DE1812984U

DE1812984U - Steuervorrichtung fuer fluessigkeits bremsanlagen, insbesondere in- kraftfahrzeuge.

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Publication number: DE1812984U
Application number: DEA10234U
Authority: DE
Original assignee: Automotive Products PLC
Current assignee: Automotive Products PLC
Priority date: 1956-06-25
Filing date: 1957-06-24
Publication date: 1960-06-09
Also published as: US2872905A; FR1177923A

Description

Abs.: Patentanwalt Dipl.-lng. SCHUBERT, Siegen i.Westf., Postfach 325 Postscheckkonten:

F Köln 106931, Essen 203«2

Bankkonten: ϊ Deutsche Bank AG.,

A 10 234/60 Gm
Automotive Products .«·....

2«, April I960

Steuervorrichtung für fflüssigkeits-Brenisanlagen, insbesondere in Kraftfahrzeuge

Die !Teuerung bezieht sich auf eins Steuervorrichtung für Flüssigkeits-Breaisanlagen, insbesondere in Kraftfahrzeugen, mit einem Luft-Servomotor, der auf den Kolben, im Plüssigkeits-Hauptzylinder einwirkt, und mit einem membrangesteuerten Tentil für die Steuerung des Luft-Servomotors, welches durch einen Schaltkolben mittels durch Fuß- oder Handkraft in einem liTüssigkeitszylinder erzeugten !flüssigkeitsdruck und durch eine diesem über die Membran entgegenwirkende, vom Druck an den Schaltkolbenflächen im Luft-Servomotor abhängige, Luftdruckdifferenz betätigt wird. . ■

Bei Steuervorrichtungen für i'lüssigkeits-Bremsanlagen ist es bereits bekannt, ein Ventil vorzusehen, bei welchem dem das Yentil betätigenden Druck die Wirkung eines Druckluft-Differentials auf eine Membran entgegenwirkt« Ss ist Zweck der !feuerung,

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eine verbesserte Steuervorrichtung dieser Art zu schaffen, welche anspricht, um den Luft-Servomotor in Tätigkeit zu setzen, wenn der in einem durch Hand- oder Süßkraft betaugten Zylinder hervorgerufene Flüssigkeitsdruck einen niedrigen Wert hat. Gemäss der Neuerung wird dies in erster Linie dadurch erreicht, dass die Membran ein inneres und ein äusseres Arbeitsteilstück aufweist und der auf beiden Seiten der Membran entgegen dem Flüssigkeitsdruck am Schaltkolben wirksame Luftdruck unterhalb eines vorbestimmten Wertes ausschließlich am inneren Arbeitsteilstück der Membran wirksam ist, während nach Über-, steigen des vorbestimmten Druckwertes der Luftdruck beiderseits, der Membran selbsttätig sowohl auf das innere als auch auf das äussere Arbeitsteilstück entgegen dem Flüssigkeitsdruck am Schaltkolben wirksam ist. -

In Weiterentwicklung des 'Heuerungsgedankens kann die Membrar eine Trennwand zwischen zwei Kammern bilden, von welchen jede an ein Ende des Luft-Servomotors angeschlossen ist und eine. Kammer ausserdem an eine Ansaugquelle angeschlossen wird, wobei die Membran in ihrer Mitte mit einer Öffnung versehen ist, die die. beiden Kammern miteinander verbindet und durch einen Yentilkopf gesteuert werden kann, welcher, zusammen mit einem, weiteren Ventilkopf beweglich ist, der einen die zweite Kammer mit der Atmosphäre verbinuenden Durchlaß steuert.

. Weiterhin besteht die !Teuerung noch darin, dass die Membran durch einen starren Ring in das innere und das äussere Arbeits-

teilstück unterteilt werden kann und der Ring durch eine leder mit einem Anschlag in der zweiten Kammer in Wirkverbindung gehalten wird, während das innere Arbeitsteilstück der Membran durch eine schwächere Feder entgegengesetzt zum starren Ring unter Druck gehalten und entgegen der Kraft seiner feder durch den Flüssigkeitsdruck am SchaltkolToen bewegt werden kann, derart dass der Yentilkopf die öffnung in der Membran zu schliessen und den Durchlass nach der Atmosphäre zu öffnen vermag, wodurch die eine Kolbenseite des Luft-Servomotors über die zweite Kammer unter Atmosphärendruck gesetzt werden kann.

Der !Teuerung zufolge kann weiterhin der Atmosphärendruck in der Kammer- entgegen dem Flüssigkeitsdruck am Schaltkolben auf das innere Arbeitsteilstück der Membran und entgegen der Kraft der am starren Ring angreifenden Feder wirksam gemacht werden, wobei der Ventilkopf durch die Rückholfeder in Richtung auf die Absperrstellung für den Durchlaß nach der Atmosphäre unter Druck gehalten wird.

Schließlich besteht die feuerung noch darin, dass ein starres Formstück mit dem inneren Arbeitsteilstück der Membran verbunden und durch den Innenumfang des starren Ringes überlappt werden kann, wobei der durch den Luftdruck am ausseren Arbeitsteilstück der Membran hervorgerufene Schub auf das starre Formstück übertragen werden kann.

Die !Teuerung soll nunmehr anhand der sie beispielsweise wiedergebenden Zeichnung ausführlicher erläutert werden, und

zwar zeigt:

ι: Fig· 1 in Seitenansicht und im Schnitt eine Steuervorrichtung [ einer Druckflüssigkeitsbremsanlage, welche ein neuerungs

gemäsees Membranventil enthält, während

3?ig· 2 eine Schnittansicht eines Membranventils in vergrössertem Maßstab wiedergibt, Idei welchem die zugehörigen Teile in verschiedenen Stellungen gezeigt sind.

In S>ig. 1 enthält die Steuervorrichtung für Ji¹IUssigfeeits-Bremsanlagen einen Luft-Servomotor 10, in welchem ein Kolben gleitbar angeordnet ist, welcher mit einem ünifangs-Dichtungsring 12 versehen ist, eowie einen I)ruckflüssigkeit£-Ha.uptz2/linder 13, welcher vermittels Bolzen 14 an dem einen Ende des Luft-Servomotors 10 befestigt ist, wobei ein in dem Hauptzylinder 13 sitzender Kolben 15 über eine Schubstange 16 durch den Kolben TI betätigbar ist. Der Kolben 15 hat eine Mittelöffnung 17, welche so eingerichtet ist, dass sie. durch das Vorderende der Schubstange zu schliessen ist, während die beiden.Kolben 11 und 15 bei unbetätigter Einrichtung jeweils, durch Rückhol-S'edern' 18 und 19 gegen Anschläge 21. und 22 gedrückt werden, welche so relativ zueinander angeordnet sind, dase das Yorderende der Schubstange von der Öffnung. 17 im Kolben 15 mit Abstand angeordnet ist, wobei ein freier Durchlass durch die besagte Offnung hindurch geschaffen wird. .

Sin Raum 23 im Hauptzylinder 13 hinter dem Kolben 15 ist

an seinem Hinterende durch eine Dichtung 24 geschlossen, Vielehe die Schubstange 16 umgibt, und ist über eine leitung 25 an einen Druckflüssigkeits-Hauptzylinder 26 angeschlossen, welcher durch einen Fusshebel 27 bzw. ein Pedal zu betätigen ist, wobei der Hauptzylinder 26 auf dem üblichen Wege bei zurückgezogenem Kolben mit einem flüssigkeitsbehälter 28 in Verbindung steht. In einem Zylinder 29, welcher sich in den Raum 23 öffnet, ist ein Kolben 31 gleitbar angeordnet, wobei der Zylinder 29 und der Kolben 31 eine Antriebseinrichtung für die Betätigung einer · Ventileinrichtung bilden, welche allgemein mit 32 bezeichnet is t und den Luft-Servomotor 10 steuert. Der Kolben weist einen flansch auf, welcher so angeordnet ist, dass er mit einem Absatz 30 im. Zylinder zusammenwirkt und die Bewegung des Kolbens auf den Raum 23 hin begrenzt. Der Auslass 33 des Druckflüsslgkeits-Hauptzylinders 13 ist über ein Leitungssystem'34 an Antriebszylinder 35 angeschlossen, welche Bremsen betätigen, von denen die eine als Backenbremse bei 36 dargestellt ist. Es ist naheliegend, dass eine grössere oder geringere Anzahl von Bremsen an die Leitungsanlage 34 angeschlossen werden kann und dass die besagten Bremsen jeder erwünschten Gattung einsehliesslich Scheibenbremsen angehören können.

Das Ventil 32 weist einen Hohlkörper 37.auf, der durch eine biegsame kreisförmige Membran 38 in zwei Kammern 39 und-41 unterteilt ist, von denen jede durch die eine Seite der Membran 38 und die eine Bndwand des Körpers 37 begrenzt ist. Die Kammer 39 ist ständig über einen Durchlass 42 mit dem vorderen Unde des Luft-

;- Seryomotors 10 verbunden, wobei eine Abzweigung 43 nach einer Ansaugc£Uelle führt, wie "beispielsweise nach" dem Einlass-Verteiler eines Kraftfahrzeugmotors, zu welchem die. Bremsanlage gehört,

ι wobei der besagte Einlas s-Yert eil er bei 44 dargestellt ist. Die

[^; Kammer 41 ist über eine Leitung 45 an dem hinteren Bnde des Luft-

i· Servomotors 10 angeschlossen.

( Eine Öffnung.46 in der. Endwandung der Kammer 41 ist gleich-

Γ achsig mit der Membran 38 angeordnet und öffnet sich in eine r dritte Kammer 47* welche, über eine öffnung 48 mit der Atmosphäre verbunden ist. Ein beweglicher Ventilbeutel! 49 weist zwei mit Abstand voneinander angeordnete gleiehashsige, scheibenförmige Köpfe 51 und, 52 auf, welche je?/eils mit einer Durchlassöffnung in der Mitte der Membran 38 und mit einer Durchlassöffnung 46 verbunden sind, wobei die öffnung 53 in.einer starren kreisför-. migen Platte 54 ausgebildet ist, welche in der Mitte der Membran. befestigt ist, während -Jede. der besagten Durchlassöffnungen von einem Band umgeben ist, welcher so eingerichtet ist, dass er mit einer.nachgiebigen, aufsitzenden Unterlagscheibe auf dem entsprechenden Kopf zusammenwirkt. Der Ventilbauteil 49 wird durch eine Peder 55 in der Kammer 47 in eine Richtung gedrückt, um dadurch den Kopf 52 auf dem Rand um die Öffnung 46aufsitzen zu lassen. Die Membran 38, welche an ihrem Aussenende an die 7/and des Ventilkörpers angeklemmt ist, wird durch einen starren Hing in Innen—und Aussenteilstücke 57 und 58 unterteilt, während eine

Feder 59 in der Kammer 39 einen Flansch 61 auf dem besagten Ring in Wirkverbindung mit der Endwand der Kammer 41 drückt. Auf die Platte 54 wirkt eine andere Feder 62 in der Kammer 41 ein. Die Feder 62, welche schwächer als die Feder 59 ist, drückt die Platte 54 ύοώ. der Endwand der -Kammer- 41 weg, ist jedoch unfähig, den Hing 56 und das Aussenteilstück 58 der Membran zu verschieben j bzw. wegzubewegen, und zwar bedingt durch die grössere Stärke .-- der Feder 59* Die Feder 62 hält den Sand um die Öffnung 53 vom '■ - , Yentilkopf 51 entfernt. Eine Schubstange 63, auf ..welche der f¹ ■ " ' Kolben 31 einwirkt, wirkt auf einen Befestigungsba.uteil 64 ein, welcher an der Platte 54 befestigt ist, wobei dadurch der 'Druck \-^: im Zylinder 29 wirksam wird, um die Platte 54 nach der Endwand der Kammer 41 zu drücken. Die Innenkante des starren Ringes 56 ist von der.Membran 38 abgesetzt bzw. versetzt, wie bei 65 gezeigt; und die Aussenkante der Platte 54, welche, in ähnlicher weise versetzt ist, wird von der besagten Kante 65 überlappt, so dass ■■ - die-relative Bewegung zwischen dem Eing 56 und der Platte 54 begrenzt ist. .

In Fig. 1 sind die üeile in der Stellung dargesia.lt, welche , sie jeweils einnehmen,. wenn die Anlage unbetätigt ist. Der Ventilkopf 52 sitzt auf dem Rand tun die Öffnung 46, und der Mit tel-

teil 57 .der Membran-33ist durch die Feder 62 derart in einer / . Stellung gehalten,.dass der Kolben 31 mit ihrem Anschlag 30 zusammenwirkt und der Sand um die Öffnung 53 vom Ventilkopf 51 entfernt ist. De-τ Flansch 61 wird durch die Feder 59 gegen die

Wand der Kammer 41 gehalten. Somit ist der Lufteinlass 48 geschlossen, und beide Enden des Luft-Servomotors 10 sind an die Ansaugquelle angeschlossen.

Ein im Flüssigkeitszylinder 26 durch Betätigung des Pedals 27 hervorgerufener Druck wirkt auf den KoIoen 31 und .kommt ebenfalls in den Antriebszylindern 35 zur Wirkung, um einen Schub auszuüben, welcher die Bremsbacken zu spreizen sucht. Dieser !Druck überwindet die Feder 62 und bewegt das Mittelstück-57 der Membran 38, bis der Rand um die öffnung 53 mit dem Ventilkopf 51 zusammenwirkt, wodurch die hintere Kammer des Luft-Servomotors 10 von der Ansaugquelle abgetrennt wird. Durch eine weitere Steigerung des durch den Flüssigkeitszylinder 26 erzeugten Druckes wird der Yentilkopf 52 von dem Rand um die Öffnung 46 wegbewegt, und atmosphärische Luft vermag in die hintere Kammer des Luft-Servomotors ein-■ zudringen. Der Kolben 11 wird somit vorwärts bewegt, die. Schubstange 16 schliesst die öffnung 17 im Kolben 15 des Servo-betätigten Hauptzylinders. 13, und Druck wird im besagten Zylinder durch den im Luff-Servomotor zur Wirkung koramenden Luftdruck erzeugt. Der auf den Kolben 11 des Luft-Servomotors einwirkende Luftdruck kommt auch in der Kammer 41 der Membran 38 zur Einwirkung, ist aber solange wirksam, bis sich der besagte Luftdruck auf einen Wert steigert, der ausreicht, um die Feder 59 zu überwinden, und zwar, um dem durch den Kolben 31 auf die Membran 38 ausgeübten Schub nur am Flächenbereich des Mittelteils 57 der letzteren entgegenzuwirken. Der G-egenschub, welcher den /eixtilkopf 52 wieder zum Aufsetzen zu bringen sucht, wird daher bei einen

verhältnismässig geringen Wert gehalten, und der Druck kann schnell im Hinterende des Luft-Servomotors ansteigen, so dass die Servo-Unterstützung schnell wirksam wird, um zu bremsen. Die Bewegung des Ventilkopfes 52 von α er öffnung 46 weg ist durch die Wirkverbindung der Aussenkante der- Platte 54 mit der versetzten Innenkante 65 des Ringes 56 begrenzt, und, wenn der in der Kammer 41 über den gesamten Membranbereich 38 zur Einwirkung kommende Luftdruck ausreicht, um die Feder 59 zu. überwinden, bewegt sich der flansch 61 von der ¥and der-Kammer 41 weg, und der über den gesamten Membranbereich zur Einwirkung kommende Luftdruck wirkt dem Flüssigkeitsdruck entgegen, welcher im' Zylinder 29" zur Einwirkung kommt, und sucht den Lufteinlass zu schliessen, so dass die Seile die. in Fig. 2 dargestellte Stellung einnehmen.

Somit wird der Gfegenschub, der den Lufteinlass zu s chliessen sucht, relativ zum. Luftdruck erhöht, wenn der letztere einen vorbestimmten Wert erreicht, der von der Stärke der Feder 59 abhängig ist, und wenn dieser Druck einmal erreicht worden i.st, ist die Steuerung höebäc ansprechempfindlieh, und die hervorgerufene Bremswirkung spricht schnell und sicher auf die.Druckvariationen an, welche im primären Hauptzylinder erzeugt werden» Bei niedrigeren Drücken ist die Steuerung weniger anqore chempf indli cn, jedoch wird die Servo—Vorrichtung mit sehr geringer Zeitverzögerung in Tätigkeit gebracht.

Schutzansrjrüche

Claims

PA 274 571-2.5.60 , PATENTANWALT /1**1 DIPL-ING. ERICH SCHUBERT ■ - Telefon: 22802 Telegramm-Adr.: Patschub, Siegen Abs.: Patentanwalt Dipl.-lng. SCHUBERT, Siegen i.Westf., Postfach 325 Postscheckkonten: Köln 106931, Essen 20362 Bankkonten: Deutsche Bank AG., 57 172 Hl/He Filialen Siegen u. Oberhausen (RhId.) A 10 234/60 Gm Automotive Products ...... S chut ζ ans prü ehe

1. Steuervorrichtung für Flüssigkeits-Bremsanlagen, insbesondere in. Kraftfahrzeugen, mit einem Luft-Servomotor, der auf den Kolben im Flüssigkeits-Hauptzylinder einwirkt, und mit einem membrangesteuerten Ventil für die Steuerung des Luft-Servomotors, welches durch einen Schaltkolben mittels durch Pussoder Handkraft in einem Flüssigkeitszylinder erzeugten Flüssigkeitsdruck und durch eine'diesem über die Membran entgegenwirkende, vom Druck an den Schaltkolbenflächen im Luft-Servomotor abhängige, Luftdruckdifferenz betätigt wird,, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (38) ein inneres '(57) und ein aus seres (58) ~" Arbeitsteilstück aufweist und der auf beiden Seiten der Membran (38) entgegen dem Flüssigkeitsdruck am Schaltkolben (31) wirksame Luftdruck unterhalb eines vorbestimmten YiTertes ausschliesslich am inneren Arbeitsteilstück (57) der Membran (38) wirksam ist, während nach Übersteigen des vorbestimmten Druckwertes der Luftdruck beiderseits der Membran. (38) selbsttätig sowohl auf das innere (57) als auch das äussere (58) Arbeitsteilstück entgegen dem Flüssigkeitsdruck am Schaltkolben (31) wirksam ist.

2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

,- dass die Membran (38) eine Trennwand zwischen einer Kammer (39) und einer Kammer (41 ) "bildet, τοη welcheu jede an ein Ende des Luft-Servomotors (10) angeschlossen ist und die Kammer (39)

;' ausserdem an eine Ansaugquelle (44) eingeschlossen ist, wo"bei

ι die Membran (38) in ihrer Mitte mit einer öffnung (53) versehen : ist, die die beiden Kammern (39 und 41) miteinander verbindet f/ . ■'■' und durch einen Ventilkopf (51) gesteuert ist, welcher zusammen mit einem Ventilkopf (5.2) beweglich ist, der einen die Kammer (41) mit der Atmosphäre verbindenden Durchlass (47, 48) steuert.-

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3. Steuervorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (38) durch einen starren Ring (56) . in das innere (57) und das äussere (58) Arbeitsteilstücl: unter-

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teilt ist und der Ring durch eine leder (59) mit einem Anschlag (6.1) in der Kammer (41) in Wirkverbindung gehalten ist, während . das innere Arbeitateilstück (57) der Membran (38).durch eine . schwächere Feder (62) in der entgegengesetzten Richtung.unter Druck gehalten und entgegen der Kraft; der Feder (62) durch den Flüssigkeitsdruck am Schaltkolben (31) bex^eglich ist, derart, dass der Ventilkopf (51) die Öffnung (53) in der Membran (38) zu schliessen und den Durchlass (47? 48) nach der Atmosphäre zu Öffnen veimag und die eine Kolberiseite de,"s Iiuft-Servomotors (10) über die Kammer (41) unter Atmosphärendruck gesetzt ist. .

4· Steuervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, . . dass der Atmosphärendruck in der Kammer (41) entgegen dem Flüssig-

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keitsdruck am Schaltkalben (31) auf das innere Arbeitsteilstück (57) der Membran (38) und entgegen der Kraft der am. starren Ring (56) angreifenden Feder (59) wirksam ist, wobei der Yen— tilkopf (52) durch die Rückholfeder (55) in Richtung auf die Absperrstellung für den Durchlass (47> 48). unter Druck gehalten ist.

5. Steuervorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein starres Formstück (54) mit dem'inneren Arbeitsteilstück (57) der Membran (38) verbunden und durch den Innenumfang des starren Ringes {5&) überlappt (65) ist und der durch den luftdruck am äusseren Arbeitsteilstück (58) der Membran (38) hervorgerufene Schub auf das starre Formstück (54) übertragen wird.