung s sy sterne verzichtet werden kann. „'-;..;..■

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der gesamte Kolbenhub in zwei Arbeitsstufen unterteilt ist, von denen In der ersten mit großer wirksamer Kolbenfläche bei geringem Druck ein großes F lü s s ig ke its volumen und in der zweiten mit kleiner wirksamer Kolbenfläche bei hohem Druck ein kleines Flüssigkeitsvolumen verdrängt Wird. Hierbei dient das in der ersten Arbeitsstüfe verdrängte Flüssigkeitsvolumen zum vollständigen Füllen der Leitungen bis zu einem bestimmten Druck, der über ein an sich bekanntes Einwegventil einstellbar ist, und wonach dann die zweite Arbeitsstufe eingeleitet wird. Letzteres dient außerdem zur Ableitung der überschüssigen Flüssigkeit vom Raum mit der großen wirksamen Kolbenfläche während der zweiten Arbeitsstufe in den Vorratsbehälter.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Merkmalen der Ansprüche H bis 8.

Nachstehend ist die Erfindung mit Bezug auf die Zeichnung beispielsweise näher erläutert; es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße hydraulische Kolbenpumpe;

Fig. 2 einen Teilschnitt durch die Staudichtung in Durchflußstellung und

Fig. 3 einen Teilschnitt durch die Staudichtung im Sperr zustand.

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Das Prinzip der erfindungsgemäßen Kolbenpume als Hauptbremszylinder ist darin zu sehen, daß.über eine erste Arbeit sstufe mit einer großen wirksamen KoIbenfIacbe bei geringem Druck ein großes Flüssigkeitsvolumen und in der zweiten Arbeitsstufe mit einer kleinen wirksamen Kolbenfläche bei hohem Druck ein kleines Flüssigkeitsvolumen verdrängt wird. Die erste Flüssigkeitsmenge dient zum Füllen der Leitungen und zum Bewegen der Bremskolben bis zu dem Punkt, bei dem die Bremsbeläge an den Bremstrommeln anlie- ™

gen; die von der zweiten Arbeitsstufe gelieferte Flüssigkeitsmenge bewirkt den eigentlichen Bremsvorgang.

Zu diesem Zweck ist die Kolbenpumpe 1 so aufgebaut, daß in einem Pumpengehäuse 2, welches über eine Nachlaufbohrung 3 und eine Ausgleichs bohrung 4 mit einem Vorratsbehälter 5 verbunden ist, ein Druckkolben 6 bewegbar angeordnet ist, wobei er von außen mittels einer Kolbenstange 7 verschoben werden kann. Als Gegenkraft wirkt eine Feder 8, die sich im Gehäuse 2 abstützt. Zur Abdichtung gegenüber dem Gehäuse 2 sind je eine Primärmanschette 9 am vorderen Druckkolbenende und eine Sekundärmanschette 10 am anderen Druckkolben ende an- M

geordnet, Zur Ableitung der im Pumpengehäuse 2 zu viel vorhandenen Flüssigkeit beim Vorwärtsbewegen des Druckkolbens 6 ist ein Einwegventil 11 vorhanden, das zwischen einem Durchlaß 12 und einer Rücklaufbohrung 13 zwischen Pumpengehäuse 2 und Vorratsbehälter 5 angeordnet ist.

Für die zweite Arbeitsstufe besitzt der Druckkolben 6 eine mittig angeordnete Sackbohrung 2t, die einen inneren Axialraum IU dadurch bildet, daß ein im Pumpengehäuse 2 fest eingeschraubter Schaft 15 eintaucht und zur Abdichtung gegenüber dem Axialraum 14 eine Staudichtung 16 besitzt. In dem Schaft

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15 ist eine mitt ige Bohrung 17 vorhanden, die über Anschlußbohrungen 18 die Verbindung zu den einzelnen Bremszylinderη darstellt, wobei zur Aufrechterhaltung eines Restdruckes im System und gegen einen Lufteintritt ein konventionelles radiales Kontaktventil"19 in der Bohrung 17 eingebaut: ist.

Die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Kolbenpumpe ist folgende: Bei Betätigung des Druckkolbens 6 über die Kolbenstange 7 wird derselbe gegen der Wirkung der Feder 8 nach vorne bewegt. Dabei wird die Flüssigkeit, die sich im äußeren Axialraum 20, der durch Pumpengehäuse 2, Druckkolben 6 und Schaft 15 gebildet wird, befindet, über Überströmbohrungen 21 im Druckkolben 6 in den inneren Axialraum 14 desselben geleitet, von wo aus sie über die mittige Bohrung 17 des Schaftes 15 zu den Br ems zylindern weit erbefördert wird. Ebenso wirkt die Staudichtung 16, die in einer Eindrehung 22 am inneren Ende des Schaftes 15 eingelegt ist, wobei letztere in radialer und axialer Richtung größer ist, als die Staudichtung 16 und außerdem über eine Bohrung 23 mit der Bohrung 17 verbunden ist, durch ihre Ausbildung als Lippendichtung derart, daß in dieser Stellung Flüssigkeit in der wie oben beschriebenen Richtung durch die Eindrehung 22 und die Bohrung 23 in die Bohrung 17 gelangt (vgl. Fig. 2).

Dies erfolgt so lange, bis der an die Anschlußbohrung 18 angeschlossene Leitungszug gefüllt und darin der festgesetzte Grenzdruck erreicht ist, der über das Einwegventil 11 eingestellt wird und den Druck im äußeren Axialraum 20 begrenzt, wobei dieses die überschüssige Flüssigkeit über den Durchlaß 12 und die Rücklauf bohrung 13 in den Vorratsbehälter 5 leitet. Es wird daher bei weiterer Vorwärtsbewegung des Druckkolbens 6 im inneren Axialraum 14 ein größerer Druck

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aufgebaut, der die Staudichtung vorwärtsschiebt und dadurch die Verbindung zum äußeren Axialraum 20 (Fig. 3) verschließt.

Durch die nun geringere wirksame Kolbenfläche kann mit gleicher Pedalkraft, d.h. Druck auf die Kolbenstange, im Leitungssystem ein größerer Druck aufgebaut werden, der sich auf die Bremszylinder und somit auch auf die Bremsbacken überträgt und die zweite Arbeitsstufe darstellt.

Beim Loslassen des Bremspedales wird über die Feder 8 der Druckkolben 6 wieder zurückbewegt, wobei über den inneren Axialraum IM- solange Flüssigkeit aus dem Brems leitungssystem abgezogen wird, bis der Druckausgleich zum äußeren Axialraum 2Ö hergestellt ist. Der äußere Axialraum 20 wird über die Nachlauf- 3 und Ausgleichsbohrung 4· wieder mit Flüssigkeit gefüllt. Dieser Vorgang wird über die Primärdichtung 9 gesteuert, die ebenso wie die Staudichtung 16 ausgebildet und in einem Einstich 25, der Verbindungsbohrungen 2 6 zum äußeren Axialraum 20 aufweist, gelagert ist. Die Zurückbewegung erfolgt so lange, bis der Druckkolben 6 am Sicherungsring 27 ansteht, wobei über die hier angreifende Kolbenstange 7 eine am Pumpengehäuse 2 befestigte Gummimanschette 28 gezogen ist, um ein Eindringen von Schmutz in den Flüssigkeit skr ei slauf zu verhindern.

Ansprüche

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Claims (8)

Patentansprüche . ;i,. :

1. Hydraulische Kolbenpumpe, insbesondere zur Verwendung als Hauptbremszylinder für die Bremsanlage von Fahrzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß der gesamte Kolbenhub iü¹ zwei Arbeitsstufen unterteilt ist, von denen in der ersten mäit großer wirksamer Kolbenfläche bei geringem Druck ein großes Flüssigkeitsvolumen und in der zweiten mit kleiner wirksamer Kolbenfläche bei hohem Druck ein kleines Flüssigkeitsvolumen verdrängt wird.

2. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das in der ersten Arbeitsstufe verdrängte Flüssigkeitsvolumen zum vollständigen Füllen der Leitungen bis zu einem bestimmten Druck dient, wobei derselbe über ein an sich bekanntes Einwegventil (11) einstellbar ist, und wonach dann die zweite Arbeitsstufe eingeleitet wird.

3. Pumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Einwegventil (11) außerdem zur Ableitung der überschüssigen Flüssigkeit vcm Raum mit der großen wirksamen Kolbenfläche während der zweiten Arbeitsstufe in den Vorratsbehälter (5) dient.

4. Pumpe nach den Ansprüchen 1 bis 3, gekennzeichnet durch einen dichtend geführten federbelastet en Druckkolben (6) , der eine axiale Sackbohrung (24) aufweist, welche zugleich dichtend über einen Schaft (15) schiebbar ist, durch dessen mittige Bohrung (17) die Brems leitungen über Anschlußbohrungen (18) beaufschlagt werden, wobei die mittige Bohrung (17) über Bohrungen (23), die in eine Eindrehung (22) münden, in der die Staudichtung (16) sitzt, mit dem Raum mit der großen wirksamen Kolbenfläche verbunden ist.

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Unterlagen iA^71lAb*2Nr.lSaü3d*Änd«nJneeS6*-v.4.; <>

5. Pumpe nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Raum mit der großen wirksamen "Kolbenfläche der äußere Axialraum (20) ist, der durch das Pumpengehäuse (2), den Druckkolben (6) und den Schaft (15) gebildet wird und über die Nachlauf bohrung (3) und die Ausgleichs bohrung (4) sowie über den Durchlaß (12) über das Einwegventil (11) und die Rücklauf bohrung (13) mit dem Vorratsbehälter (5) in Verbindung steht.

6. Pumpe nach den Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, SP daß der Raum mit der kleinen wirksamen Kolbenfläche der innere Axialraum (14) ist, der durch die axiale Sackbohrung (24) und deren Schaft (15) gebildet wird.

7. Pumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet» daß zur besseren Flüssigkeitszirkulation im Druckkolben (6) noch Überstrombohrungen (21) vorhanden sind, die im Ruhezustand desselben über der Eindrehung (22) für die Staudichtung (16) liegen.

8. Pumpe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Arbeitsstufe dann be- M ginnt, wenn im äußeren Axialraum (20) der im Einwegventil (11) eingestellte Druck erreicht ist und sich dadurch im inneren Axialraum (14) ein höherer Druck ausbildet, worauf die Staudichtung (16) die Verbindung zuA äußeren Axialraum (20) schließt.

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