DE1800633B2 - Hydraulischer Kraftverstärker, ins besondere für hydraulisch betatigbare Kraftfahrzeugbremsen - Google Patents

Description

zur Verfugung. Trotzdem ist die Verwendung „-ines Elektromotors wegen der Möglichkeit der Bremsung mit Kraftverstärker bei stehendem Motor vorzuziehen. Da die Pumpen mit sehr hoher Antriebsdrehzahl arbeiten und die Fördermenge relativ gering ist, steigt der Sekundärdruck praktisch synchron mit dem Primärdruck an. Bei den bekannten Bremskraitversi'arkern auf Saug- oder Drucklufibasis ist demgegenüber ein deutliches zeitliches Nachhinken des Druckanstieges auf der Sekundärseite zu beobachten. Die Vorteile gegenüber dem eingangs beschriebenen Verstärker ist neben de; bereits erwähnten höheren Betriebssicherheit auch in dem geringeren Energiebedarf zu sehen, da bei der Erfindung nicht Bremsflüssigkeit im Kreise gefördert wc Jen muß. wenn der i; Solldruck erreicht ist. Außerdem ist der Aufbau des cri'iiKlnngsgemäRen Verstärkers einfacher.

Vorzugsweise wird — wie mit der deutschen Offenlegungsschrift 1 755 906 bereits vorgeschlagen — als nichtsaugende Pumpe eine Freikolbenpumpe verwendet. Sie hat mindestens einen frei beweglichen Kolben, der nur über Kraftschluß, d. h. nur nach einer Seite, angetrieben wird, sich in der entgegengesetzten Richtung dagegen nur unter dem Einfluß des Druckmittels bewegt. Der Antrieb kann ein Exzenter oder ein durch Exzenter angetriebener, hin- und hergehender Gleitstein sein. Der Kolben arbeitet in einem Zylinder, an den wie üblich ein »Saug«- und ein Druckventil angeschlossen sind. Das »Saugventil« ist hier aber kein Saugventil in dem Sinne, daß an seinem Stutzen ein Unterdruck entsteht, vielmehr bleibt der frei bewegliche Kolben stehen, sofern nicht von außen durch das Ventil Druckmittel eingedrückt wird. Das Ventil wird deshalb im folgenden mit Einlaßventil bezeichnet.

Man kann auch eine nichtsaugende Pumpe verwenden, wie sie in der nicht vorveröffentlichten deutschen Offenlegungsschrift 1 780 058 beschrieben ist. Bei dieser Pumpe ist an Stelle des kraftschlüssigen Kolbenantriebs ein normaler Exzenter- oder Kurbel- ν antrieb vorgesehen. Ferner ist eine Kammer veränderlichen Volumens vorgesehen, deren unter Federdruck stehende, bewegliche Wand, z. B. ein Kolben, mit einom Stift den Verschlußkörper des Saugventils normalerweise anhebt. Erst wenn diese Kammer primärseitig mit Druckmittel angefüllt wird, so daß die bewegliche Wand zurückgeht und der Stift den Verschlußkörper des Säugventils freigibt, vermag dieses Vemil zu schließen und die Pumpe damit an der Sekundäncitung Druck zu erzeugen.

Die Anwendungen eines erfindungsgemäßen hydraulischen Kraftverstärkers machen es in der Regel erforderlich, den Höchstdruck zu begrenzen. Das geschieht vorzugsweise einfach dadurch, daß der Pumpenkolben, von welcher Pumpengattung immer, auch zwei Teilen besteht, die elastisch miteinander verbunden sind. Wenn sich dann bei sehr hohem Druck der eigentliche Kolben nicht mehr weiterbewegen kann, wird der Antrieb dennoch nicht gesperrt, weil der angetriebene Kolbenteil sich durch Spannen des 6c elastischen Gliedes zu dem nicht angetriebenen Kolbenteil hinbewegen kann.

Eine andere Möglichkeit der Druckbegrenzung besteht darin, bei Erreichen eines bestimmten Sekundärdruckes den Pumpenantrieb abzuschalten oder abzukuppeln. Bei einem elektronischen Pumpenantrieb kann man z. P-. den Stromkreis des Antriebsmotor mittels eines Druckschalters, der auf den zulässigen Maximaldruck eingestellt ist. unterbrechen. Ferner läßt sich das Riicklaufventi! so auslegen, daß es oberhalb eines bestimmten Maximaldruckes im Sekundärkreis nicht mehr abdichtet. Auch ein einfaches Überdruckventil zwischen Sekundär- und Primärkreis kann dieselbe Aufgabe erfüllen.

Wenn gewünscht wird, daß man am Steuerglied, hier also am Primärkolben, wie bei den bekannten proportional arbeitenden Druckverstärkern, den Sekundardruck erfühlen kann, dann kann man einfach am Zumeßkolben eine Federkraft wirken iasscn. die mit wachsendem ZumcUvolumen wächst. Nach einer anderen Weiterbildung der Erfindung läßt sich eine solche Rückwirkung des Sekundärdruckes auch dadurch erreichen, daß der Zumeßkolben ein Stufenkolben ist. der mit einem passenden Stufenzylinder zwei gegeneinander abgeschlossene Kammern bildet, und daß die Kammer mit dem größeren Querschnitt als Zumeßkammer verwendet und mit der Primärkitung verbunden ist, während 'Vc andere Kammer mit der Sekundärleitung verbunden ist, so daß der Sekundärdruck auf diesen kleineren Querschnitt des Zumeßkolbens wirkt.

Sollte die Ungleichförmigkeit der Pumpenförderu:.g bei Verwendung von nur einem Kolben pro Bremskreis stören, dann können auch mehrere, in der Phase gegeneinander versetzte Kolben, jeweils zusammen mit ihren Ventilen, im Parallelbetrieb verwendet werden. Bei einer Freikolbenpumpe mit direktem Antrieb durch Exzenter können die Kolben in gleichem Winkelabstand radial zur Exzenterantriebsachse stehen. Meist wird sich jedoch eine parallele Anordnung der Kolben empfehlen, wobei dann mehrere gleichachsige zugehörige Exzenter um entsprechende Winkel gegeneinander verdreht sind.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden an Hand der Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 zeigt ein Zweikreisbremssystem mit einer Freikolbenpumpe in schematischer Darstellung, und F i g. 2 zeigt einen hydraulischen Kraftverstärker mit einer normalen Kolbenpumpe, wobei der Verschlußkörper des Saugventils vom Primärdruck gesteuert ist.

In der Mitte der Fig. 1 ist eine Freikolbenpumpe dargestellt. Sie weist zwei Kolben 1 und 2 auf, von denen der eine in Ansicht und der andere im Schnitt gezeigt ist. Innerhalb des Kolbens 2 ist ein Stößel 3 verschiebbar gelagert und eine Druckfeder 4 hält ihn normalerweise in der gezeichneten Stellung. Ein schematisch dargestellter Antriebsmotor 5 treibt über eine gestrichelte mechanische Antriebsverbindung einen um eine Achse 7 drehbaren Exzenter 8. Um den Exzenter ist mittels eines Nadellagers ein quadratischer Gleitstein 9 gelagert. Die einzelnen Lageinadeln sind mit 10 bezeichnet. Der Gleitstein verschiebt sich nach oben und unten in einem Rahmen 11, der in einer angedeuteten Parallelführung seinerseits wieder nach rechts und links verschiebbar ist. Der Rahmen wirkt auf dir. Stößel der Kolben und treibt diese somit an.

Der rechte Kolben 2 schließt eine Druckkammer 13 ab, an der ein Einlaßventil 15 und ein Druckventil 16 angeschlossen ist. Desgleichen hat der linke Kolben 1 eine Druckkammer 14 mit einem Einlaßventil 17 und einem Druckventil 18.

Von den beiden identischen Bremskreisen wird der rechte im einzelnen beschrieben. Oben ist ein Brems-

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pedal 19 dargestellt, der sich um den Drehpunkt 20 der kann sich ein frei beweglicher Ausgleichskolben

dreht. Zwei an diesem Hebel angeformte Stößel 21 43 hin- und herbewegen. Damit ist trotz dem nun

und 22 wirken auf zwei Zumcßkolben. Diese sind als möglichen Druckausgleich zwischen den beiden Krei-

Stufenkolben ausgeführt. Beim rechten Kolben ist sen gewährleistet, daß beim Bruch irgendeiner

der obere Teil größeren Durchmessers mit 23 und 5 Bremsleitung der Druck im nicht beschädigten Kreis

der untere, längere Teil kleineren Durchmessers mit aufrechterhalten bleibt. In diesem Fall legt sich der

24 bezeichnet. In dem gemeinsamen, schraffiert an- Ausgleichskolben 43 in eine seiner beiden Endstcl-

gedeuteten Gehäuse ergibt sich somit eine Ringkam- lungen.

mer 25 und eine Kammer 26, wobei der Querschnitt Endlich sind noch strichpunktiert die Ventile und

der Riiigkammcr größer ist. Die Ringkammer 25 io die Rückförderpumpe eines Antiblockierregelsystems

wirkt als Zumeßkammer und ist über eine Primärlei- dargestellt, das jedoch nicht Gegenstand der Erfin-

tung 27 mit dem Einlaßventil 15 verbunden. Die an- dung ist. Es soll lediglich angedeutet werden, daß die

dere Kammer 26 ist mit der am Druckventil 16 ange- Erfindung auch bei Verwendung eines solchen Sy-

schlossenen Sekundärleitung 28 verbunden. stems anwendbar ist. Im Zuge der Sekundärleitung

Ein Rücklaufventil 29 gliedert sich in eine Kam- 15 28 sind vor den Radbremsen normalerweise geöffmer 30 und eine Kammer 31. Die Kammer 31 ist netc Einlaßventile 44 und 45 angeordnet. Von den nach Art eines Rückschlagventils geformt und ent- letzten Strecken der Sekundärlcitung 28 zwischen hält eine Kugel 32, die normalerweise den trichter- diesen Einlaßventilen und den R.adbrcmsen führen förmigen Boden der Kammer verschließt. Dort ist die gestrichelt gezeichnete Abzweigleitungen zu einer Kammer mit der Sekundärleitung verbunden, wäh- 20 Rückförderpumpe 48; diese sogenannten Auslaßleirend ein Abzweig der Primärleitung seitlich in die tungen sind normalerweise durch sogenannte Auslaß-Kammer mündet. Die Kugel sperrt in jedem Falle ventile 46 und 47 verschlossen. Die selbsttätige eine Strömung von der Primärleitung zur Sekundär- Druckabsenkung im Falle des bevorstehenden Blokleitung durch die Kammer 31. In der Kammer 30 ist kierens der Räder wird dadurch herbeigeführt, daß ein Kolben 33 verschiebbar, der durch eine Druckfe- 25 an dem betreffenden Rad das Einlaßventil geschlosder 34 normalerweise in der gezeichneten Stellung sen und Jas Auslaßventil geöffnet wird. Das ausströgehaltcn wird. Durch eine Bohrung 35 ragt ein am mende Druckmittel wird dann durch die Pumpe 48 Kolben 33 befestigter Druckstift 36 in die Kammer in die Sekundärleitung zurückgefördert. Die Steue-31 hinein. Dieser Stift ist in der Bohrung 35 zwar rung der Magnetventile erfolgt in Abhängigkeit vom verschiebbar, aber trotzdem dicht gelagert, so daß se individuellen Drchbewegungsver halten der Räder also durch diese Bohrung 35 kein Druckausgleich und ist im einzelnen in den schon genannten früheren zwischen den Kammern möglich ist. Nach oben Patentanmeldungen beschrieben,
schließt der Kolben 33 eine dritte Kammer 37 ab, die Der Antriebsmotor 5 wird vom Bremspedal aus über einen weiteren Abzweig ebenfalls mit der Pri- gesteuert. Ebensogut könnte er auch von einem märleitung verbunden ist. Hier sei zur Klärung einge- 35 Druckschalter im Primärkreis, möglicherweise vom fügt, daß an Stelle des Rücklaufventils 29 in die Ver- selben Schalter, der auf ein Rücklauf-Magnetventil bindungslcitung zwischen Primär- und Sekundärkreis wirkt, geschaltet werden. Solange das Bremspedal inauch ein Magnetventil eingefügt sein könnte, das folge einer Zugfeder 49 an einem Anschlag 50 annormalenveise geöffnet ist, bei geringem Ansteigen liegt, drückt ein am Bremspedal 119 befestigter Haken des Druckes in den einstweilen verbundenen Kreisen 40 19 a einen Schaltkontakt 51 entgegen dessen Zuhaljedoch schließt. Der das Ventil steuernde Druck- tefeder 52 nach oben. In dieser Stellung ist die schalter ist dabei im Primärkreis einzuordnen. Stromzufuhr von einer Batterie 53 zum Motor 5 un-

Eine iiekundärlcitung 28 ist in ihrem weiteren, in terbrochen. Sobald sich der Haken nach unten be-F i g. 1 nach unten führenden Verlauf nur mit einem wegt, schließt der Schaltkontakt,
dicken Strich gezeichnet. Sie führt nach einer weite- 45 Im folgenden wird die Wirkungsweise der Anordren Gabelung zu zwei schematisch angedeuteten nung nach F i g. 1 insbesondere an Hand des rechts Radbremsen 38 und 39, die beispielsweise die hinte- dargestellten Bremskreises erläutert. In der dargeren Radbremsen eines Kraftfahrzeugs sein können. stellten Ruhestellung liegt das Bremspedal 19 an sei-Die Radbremsen an den Vorderrädern werden dage- nem Anschlag 50 an und alle Leitungen und Kamgen von dem anderen, auf der linken Seite der F i g. 1 5° mern des Bremssystems sind drucklos. Wird das dargestellten Bremskreis bedient und sind mit 40 und Bremspedal betätigt, dann läuft der Motor 5 sofort 41 bezeichnet. Die Einzelteile dieses zweiten Brems- an, noch ehe die Stößel 21 und 22 auf die Zumeßkolkreises sind wie gesagt identisch mit denen des schon ben aufsetzen. Es ist zu bemerken, daß der Anlauf beschriebenen, so daß sich die Bezeichnung der Ein- der Pumpe ohne Belastung erfolgt, denn ihre beiden zelteile und deren Erläuterung erübrigt. 55 Kolben 1 und 2 liegen in ihrer linken bzw. rechten

Um eine erhöhte Sicherheit zu geben, müssen die Endstellung, so daß Exzenter und Gleitstein den beiden Bremskreise streng voneinander getrennt Rahmen 11 widerstandslos hin- und herbewegen sein. können. Diese Bewegungen verlaufen vorzugsweise Es gibt jedoch Anlagen, bei denen infolge unter- sehr schnell; bewährt hat sich z.B. eine Exzenterschiedlicher Leitungslängen in den beiden Brems- 60 Drehzahl in der Größenordnung von 6000 Umdr./min. kreisen deren Druck-Volumen-Kennlinie unter- Bei stärkerer Bremspedalbetätigung werden die schiedlich ist Hier würden sich also verschiedene Zumeßkolben nach unten bewegt. Dabei entsteht in Drücke in den beiden Bremskreisen aufbauen. Um der Rinj'^cammer 25 ein geringer Überdruck, welcher dieses zu verhindern, kann es zweckmäßig sein, eine genügt, den !lolben 35 samt Stift 36 entgegen der Ausgleichskammer anzuordnen, die in F i g. 1 mit 42 65 leichten Feder 34 nach unten zu drücken, so daß die bezeichnet ist. Es handelt sich um einen einfachen Kugel 32 schon bei 2 bis 10 a tu so stark auf ihren Zylinder, dessen Innenraum mit den Sekundärleitun- Sitz gedrückt wird, daß ein Rückfluß von der Sekunden beider Bremskreise verbunden ist In dem ZyKn- dar- zur Primärleitung auch bei den höchsten erziel-

(ο

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jarcn Drücken im Sekundärkreis unmöglich wird. tigt werden, je höher der Sekundärdnick ist, um den Dies laßt sich durch entsprechende Dimensionierung Zumcßkolben im Gleichgewicht zu halten.
Jcs Querschnitts des Kolbens 33 im Verhältnis zur Das beschriebene Bremssystem spricht rasch und

Kugel 32 und zum Querschnitt ihres Sitzes ohne wei- hystcrcscfrci an. Wenn das Bremspedal z. B. sehr tercs erreichen. 5 heftig betätigt wird und damit der Primärdruck so-

AIs zweite Folge des geringen Überdrucks in der fort verhältnismäßig hoch ansteigt, dann wird sich Ptin::.ileitung wird die Kugel des Einlaßventils 15 dieser Druck über die Ventile IS und 16 sogleich von ihrem Sitz abgehoben und Druckmittel strömt in auch auf den Sekundärkreis ausdehnen, ohne daß die die Kammer 13 ein. Das wiederum bewirkt daß der übrigen schnell arbeitende Pumpe zunächst etwas Pumpkolben 2 am Rahmen 11 zur Anlage kommt io beizutragen braucht. So ergibt sich ein praktisch synund, wenn dieser sich nach links verschiebt, mitgeht. chroner Druckaufbau.

Von dem schnell hin- und herschwingenden Rahmen Sofern bei einem oder beiden Bremskreisen ein

11 wird er jedoch sofort wieder nach rechts getric- Antiblockicrrcgclsystem vorgesehen ist, wie es die ben, wodurch das Druckmittel aus Kammer 13 über Zeichnung gestrichelt darstellt, kann die Rückfördcidas Druckmittel 16 in die Sekundärleitung 28 ge- 15 pumpe 48 des Antiblockierrcgelsystems mit der belangt. In dieser baut sich daher ein Druck auf, der schriebenen Freikolbenpumpe baulich vereinigt alsbald die Bremsen zur Anlage bringt. Während die- sein.

ses Druckaufbaus vermag die verhältnismäßig Jeder Bremskreis erfordert einen eigenen Förderkolstraminc Feder 4 zunächst die Bewegung des Stö- bcn. Die Anordnung wird vorzugsweise so getroffen, ßcls3 ohne elastische Verformung auf den Kolben 2 ao wie sie für den Fall einer Mchrkolbenpumpc zur weiterzugeben. Wenn jedoch die Bewegung des Zu- Verringerung der Unglcichförmigkeit des Fördermcßkolbcns nach unten andauert, und sich damit ein druckes schon erwähnt wurde. Die Kolben werden mit immer höherer Druck im Sekundärkreis aufbaut. parallelen Achsen nebeneinander angeordnet und dann wird diese Feder schließlich im Rhythmus der ihre zugehörigen Exzenter sitzen auf der gleichen Kolbcnbcwcgung immer stärker zusammengedrückt, 5.5 Antriebswelle, die entweder von dem angedeuteten bis schließlich der Kolben 2 stehenbleibt und aus- Motor 5 oder auch mechanisch vom Fahrzeugmotor schließlich eine Relativbewegung zwischen dem Stö- angetrieben werden kann.

ßel 3 und dem Kolben stattfindet. Von der Bemes- Abschließend sei noch die Wirkungsweise des An-

suiig dieser Feder 4 hängt also der erreichbare tiblockierrcgelsystems kurz erläutert: Tritt eine sehr Höchstdruck im Sekundärkreis ab. Im übrigen gc- 30 hohe Drehverzögerurig beim Bremsen des Rades auf, staltet sich der Druckaufbau in dem Maße, in dem die ein Blockieren befürchten läßt, dann schließt zuder Zumcßkolben nach unten bewegt wird. nächst das entsprechende Einlaßventil, ζ. Β. 44. Da-

In dieser Situation höchsten Druckes in der Sekun- durch bleibt der Bremsdruck an diesem Rad zudärleitung 28 und in der Kammer 13 (wie bei be- nächst erhalten. Steigt die Drehverzögerung noch kannten hydraulischen Bremsanlagcn etwa 120 bis 35 stärker an, dann öffnet das Auslaßventil, z.B. 46, so 160 atü), herrscht in der Primärleitung ein wesentlich daß sich der Bremsdruck üVer das Saugventil der geringerer Druck, der. wie schon erwähnt, einerseits Freikolben-Rückförderpumpe 48 entspannen kann,
genügt, die Kugel 32 des Rücklaufventils auf ihrem Dieses ausgeflossene Druckmittel wird dann in die

Sitz festzuhalten und andererseits nicht ausreicht, die Sekundärleitung zurückgefördert. Infolge der brems-Kugcl des Einlaßventils 15 entgegen dem höheren 40 druckabsenkung beschleunigt das Rad wieder. Dies Druck auf der anderen Seite von ihrem Sitz abzuhe- wird zum Anlaß genommen, das Auslaßventil 46 bcn. Von dieser Situation ausgehend erfolgt der wieder zu schließen, ohne jedoch auch das Einlaß-Druckabbau in der Sekundärleitung durch das Rück- ventil 44 sofort wieder zu öffnen. Der Bremsdruck laufventil 29 folgendermaßen: Sobald das Bremspe- bleibt also auf dem erreichten niedrigen Wert, bis dal nur ein wenig zurückgenommen wird, folgt der 45 auch die Beschleunigung wieder abgeklungen ist.
Zumcßko'.ben nach und der Druck in der Primärlei- In dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 ist eine

tung 27 entspannt sich völlig. Dadurch öffnet das Pumpe verwendet, deren beide Kolben 50 und 51 Rücklaufvcntil ein wenig und die Drücke in Primär- über ein als Kreuzschleife 52 zu bezeichnendes Teil und Sekundärkreis versuchen sich auszugleichen. starr miteinander verbunden sind. In das ovale Fen-Dieser Ausgleichprozeß kommt jedoch nicht zum 5° ster 53 dieser Kreuzschleife greift von unten ein Zap-Abschluß, sondern das Rücklaufventil schließt wie- fen 54 ein, der auf einer Scheibe 55 exzentrisch befeder, sowie sich ein geringer Primärdruck aufgebaut stigt ist. Die Scheibe muß wie im vorhergehenden hat. Erst wenn durch weiteres Zurücknehmen des Ausführungsbeispiel während des ganzen hydrauli-Bremspedals der Primärdruck wieder abgesenkt sehen Wirkungsablaufs angetrieben sein. Die Kolben wird, folgt auch der Sekundärdruck nach. Im Ergeb- 55 laufen in zwei gleichachsigen Zylindern, von denen nis ist somit auch während des Druckabbaues im Se- nur der obere voll dargestellt ist und mit dem Kolber kundärkreis der Sekundärdruck abhängig vom VoIu- eine Kammer bildet. An dieser Kammer schließi men im Primärkreis bzw. vom zurückgelegten Weg links ein Saugventil 57 und rechts ein Druckventil 5ί des Zumeßkolbens. Um dem Fahrer ein Gefühl dafür an, wobei die Verschlußkörper mit 59 und 60 unc zu geben, an welcher Stelle seines Bewegungsweges 60 die Ventilfedera mit 61 und 62 bezeichnet sind. Von der Zumeßkolben sich befindet, oder anders ausge- Saugventil 57 führt eine Verbindungsleitung 63 zi drückt wie hoch der Sekundärdruck im Augenblick einer Steuerkammer 64, in der sich ein Kolben 6i ist. wurde die Kammer 26 vorgesehen und mit der unter dem Einfluß einer Feder 66 bewegen kann Sekundärleitung 28 verbunden. Auf den kleineren Der Kolben ist mit einer Ringdichtung 67 abgedich Kolbenquerschnitt, der die Kammer 26 abschließt, 65 tet. Im gezeigten Ruhezustand steht dieser Kolbei wirkt also zu jeder Zeit der Sekundärdruck ein. In- ganz rerhts, so daß ein an der Stirnseite des Kolben folgedessen muß wie bei den üblichen Bremssyste- befestigter Dorn 68 den Verschlußkörper 59 de men das Bremspedal mit umso stärkerer Kraft betä- Saugventils entgegen dessen Feder 61 anhebt. Di

^erbindungslcitung 63 ist von so großem Querschnitt, daß trotz des sie durchgreifenden Domes 68 auch noch Flüssigkeit strömen kann.

Von der Stcucrkammer 64 führt ein Primärleitungssystem 69 zu einem Zumeßzylindcr 70 sowie zu den Kammern 31 und 37 eines schon bei Fig. 1 beschriebenen Rücklaufventils 29. Andererseits ist die Kammer 31 dieses Rücklaufventils sowie das Druckventil 58 der Pumpe mit dem Sekundärleitungssystem 71 verbunden. Ein Pfeil 72 deutet die Fortsetzung des Sekundärleitungssystems zum Druckverbraucher, beispielsweise zu einem hydraulischen Bremssystem an.

In dem Zumeßzylinder 70 wird ein Zumeßkolben 73 über eine Kolbenstange 74 mittels eines schematisch angedeuteten Pedals 75 betätigt. Der Zumeßkolben weist eine Dichtungsmanschette 76 aus einem elastischen Material und eine Rückstellfeder 77 auf. Diese ist verhältnismäßig stark dimensioniert, so daß beim Betätigen des Pedals 75 ein wachsender Gegendruck spürbar wird.

Die Wirkungsweise dieser Anordnung ist folgende: Im gezeichneten drucklosen Ruhezustand des hydraulischen Systems steht der Steuerkolben 65 so weit rechts, daß sein Dorn 68 den Verschlußkörper 59 des Saugventils offen hält. Wenn jetzt die Pumpe läuft, so vermag sie keinen Druck zu erzeugen, da beim Förderhub des Kolbens 50 das vor ihm liegende Druckmittel durch die geöffnete Verbindungsleitung 63 in die Steuerkammer 64 zurückgestoßen wird. Dabei verschiebt sich zwar der Kolben entgegen seiner Feder 66 etwas nach links, jedoch ist die Anordnung so getroffen, daß dabei der Dorn 68 nicht so weit zurückgezogen wird, daß der Verschlußkörper 59 auf seinem Sitz zur Anlage kommt. Das Druckventil 60 bleibt dabei geschlossen. Seine Feder 62 ist entsprechend dimensioniert. Es bleibt auch geschlossen, wenn 'oeim Saughub des Pumpenkolbens Druckmittel aus der Steuerkammer in umgekehrter Strömungsrichtung in die Kammer 56 zurückfließt. Das Hubvolumen wird also einfach hin- und hergeschoben. Die Vorteile dieser wirkungslosen, unbelasteten Betriebsart sind die gleichen wie beim ersten Ausführungsbeispiel, nämlich erstens ein leichter und damit schneller Anlauf des Pumpenantriebs und zweitens die Vermeidung der Entstehung eines Unterdrucks in der Kammer 56, so daß nicht die Gefahr besteht, daß infolge mangelhafter Dichtung des Kolbens 50 Luft in das hydraulische System gelangt.

Wird nun das Pedal 75 betätigt, so wird von der Primärlcitung her weiteres Druckmittel in die Kammer 64 gedrückt. Dadurch verschiebt sich der Steuerkolben 65 über seine bisherige linke Endstellung hinaus weiter nach links. Jetzt schließt auch das Rücklaufventil, womit der folgende Aufbau des Sekundärdrucks vorbereitet wird. Beginnt nun wieder ein neuer Förderhub des Pumpen kolbens 50, dann geht das Saugventil 57 zu und das Druckmittel wird über das nun sich öffnende Druckventil in den Sekundärkreis 71 gedruckt. Je nach der Stellung des Pedals und

>5 des Steuerkolbens 65 sind möglicherweise mehrere solche normale Förderhübe möglich, bis aus der Steuerkammer 64 so viel Volumen entnommen ist, daß bei einem erneuten Förderhub das Saugventil nicht mehr zugeht, weil sich der Dorn 68 inzwischen

ao zu weit nach rechts bewegt hat. Ein weiterer Druckaufbau im Sekundärkreis findet erst statt, wenn das Pedal weiter betätigt und dadurch der Steuerkolben wieder etwas nach links verschoben wird. Zweckmäßigerweise sollten auch bei diesem Beispiel wie in

»5 F i g. 1 geeignete Mittel zur Begrenzung des Höchstdruckes im Sekundärkreis vorgesehen sein.

Der Druckaufbau verläuft in ähnlicher Weise wie beim ersten Ausführungsbeispiel unter Mitwirkung des Rücklaufventils 29. Mit der Bewegung des Zumeßkolbens 73 nach links fällt der Druck im PrinVarkreis stark ab, da der Steuerkolben 65 sich sogleich nach rechts bewegt, möglicherweise sogar eine rechte Endsteilung erreicht. Durch den Druckabfall wird die Kugel 32 des Rücklaufventils freigegeben, allerdings wieder nur so lange, bis durch das vom Sekundärkreis austretende Druckmittel der Primärdruck sich wieder erholt hat. Somit ist also auch ein vom Bremspedal her gesteuerter Druckab au möglich. Wird das Pedal ganz losgelassen, dann gleichen sich Sekundär- und Primärdruck ganz aus.

Im Gegensatz zum ersten Ausführungsbeispiel ist zwar nicht der Sekundärdruck direkt am Pedal 75 fühlbar, die Rückstellfeder 77 schafft hierfür jedoch einen Ersatz, denn ihre Federcharakteristik kann der im Einzelfall gegebenen Abhängigkeit des Sekundärdruckes von der Stellung des Zumeßkolbens angepaßt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche: Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Kraft verstärker, insbesondere für hydraulisch betätigbare

1. Hydraulischer Kraftverstärker, insbesondere Kraftfahrzeugbremsen, bei dem die Hilfe eiivs in für hydraulisch betätigbare Kraftfuhrzeugbrem- einem Zumeßzylinder verschiebbaren, von einer Besen, bei dem mit Hilfe eines in einem Zumeßzy- 5 tätigungskraft beaufschlagten Kolbens ein Druck erlinder verschiebbaren, von einer Betatigungskraft zeugbar ist. mit dem eine Pumpe zur Druckverstärbeaufschlagten Kolbens ein Druck erzeugbar ist. kung in Tätigkeit setzbar ist. und bei welchem Vermit dem eine Pumpe zur Druckverstärkung in stärker parallel zu der Pumpe ein Rücklaufventil anTätigkeit setzbar ist. und bei welchem Verstärker geordnet ist, über das beim Nachlassen der Betatiparallel zu der Pumpe ein Rücklaufventil an- io gungskraft der Druckabbau in dem an die Pumpe angeordnet ist. über das beim Nachlassen der Beta- geschlossenen Drucksystem erfolgt.

tigungskraft der Druckabbau in dem an die Aus der deutschen Patentschrift 863 304 ist ein Pumpe angeschlossenen Drucksystem erfolgt, solcher hydraulischer Kraftverstärker bekannt. Bei dadurch gekennzeichnet. daß die diesem Kraftverstärker w^;rd mittels des mit der Beta-Pumpe eine nichtsaugende Pumpe (2. 11. 15. 16; 15 tigungskraft beaufschlagten Kolbens im Drucksystem 50. 52. 57, 58. 65) ist und daß der Pumpenein- ein auf eine Bremse wirkender Bremsdruck erzeugt, gang mit dem Zumeßzylinder (Ringkammer 25. Dieser Druck wirkt zusätzlich auf einen gegen eine 70) und der Pumpenausgang mit dem Drucksy- Feder verschiebbaren ersten Kolben. Dieser Kolben sicm _V28, 71) verbunden ist, derart, daß ein der enthält eine Pumpe, die zwischen einen Vorratsbc-Verschiebung r^s Kolbens (23, 73) des Zumeßzy- 20 halter für die Hydraulikflüssigkeit und das Drucksylinders (25, 70) entsprechender Druck im Druck- stern geschaltet ist. Bei Verschiebung des ersten Kolsystem erzeugt wird, und daß ferner das Rück- bens wird der Kolben der Pumpe durch einen Exzenlaufventil (29) von dem Druck im Zumeßzylinder terantrieb betätigt, so daß der Druck im Drucksy-(25, 70) steuerbar ist. stern weiter erhöht wird. Die Höhe des Drucks im

2. Hydraulischer Kraftverstärker, dadurch ge- 25 Drucksystem wird durch ein Rückiaufventil bekennzeichnet, daß die nichtsaueende Pumpe als stimmt, auf das über eine Feder die Betätigungskraft Freikolbenpumpe (2, 11, 15, 16) ausgebildet ist. wirkt. Auch wenn djr auf Grund der Betätigungs-

3. Hydraulischer Kraftverstärker nach An- kraft geforderte Druck erreicht ist, fördert die Pumpe spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als nicht- weiter, wobei die zusätzlich geförderte Hydrauliksaugende Pumpe eine Kolbenpumpe (50, 52, 57, 30 flüssigkeit jeweils über das Rückflußventil zum Vor-58) vorgesehen r.t, und daß der Pumpeneingang ratsbehälter zurückfließt. Bei Bruch der Feder des über ein Saugventil (57) mit eiⁿer einen Steuer- Rücklaufventils kann hier kein Bremsdruck mehr erkolben (67) enthaltenden Steuerkammer (64) ver- zeugt werden.

bunden ist, an die auch der Zurr ^zylinder (70) Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen

angeschlossen ist, und daß ferner der Steuerkol- 35 schnell ansprechenden, ein geringes Volumen aufwei-

ben (67) mit einem Dorn (68) zusammenwirkt, senden und gegenüber dem bekannten Verstärker

der das Saugventil (57) der Pumpe bei Nichtbetä- auch betriebssicheren Kraftverstärker zu schaffen,

tigung des Kolbens (73) des Zumeßzylinders (70) Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 an-

und dann wenn das vom Kolben (73) des Zumeß- gegebenen Merkmale gelöst.

Zylinders (70) verschobene Volumen mittels der 40 Nichtsaugende Pumpen haben die Eigenschaft, nur

Pumpe (50, 52, 57, 58) in das Drucksystem (71) dann einen Sekundärdruck in ihrer Ausgangsleitung

gefördert ist, offenhält. (Sekundärleitung) zur Verfugung zu stellen, wenn

4. Hydraulischer Kraftverstärker nach einem über die Eingangsleitung (Primärleitung) ein gewisses der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, Quantum des Druckmittels eingepreßt wird, und zwar daß Mittel zur Begrenzung des Höchstdrucks im 45 normalerweise unter sehr geringem Druck. Der Se-Sekundärkreis vorgesehen sind. kundärdruck hängt darn von der Menge des eingege-

5. Hydraulischer Kraftverstärker nach An- benen Druckmittels ab. Um dieses System reversibel spruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Pum- zu machen, also die Möglichkeit zu geben, den Sepenkolben zur Begrenzung des Druckes aus zwei kundärdruck auch gesteuert abbauen zu können, elastisch miteinander verbundenen Teilen (3.2) 50 dient das vom Primärdruck gesteueite Rücklaufvenbesteht. til. Oieses Ventil muß vom Primärdruck in der Weise

6. Hydraulischer Kraftverstärker nach einem gesteuert sein, daß es bei einem verhältnismäßig kleider Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, nen Primärdruck schon schließt und sofort auch den daß auf den Zumeßkolben (73) eine Federkraft höchsten Sekundärdrücken standzuhalten vermag. (77) wirkt, die mit wachsendem Zumeßvolumen 55 Das kann man z. B. erreichen mittels eines großfläwächst. chigen Kolbens, der vom Primärdruck beaufschlagt

7. Hydraulischer Kraftverstärker nach einem wird und auf einen Verschlußkörper wirkt, welcher der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, eine Bohrung kleinen Querschnitts abdeckt. Man daß der Zurneßkolben ein Stufenkolben (23, 24) kann sich aber auch eines Magnetventils bedienen, ist, der mit einem Stufenzylinder zwei gegenein- 60 das normalerweise geöffnet ist, bei einem bestimmten ander abgeschlossene Kammern (25, 26) bildet, Primärdruck jedoch mittels eines Druckschalters er- und daß die Kammer mit dem größeren Quer- regt wird und schließt.

schnitt (25) als Zumeßkammer mit dem Pumpen- Im Vergleich zu den heute allgemein üblichen soeingang und die andere Kammer (26) zum genannten Saugluftverstärkern, wird durch die Erfin-Zwecke einer Rückwirkung des Sekundärdruckes 65 dung eine wesentliche Verkleinerung des Verstärkers auf den Zumeßkolben mit dem Drucksystem (28) ermöglicht; hierdurch läßt sich ein solcher Verstärverbunden ist. ker z. B. auch in LKW-Bremssysteme einbauen. Der benötigte rotierende Antrieb steht in jedem Fahrzeug