DE1908977A1

DE1908977A1 - Selbstservorrichtung fuer ein edruckmittelbetaetigte Bremsanlage

Info

Publication number: DE1908977A1
Application number: DE19691908977
Authority: DE
Inventors: Mortimer Frank Radcliffe
Original assignee: Dunlop Co Ltd
Current assignee: Dunlop Co Ltd
Priority date: 1968-02-24
Filing date: 1969-02-22
Publication date: 1969-09-25
Also published as: US3542164A; FR2002560B1; GB1251335A; FR2002560A1; DE6907029U

Description

PATENTANWXLTE „ _

T908977

DR. E. WIEGAND DIPL-ING. W. NIEMANN

DR. M. KÖHLER DIPL-ING. C. GERNHARDT

MÖNCHEN HAMBURG

TELEFON: 395314 2000 H AMB U RG 50,

TELEGRAMME:KARPATENT KDNIGSTRASSE 28

20.2.09

Wo 23 637/69

The Dunlop Gompany Limited London (England)

Selbstservovorrichtung für eine druckmittelbetätigte Bremsanlag'e

Die Erfindung bezieht sich auf Bremsanlagen und Selbstservovorrichtungen, die in druckmittelbetätigten Bremsanlagen eingegliedert oder angeordnet sind. " - ■ "

Bin Zweck der Erfindung besteht darin, eine verbesserte Selbstservovorrichtung zu schaffen, die in eine druckmittelbetätigte Bremsanlage eingegliedert bzw. in einer solchen Anlage angeordnet werden kann.

Gemäß einem Merkmal.der Erfindung umfaßt eine Selbstservovorrichtung für eine druckmittelbetätigte Bremsanlage ein Gehäuse, in der eine Einlaßkammer gebildet ist, die mit einer Druckmittelquelle verbunden werden kann, einen Schubteil,. der in dem Gehäuse angeordnet und in einer Druckkammer verschiebbar ist, die mit einem druckmittelbetätigten Bremsenbetätigungsmechanismus einer Bremse verbunden werden kann, wobei das Gehäuse und der Schubteil Jeweils so angeordnet sind, daß wenigstens ein Teil des Drehmomentreaktionsschubesj der sich aus dem Anlegen der Bremse ergibt,

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über den Schuhteil, über in der Druckkammer und der Einlaßkammer befindliches Druckmittel und über das Gehäuse übertragen, wird. Die Vorrichtung umfaßt weiterhin einen Ausgleichsteil und ein diesem zugeordnetes Ventil auf, von denen der Ausgleichsteil so angeordnet ist, daß er in entgegengesetzten Eichtungen durch Kräfte gedruckt werden kann,die auf ihn ausgeübt werden und wenigstens teilweise durch die Arbeitsmitteldrücke in der Einlaßkammer bzw. der Druckkammer erzeugt sind. Der Ausgleichsteil ist so angeordnet, daß er bewirkt, daß das Ventil Arbeitsmittel aus der Bremse ausläßt oder freigibt, wenn die Kräfte nicht ausgeglichen sind, bzw. sich außer Gleichgewicht befinden.

™ Gemäß einem anderen Merkmal der Erfindung umfaßt eine druckmittelbetätigte Bremsanlage eine Selbstservovorrichtung, eine Bremse mit einem druckmittelbetätigten Betätigungsmechanismus und eine ^ruckmittelquelle., Bei einer solchen Anlage weist die Selbstservovorrichtung ein Gehäuse, eine in dem Gehäuse gebildete und mit der Druckmittelquelle verbundene Einlaßkammer und einen Schubteil auf, der in dem Gehäuse angeordnet und in einer Druckkammer verschiebbar ist, die mit dem druckmittelbetätigt en Betätigungsmechanismus der Bremse verbunden ist. Die Senkvorrichtung ist so angeordnet, daß der Schubteil veranlaßt werden kann, sich in der Druck-

fe kammer zu verschieben, und zwar durch Drehmomeiitreak— tion, die bei Anlegen der Bremse hervorgerufen ist, wodurch der Arbeitsmitteldruck in der Druckkammer vergrößert wird. Die Servovorrichtung weist weiterhin einen'Ausgleichsteil und ein diesem zugeordnetes Ventil auf, um Arbeitsmittel aus dem Bremsenbetätigungsmechanismus auszulassen, wenn entgegengesetzte Kräfte, die auf den'Ausgleichsteil wirken und wenigstens teilweise durch die Arbeitsmitteldrücke in der Druckkammer bzw. der Einlaßkammer erzeugt sind, sich außer Gleichgewicht befinden.

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Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung beispielsweise erläutert.

Fig.. 1 ist eine Querschnitts ansicht einer Selbstservovorriehtung gemäß der Erfindung.

Fig. 2 ist eine schematisehe Ansicht einer druckmittelbetätigten Bremsanlage gemäß der Erfindung, die in ein Straßenfahrzeug eingebaut istο

Eine Selbstservovorriehtung 1 für eine druckmittelbetätigte Bremsanlage .eines Straßenfahrzeuges weist gemäß der Zeichnung ein G-ehäuse 2 auf, das an einem Ende über eine federnde Halterung 3 an einem Teil 4 des Fahrzeugkörpers befestigt ist.

Ein bewegbarer Ausgleichsteil in Form einer Hülse 5. ist in einer Bohrung 6 verschiebbar aufgenommen, die in dem Gehäuse 2 gebildet ist. Ein Ende eines stangenartigen Schubteiles 7 ist in einer Innenbohrung 8 der Hülse 5 verschiebbar angeordnet.

Das andere Ende des Schubteiles 7 ist zu einem iuge 9 gebildet, das eine ringförmige aus Kautschuk bestehende Schwingungsdämpfungsbuchse 10 aufweist. Durch das Auge 9 erstreckt sieh eine Rollbewegungsdämpfungsstange 11 (Fig. 2), die der Vorderachse des Fahrzeuges zugeordnet ist. Die Eollbewegungsdämpfungsstange 11 ist an ihren beiden lußenenden mit den nicht dargestellten Vorderradachsen oder Vorderradachsstummeln des Fahrzeuges verbunden und an ihr sind Platten 12 befestigt, und zwar eine an jeder von zwei im Abstand voneinander liegenden Zwischenstellen entlang der Stange 11. Die Platten 12 sind an dem nicht dargestellten Fahrzeugkröper befestigt und sie weisen nicht dargestellte biegsame Kautschukhalterungen aufy die Eängsaufhangungsfederung ermöglichen und die gesamte Zugkraft oder Schleppkraft (drag force) auf den Fahrzeugkörper übertragen, die von den nicht dargestellten

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Vorderradbremsen erzeugt ist. Der Schubteil 7 jeder Selbstservovorriehtung 1 ist an der Eollbewegungsdämpfungsstange 11 zwischen deren betreffender Halteplatte 12 und dem dieser Platte 12 zunächstliegenden Vorderrad 13 befestigt.

Der Raum zwischen dem mit Bezug auf die in- dem Gehäus.e 2 gebildete Bohrung 6 axial innersten Ende der Hülse 5 und dem Ende 14 der Bohrung 6 stellt eine Einlaßkammer 15 dar, die mit einer Druekmittelquelle verbunden werden kann. Die Hülse 5 ist mit einem Endteil 16 verkleinerten Innendurchmessers an ihrem axial inneren Ende mit Bezug auf die in dem Gehäuse 2 gebildete Bohrung und dem Ende 14 der Bohrung 6 gebildet, und derjenige Teil der Innenbohrung 8 der Hülse 5, der zu irgendeinem gegebenen Zeitpunkt zwischen dem Ende17 des Schubteiles 7 und dem Endteil 16 verkleinerten Innendurchmessers der Hülse 5 liegt, stellt eine Druckkammer 18 dar, die mit einem druckmittelbetätigten Bremsbetätigungsmechanismus einer Bremse der Bremsanlage verbunden werden kann. Das Gehäuse 2 und der Schubteil 7 sind demgemäß so angeordnet, daß wenigstens.ein Teil des Drehmomentreaktionssehubes, der sick aus dem: Anlegen der Bremse ergibt, über den Schubteil 7, über in der Druckkammer 18 und der Einlaßkammer 15 befindliches. Arbeitsmittel und über das Gehäuse 2 auf den nicht : drehbaren Bauteil 4 des Fahrzeug körpers übertragen,, wirdd

Ein Versehlußglied in Form einer Stange; 19? die dem Schuhteil 7 zugeordnet ist und die rait diesem einheitlich oder einstückig gebildet werden kann_p die jedoch bei dieser Ausführungsform aus Zweckmäßigkeitsgründen - > als getrennter Teil gebildet ist, ist an ihrem ersten ■ Ende 20 in dem Endteil 16 verkleinerten Durchmessers; der Hülse 5 verschiebbar aufgenommen. / -_

In dem ersten Ende 20 des Verschlußgliedes. 19 ist eine Nut 21 gebildet, die sich mit Bezug auf das Ver~

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Schlußglied 19 axial über eine Strecke entlang von dessen Oberfläche erstreckt, um das Herstellen einer Arbeitsmittelverbindung zwischen der Druckkammer 18 und der Einlaßkammer 15 über die Nut.--.21. zu ermöglichen. Die !Tut 21 erstreckt sich von dem freien Ende des Verschlußgliedes 19 und endigt an einer in dem Verschlußglied 19 gebildeten Schulter 22. Wenn die Schulter 22 in dem Hülsenendteil 16 verkleinerten Innendurchmessers angeordnet ist, ist die Verbindung zwischen der Druckkammer 18 und der Einlaßkammer 15 unterbrochen. Die Verbindung wird wiederhg'ergestellt, wenn das Verschlußglied 19 sieh axial nach außen bewegt, um die Schulter 22 in die Druckkammer 18 zu bringen.

Eine Arbeitsmittelauslaßverbindung 23 ist an dem Gehäuse 2 angeordnet ,und kann mit einer Druckmittelleitung 24 verbunden werden (Fig. I)",- diezu der nicht dargestellten Bremse führt. Die Arbeitsmittelauslaßverbindung 23 steht über eine in dem Gehäuse 2 gebildete Auslaßbohrung 25 mit der in dem Gehäuse 2 gebildeten Bohrung 6 in Verbindung. Die Auslaßbohrung 25 endigt an ihrem inneren Ende in einer Öffnung in dem axial innersten Ende eines breiten Ringkanales 26,. der in der Bohrung 6 des Gehäuses 2 gebildet ist.

Eine erste Öffnung 27 und eine zweite Öffnung 28 . bilden einen Freigabedurchgang bzw. einen Zufuhrdurch^ gang, und sie stehen mit der Einlaßkammer 15 bzw. der Druckkammer 18 in Verbindung, ^ie Öffnungen 27 und 28 sind in der Hülse 5 gebildet. Die Öffnungen 27, 28 können getrennt oder einzeln mit der Ausläßbohrung 25 verbunden werden, die in dem Gehäuse 2 gebildet ist, und zwar durch Axialbewegung der Hülse. 5 in der Bohrung 6, um die Öffnungen 27, 28 in Ausrichtung mit dem in der Bohrung 6 gebildeten ringförmigen Kanal.26 zu bringen. Die Anordnung ist derart, daß die Hülse 5

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in eine ausbalancierte Stellung bewegt werden kann, in der die beiden Öffnungen 27, 28 jeweils auf einer Seite des breiten Hingkanals 26 angeordnet sind und keine der Öffnungen 27, 28 mit dem Kanal 26 -"in-Verbindung' steht. Axiale Bewegung der Hülse 5 in einer der beiden Richtungen führt dann zur Herstellung einer Verbindung zwischen der betreff enden Öffnung^; 27 und 28 mit dem breiten Ringkanal 26. ::

Derjenige. Teil des Gehäuses 2, in dem der breite ; Ringkanal 26 gebildet ist, stellt zusammen mit dem- ; jenigen Teil der Hülse. 5, in dem die erste Öffnung 27 gebildet ist, ein Gleitventil oder Schiebeventil dar,' das dem Ausgleichsteil 5 zugeordnet ist, um Arbeitsmittel aus dem Bremsenbetätigungsmechanismus freizugeben, wenn der Arbeitsmitteldruck in der Druckkammer 18, der sieh wenigstens zum Teil aus der Drehmomentreaktion der Bremse ergibt, den ArbeitsmitteIdruck in der Einlaßkammer 15 um mehr als ein vorbestimmtes Ausmaß übersteigt, wie es nachstehend beschrieben ^J wird. ; _: . ■ ."" '■■■'■ ■'"■"." -"■■".- ■^;".-, _: " -'-Λ

Die erste Öffnung- 27, die in der Hülse 5 gebildet ist, hat die Form eines Ringkanales, der sich rund um den Außenuinfang der Hülse 5 erstreckt und über eine erste Badialbohrung 29 mit einer in der Hülse 5 gebildeten Axialbohrung 30 in Verbindung steht. Die Axialbohrung 30 erstreckt sich von der Sinlaßkammer in Richtung gegen das andere, das axial äußere Ende der Hülse 5. Die erste Radialbohrung 29 steht mit der Axialbohrung 30 auf etwa der Hälfte ihrer länge in Verbindung und die Axialbohrung 30 endig t im Bereich des axial "äußeren Endes der Hülse 5. In dem Bereich des genannten axial äußeren Endes der Hülse 5 ist das Ende der Axialbohrung 30 über eine zweite Radialbohrung 31 mit zwei: konzentrischen ringförmigen Nuten 32 und 33»verbunden^ die an der radial inneren Piaehe bzw. an der radial ; -

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äußeren Fläche der Hülse 5 gebildet sind. Die Ringnuten 32, 33 schaffen einen Rüekkehrdurchgang für zwischen der Hülse 5 und der in dem Gehäuse 2 gebildeten Bohrung 6 und zwischen der Hülse 5 und dem Schubteil 7 ausleckendes Arbeitsmittel als Ergebnis der hohen Arbeitsmitteldrücke, die während des Arbeitens der Servovorrichtung 1 erzeugt werden, wie es nachstehend beschrieben wird.

Die zweite in der Hülse 5 gebildete Öffnung 28 hat ebenfalls die Form eines Eingkanals, der sich rund um den Außenumfang der Hülse 5 erstreckt und über eine dritte Radialbohrung 34 mit dem axial inneren Ende der Druckkammer 18 in Verbindung steht, d.ho mit dem Ende der Druckkammer 18, welches dem Hülsenendteil 16 verkleinerten Innendurchmessers benachbart liegt.

Die in der Hülse 5 gebildete erste Öffnung 27 befindet sich in einem axialen Abstand von der zweiten Öffnung 28, der etwa größer als die Breite des in der Bohrung 6 des Gehäuses 2 gebildeten Hingkanals 26 ist, der zu der Arbeitsinittelauslaßverbindung 23 führte

Ein Ende einer Schraubenfeder 35 ist in einem Teil 36 verkleinerten Durchmessers der Sinlaßkammer 15 an deren axial innersten End© angeordnete Die Schraubenfeder 35 erstreckt sich axial über die Einlaßkammer und steht an ihrem anderen Ende im Eingriff mit einer ' Ausnehmung 3I₉ die in der Hülse 5 gebildet ist, und sie spannt die Hülse 5 mit Bezug auf das Gehäuse 2 axial nach außen vorο .

Axiale Auswärtsbewegung der Hülse 5 mit Bezug auf ihre in dem Gehäuse 2 gebildete Bohrung 6. ist durch einen Federsprengring 38 begrenzt, der in einer Ringnut abnehmbar angeordnet ist, welche in der Bohrung .6 des Gehäuses 2 an deren axial äußersten Ende gebildet ist-Der Federring 38 erstreckt sich radial in die Bohrung

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und bildet einen Anschlag für die Hülse 5·

Eine Arbeit emlitelelnlaBvexblnäLVuig 39»die mit einer Druckmittelleitung 40 (Fig* 2) verbunden werden kann, die von dem Fahrerhauptzylinder 41 kommt, ist an dem Gehäuse 2 an dem axial innersten Ende der Einlaßkammer 15 gebildet. ■

Kautschukdichtungsringe 42 und 43 sind an der _: radial inneren und an der radial äußeren Fläche der Hülse 5 an ihrem mit Bezug auf das Gehäuse 2 axial äußersten Ende gebildet, um mit dem Schubteil 7 bzw. der Seitenwand der in dem Gehäuse 2 gebildeten Bohrung 6 in Eingriff zutreten. :

Ein Deckel 44 ist vorgesehen, um den Eintritt, von Schmutz in die Servovorrichtung 1 zu verhindern und um insbesondere den Schubteil 7 gegen solchen Schmutz zu schützen. Der Deckel 44 hat die Form eines Zylinders mit einem kurzen sich axial erstreckenden Hals 45, der an dem Schubteil 7 nahe dem in diesem gebildeten Auge 9 befestigt ist. An seinem anderen Ende ist der Deckel 44 mit Gleitsitz auf der Außenfläche des Gehäuses 2 angeordnet, so daß der Deckel 44 mit Bezug auf das Gehäuse 2 teleskopartig angeordnet ist.

Die Arbeitsweise,der Servovorrichtung 1 wird nachstehend beschrieben.

Vor Anlegen der Bremsen, d.h.,wenn die Servovorrichtung 1 nicht erregt ist,-sind die verschiedenen Bauteile der Servovorrichtung 1 wie folgt angeordnets

Die Hülse 5 ist .durch die Schraubenfeder 35 in zurückgezogener Stellung gehalten, welche das axial äuß.ere Ende der Hülse 5 in Eingriff mit dem Federring 38 hält. Der Schubteil 7 befindet sich ebenfalls in zurückgezogener Stellung.

Die Hülse 5 ist in ihrer zurückgezogenen Stellung in der Bohrung 6 des Gehäuses 2 derart angeordnet,.daß

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die in der Hülse 5 gebildete zweite Öffnung 28 über den breiten Ringkanal 26 und die Auslaßbohrung 25 mit der Arbeitsmittelauslaßverbindung 23 in Verbindung steht.

Wenn der Schuhteil 7 sich in seiner zurückgezogenen Stellung befindet, drückt Restarbeitsmitteldruck in der Einlaßkammer 15 das Verschlußglied 19 axial nach außen, so daß das Verschlußglied 19 im Eingriff mit den Schubteil 7 gehalten ist. In dieser Stellung ermöglicht die in dem Verschlußglied 19 gebildete Hut 21 eine Verbindung zwischen der Druckkammer 18 und der Einlaßkammer 15 über den Hülsenendteil 16 verkleinerten Innendurchmessers„

Demgemäß kann im nichterregten Zustand der Servovorrichtung 1 Arbeitsmittel von der Einlaßverbindung durch die Einlaßkammer 1 5» das Hülsenende 16 verkleinerten Innendurchmessers, die dritten Radialbohrungen 34 und die in der Hülse 5 gebildete zweite Öffnung 28 zu der Auslaßverbindung 23 und den Bremsen fließen.

Wenn ein Fahrer die Bremsen der Anlage anfänglich betätigt, wird der in dem Hauptzylinder 41 erzeugte Druck auf dem zuvor beschriebenen Weg zu den Bremsen geführt.

Die Rollbewegungsdämpfungsstange 11 ist an ihren beiden Außenenden mit nicht dargestellten Vorder-radachsen des Fahrzeuges und an zwei Zwischenstellen über die Halteplatten 12 mit dem nicht dargestellten Fahrzeugkörper verbunden. Zwischen jedem Ende der Rollbewegungsdämpfungsstange 11 und der diesem Ende zunächstliegenden Haiterungsplatte 12 wird die Stange 11 gebogen bzw. abgelenkt, wenn die Bremsen angelegt werden. Dies ergibt sich als Ergebnis der Vorwärtsbewegung des Fahrzeugkörpers an seiner Aufhängung relativ zu den Rädern in Richtung des Pfeiles A gemäß Fig. 2^und zwar zufolge des Momentes des Fahr-

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zeugkörpers, wenn die Bremsen angelegt sind.

Das ^Auge 9 des Schubteiles 7 ist an der Rollbewegungsdämpfungsstange 11 zwischen einem Ende von ihr und der diesem Ende zunächstliegenden Halterungsplatte 12 angeordnet. Als Ergebnis der Biegung oder Ablenkung der Stange 11 wird daher der Schubteil 7 über eine kurze Strecke mit Bezug auf den Fahrzeugkörper rück- ■ wärts bewegt. Das Gehäuse 2 der oervovorriehtung 1 ist jedoch direkt an dem Fahrzeugkörper angebracht und daher bewirkt das Bremsenanlegen axiale Einwärtsbewegung des Schubteiles 7 relativ zu dem Gehäuse 2« Die diese Bewegung hervorrufenden Kräfte sind der Drehmomentreaktion, die auf die Bremse wirkt, proportional.

Wenn die drehmomentreaktion sieh vergrößert, wird der Schubteil 7 relativ zu der Hülse 5 asKial einwärts bewegt, so daß das Verschlußglied 19 dureh den Hülsenendteil 16 verkleinerten Innendurchmessers bewegt wird und die Verbindung zwischen der Druckkammer 18 und der Einlaßkammer 15 unterbrochen wird. Die Wirkung des Ver— schlußgliedes 19 beim Unterbrechen der Verbindung zwischen der Druckkammer 18 und der Einlaßkammer 15 besteht darin, den Fahrerhauptzylinder 41 von den Bremsen zu trennen, sobald als -^r^gebnis des anfänglichen Anlegens der Bremsen durch, ^rbeitsmitteldurek von dem Fahrerhauptzylinder 41 genügend Drehmoment erzeugt worden ist.

Zu dem Zeitpunkt, zu welchem die im vorherigen Absatz genannte Trennung erfolgt, sind offensichtlich die Arbeitsmitteldrücke in der Druckkammer 18 und der Einlaßkammer 15 im wesentlichen gleich.

Nach trennung der Binlaßkammer 15 von der Druckkammer 18 wird durch irgendeine weitere Einwärtsbewegung des Schubteiles 7 relativ zu der Hülse 5 der Arbeitsmitteldruck in der Druckkammer 18 und in den Bremsenbetati-

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gungszylindern erhiöb-t, so daß eine positive bzw. zwangsläufige Eaergierückkopplungsschleife von den Bremsen über die Rollbewegungsdämpfungsstange 11 und damit zu der Servovorriehtung 1 aufgebaut oder hervorgerufen wird. Wenn der Arbeitsmitteldiruc& in dem Bremszylinder steigt, vergrößert sich die Drehmomentreaktion und erzeugt einen weiteren Arbeitsmitteldtuekanstieg. .

Die Servovorrichtung 1 ist jedoch mit Mitteln versehen, um unbegrenzten Arbeitsmitteldraekanstieg in der Druckkammer 18 und in den Bremszylindern zu verhindern, und um den .Arbeitsmitteldruck in der Druckkammer 18 und in den Bremszylindern zu verringern, wenn der Arbeitsmitteldruek in der Druckkammer 18, der sich aus der Drehmomentreaktion der Bremse ergibt, einen Wert überschreitet, der von dem Arbeitsmitteldruck der Einlaßkammer 15 abhängt. Dies wird auf nachstehende Weise erreicht.

Nachdem das Verschlußglied 19 sich genügend weit durch den Hülsenendteil 16 verkleinerten Innendurchmessers bewegt hat, um die Verbindung zwischen der Druckkammer 18 und der Einlaßkammer 15 zu unterbrechen, wird die axiale Stellung der Hülse 5 in der G-ehäusebohrung 6 durch die relativen Größen der axial gerichteten Kräfte gesteuert, die in der Binlaßkammer 15 und in der Druckkammer 18 auf die Hülse 5 wirken.

In der Einlaßkammer 15 ergibt sich die auf die Hülse

5 wirkende axial gerichtete Kraft aus dem Arbeitsmitteldruck, der von dem lahrerhauptzylinder 41!erzeugt ist und der auf das Ende der Hülse 5 auf einer Fläche wirkt, die im wesentlichen der Querechnittsflache der Bohrung

In der Druckkammer 18 ergibt sich die auf die Hülse wirkende axial gerichtete Kraft, die dei auf die Hülse in der Einlaßkaiamer 15 wirkenden Kraft entgegengesetzt

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ist, aus dem Arbeitsmitteldruck in der Druckkammer 18, der auf die sich radial erstreckende Hingfläche wirkt, die von der Hülse 5 dort geschaffen ist, wo ihr Innendurchmesser verkleinert -ist, und die ein Ende der Druckkammer 18 darstellt. Demgemäß wirkt der Arbeitsmitteldruck in der druckkammer 18 zum Erzeugen axial gerichteter Kräfte auf die Hülse 5 auf einer viel kleineren. Fläche als der Arbeitsmitteldruck in der Einlaßkammer T5< Bei dieser Ausführungsform der Erfindung ist das' ; Flächendifferentiäl bzw. der Flächenunterschfed so gewählt, daß das Flächenverhältnis 7,5s 1 ist. Wenn somit der Axialschub der Schraubenfeder 35 in der Einlaßkammer 15, der vernachlässigbar ist, nicht be-

W :.. rücksichtigt wird, ist der Druck, der in der Druckkammer 18 benötigt wird, um eine axial gerichtete Kraft zu erzeugen, welche auf die Hülse 5 wirkt und welche die in der entgegengesetzten Richtung wirkende, durch den Irbeitsmitteldruck in der Einläßkammer 15 ■ erzeugte Kraft ausgleicht, 7,5 mal so hoch wie der Druck in der Einlaßkammer 15. Solange wie der Afbeitsmitteldruck in der Druckkammer 18 kleiner als dieser Wert ist, ist die Hülse 5 durch die Schraubenfeder"-.35 ■ gegen den Federring oder Sicherungsring 38 gehalten.

Demgemäß steigt während des Bremsvorganges der Druck, der in der Druckkammer 18 durch axiale Ein- *

^ wärtsbewegung des Schubteiles 7 aufgebaut ist, weiter, bis er im wesentlichen 7,5 mal so hoch wie der Druck/ in der Einlaßkammer 15 ist, zu welchem Zeitpunkt die, auf die Hülse 5 wirkenden axial gerichteten Kräfte sich ; ausgleichen. Irgendeine weitere Einwärtsbewegung des Schubteiles 7 führt zu einem Druckanstieg in der Druckkammer 18 und bringt die genannten Kräfte außer Q-leiehgewicht, so daß auch die Hülse 5.veranlaßt wird, sich' axial einwärts zu bewegen. . ■ , -

Eine solche axiale Einwärtsbewegung der Hülse 5 führt

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jedoch zur Verbindung der ersten Öffnung 27 in der Hülse 5 mit dem in der Gehäusebohrung 6 gebildeten Ringkanal 26 und demgemäß mit den Brems zylindern, so daß. eine Verbindung zwischen den Bremszylindern und der Einlaßkammer 15 hervorgerufen ist. Her Arbeitsmitteldruck in der Einlaßkammer 15 ist selbstverständlich etwa 7»5 mal niedriger als der Druck in. den Bremsen und demgemäß ermöglicht eine solche -L) ruckv er ringe rung in den Bremszylindern ein Fließen von Arbeitsmittel durch die in der Hülse 5 gebildete Axialbohrung 30 in die Einlaßkammer 15.

Die -^irehinonien-fcreaktion verkleinert sich, wenn der Arbeitsmitteldruck in den Bremsen abnimmt ,< und daher bewegt sich, sobald etwas Bremsarbeitsmittel in die Einlaßkammer 15 abgegeben ist, die Hülse 5 axial auswärts, in die Verbindung zwischen den Bremszylindern und der Einlaßkammer 15 zu unterbrechen. In anderen Worten'ausgedrückt ist der Ausgleichsteil oder die Hülse 5 so angeordnet, daß sie in entgegengesetzten Richtungen durch Kräfte gedrückt wird, die auf sie ausgeübt werden und die wenigstens z.T. durch die Arbeitsmitteldrücke in der Einlaßkammer 15 bzw. der Druckkammer 18 erzeugt sind. Weiterhin ist die Hülse 5 so angeordnet, daß sie das ihr zugeordnete Ventil veranlaßt, Arbeitsmittel aus der Bremse auszulassen, wenn die genannten Kräfte sich außer Gleichgewicht befinden, um die Bremsanlage in ausgeglichenen Zustand zu bringen.

An dem Ausgleichspunkt sind die Bremszylinder weder mit der Druckkammer 18 noch mit der Einlaßkammer 15 verbunden, da der "Steg" zwischen der ersten öffnung und"der zweiten Öffnung 28 in der Hülse 5 über dem Ringkanal 26 liegt, der in der Gehäusebohrung 6 gebildet ist. Wenn sich weiterer Anstieg der Drehmomentreaktion ergibt, bewegt sich die Hülse 5 wiederum axial

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einwärts gemäß vorstehender Beschreibung, um etwas mehr Bremsdruck freizugeben, und es ist daher ersichtlich, daß durch diese Folge von Bewegungen der den Bremsen zugeführte Arbeitsmitteldruck wirksam eingestellt wird, um im wesentlichen konstante Drehmomentreaktion aufrechtzuerhalten.

Demgemäß erzeugt die Servovorrichtung gemäß der Erfindung nicht nur einen Abgabearbeitsmitteldruck, der durch geeignete Wahl von Abmessungen der verschiedenen Bauteile der Vorrichtung so gewählt werden kann, daß er irgendein vernünftiges Vielfaches des Arbeitsmitteleinlaßdruckes darstellt, sondern sie

Jk arbeitet dahingehend, eine im wesentlichen konstante Drehmomentreaktion entsprechend diesem Abgabedruck aufrechtzuerhaltene Daher wird durch den vergleichsweise niedrigen Arbeitsmitteldruck, der durch einen seinen Hauptzylinder betätigenden Fahrer erzeugt ist, eine Bremsmomentreaktion ausgewählt, die einem höheren Arbeitsmitteldruck in den Bremszylindern entsprichtj, und die Servovorrichtung 1 arbeitet dahingehend, diese Drehmomentreaktion im wesentlichen konstant zu halten. Es ist zu verstehen, daß, da die Servovorrichtung dahingehend arbeitet, eine große und im wesentlichen konstante Drehmomentreaktion aufrechtzuerhalten, die einem vergleichsweise niedrigen Ausgangsdruck eines Fahrerhauptzylinders entspricht, irgendwelches Bestreben für das Absinken der Drehmomentreaktion aus anderen Gründen als dem freigeben oder Aufheben des Pedaldrucks von dem Fahrer - beispielsweise Bremsen-Fading - automatisch entgegengewirkt wird. Wenn beispielsweise die bremsen feeginnen, Fading zu zeigen zufolge Überhitzung während eines verlängerten Bremsenanlegen, nimmt die von den Bremsen aufgebaute Drehmomentreaktion ab und der Druck in der Druckkammer 18 fällt ein wenig. Der Ausgleichsteil 5₈ der sich zuvor in ausbalancierter

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Stellung "befand, bewegt sich in den Gehäuse 2 axial auswärts, um die Fahrzeugbremsen wieder mit der Druckkammer 18 zu verbinden und eine positive oder zwangsläufige RückkopplungsscHfeife von den -Bremsen über die Fahrzeug auf hängung' zu dem Schubteil 7, der Druckkammer und demgemäß über die ^ruckmitteileitung 24 zurück zu den Bremsen wiederherzustellen. Wenn einmal die Schleife wiederhergestellt ist, wirkt die Servovorrichtung 1 dahingehend, den den ^remsen zugeführten Arbeltsmitteldruck zu verstärken, bis die von den Bremsen aufgebaute Drehmoment reaktion wiederum dem •Arbeitsmitteldruck entspricht, der von dem Eahrerhauptzylinder aufgebaut ist.

Die Erfindung ist bei Luftfahrzeugen und bei Landfahrzeugen anwendbar, und sie ist insbesondere für Luftfahrzeuge geeignet, deren Größe nicht ausreicht, um die Schaffung voil ^remsservovorrichtungen zu rechtfertigen, die von den Luftfahrzeugtriebwerken erregt werden, und die dennoch fordern, daß der Pilot,' wenn er keine mechanische Unterstützung hat, während des Landens einen sehr beträchtlichen Bremspedaldruck ausübt. -

Zu den durch die Erfindung erzielten Torteilen gehört die Verringerung der 3? ahrzeug auf hängung sf ederung oder Fahrzeugaufhängungsbewegung (compliance) während des Bremsens, die leichte Anpassungsmöglichkeit der Servovorrichtung zur Eingliederung in Bremsanlagen mit Doppelarbeitsmittelzufuhr und die leichte Anpassungsmöglichkeit der Vorrichtung zum Anbringen an verschiedenen Aufhängungssystemen, beispielsweise von Sattelanhängern oder Einachsenanhängern. Weiterhin ist die Vorrichtung gemäß der Erfindung billig, kann leicht als Teil einer Bremse vorgesehen-oder eingegliedert werden und sie schafft, wie es, oben erklärt worden ist, automatischen Ausgleich für Bremsenfading.

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Es ist zu bemerken, daß es in dar Praxis erwünscht■/■"■: , ist, zusätzlich zu der Schraubenfeder 35 an einem Ende des Gehäuses 2 eine in einer Verlängerung des anderen Endes des Gehäuses 2 angeordnete zweite Schraubenfeder zu verwenden. Beide Schraubenfedern haben große iedersteife (bigh rate) und sie arbeiten dahingehend, den Ausgleichsteil 5 sehr stark in Richtung gegen seine ausbalancierte Stellung vorzuspannen, in welcher der Freigabedurchgang und der Zufuhrdurch-."-■-". gang, die in dem -Ausgleichsteil 5 gebildet und je-weils auf einer Seite des Ringkanals 26 angeordnet . sind, nicht mit dem Rrngkanal 26,in Verbindung stehen.

fe Weiterhin ist es ebenfalls erwünscht, kleine keilförmige Bemessungseinschnitte in den betreffenden Seitenkanten der ersten Öffnung 27 und der zweiten .Öffnung 27, die in der Hülse 5. gebildet sind, zu schaffen, derart, daß nur zunehmend weniger begrenzter Fluß von Arbeitsmittel durch die Öffnungen bei kleiner "Bewegung des Ausgleichsteiles 5 aus der .ausbalancierten Stellung ermöglicht ist. Auf diese Weise ist für kleine Verschiebungen· des Ausgleichsteiles 5 die durch die Öffnungen 27, 28 fließende Menge proportional der Ver- - ' Schiebung. Beide zuvor beschriebenen Merkmale verbessern das Arbeiten der Servovorriehtung durch Vergrößerung ihrer Stabilität und durch Überwindung

ψ irgendeines Bestrebens des Ausgleichsteiles 5, welches dieser sonst haben könnte, sieh in dem Gehäuse 2 schnell aufwärts und abwärts zu bewegen bzw. schnell zu schwingen. . . ■

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Claims

Patentansprüche

1J Selbstservovorrichtung für eine druckmittelbetätigte Bremsanlage, mit einem G-ehäuse, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Gehäuse (2) eine mit einer Druckmittelquelle zu verbindende Einlaßkammer (15) gebildet ist, ein Schubteil (7) in dem G-ehäuse C2) angeordnet und in einer Druckkammer (18) verschiebbar ist, die mit einem druckmittelbetätigten Bremsenbetätigungsmechanismus einer Bremse verbindbar ist, das G-ehäuse (2) und der Schubteil (7) so ausgeführt sind, daß sie derart angeordnet werden können, daß wenigstens ein Teil des Drehmomentreaktionsschubes, der sich aus dem inlegen der Bremse ergibt, über den Schubteil (7)* das in der Druckkammer (18.) und in der Einlaßkammer (15) befindliche Arbeitsmittel und über .das G-ehäuse (2) übertragen wird, und daß ein Ausgleichsteil (5) und ein diesem zugeordnetes Ventil vorgesehen ist, von denen der Ausgleichsteil (5) in entgegengesetzten Eichtungen durch auf ihn ausgeübte Kräfte, die wenigstens teilweise durch die Arbeitsmitteldrücke in der Einlaßkammer (15) bzw. der Druckkammer (18) erzeugt sind, gedrückt und so angeordnet ist, daß das Ventil veranlaßt wird, Arbeitsmittel aus der Bremse freizugeben, wenn die Kräfte sich außer Gleichgewicht befinden.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das dem Ausgleichsteil (5) zugeordnete Ventil die G-estalt eines Schiebeventils hat, das baiätigbar ist, um Arbeitsmittel aus der Bremse durch Ausrichtung eines Freigabedurchganges (27, 29, 30), der in einem bewegbaren Teil gebildet ist, mit einer in dem Gehäuse gebildeten Öffnung (23, 25, 26) freizugeben, und das mit einem druckmittelbetätigten Bremsenbetätigungsmechanismus einer Bremse verbunden werden kann.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn-

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zeichnet, daß der Ausgleichsteil (5) in dem Gehäuse (2) verschiebbar angeordnet ist und den genannten bewegbaren Teil darstellt, und daß der darin gebildete Freigabedurchgang (27, 29» 30) mit der Einlaßkammer (15) in Verbindung steht.
4. Vorrichtung nach -Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Ausgleichsteil (5) an einer Stelle im Abstand von dem *'reigabedurchgang (27, 29, 30) ein ZufühEurchgang (28, 34) gebildet ist, der mit der Druckkammer (18) in Verbindung steht und mit der in dem Gehäuse (2) gebildeten genannten Öffnung (23, 25, 26) ausgerichtet werden kann, und daß im'

fe ausgeglichenen Zustand des Ausgleichsteiles· (5) die in dem Gehäuse (2) gebildete genannte öffnung (23, 25, 26) zwischen dem Zufuhrdurchgang (28, 34) und dem ■Freigabedurchgang (27, 29, 30) angeordnet ist, wodurch irgendeine Druckänderung in der Binlaßkammer (15) oder in der Druckkammer (18) Verbindung der genannten Öffnung (23, 25, 26) mit der Einlaßkammer (15) oder mit der Druckkammer (18) hervorruft.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgleichsteil die Gestalt einer Hülse (5) hat, die in einer in dem Gehüse (2) gebildeten Bohrung (6) verschiebbar angeordnet ist und einen Endteil (16) verkleinerten Innen-

ψ durchmesse rs hat, der Schubteil (7) in der Innenirohrung (8) der Hülse (5) verschiebbar aufgenommen ist und daß ein Verschlußglied (19), das dem Schubteil (7) zugeordnet ist, vorgesehen und in dem Hülsenendteil (16) verkleinerten Durchmessers verschiebbar angeordnet ist, um Arbeitsmittelverbindung zwischen der Einlaßkammer (15) und der Druckkammer (18) zu unterbrechenooder wiederherzustellen.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5* gekennzeichnet durch eine auf den Ausgleichsteil (5)

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wirkende Einrichtung, um Bewegung des Ausgleichsteiles (5) unter der Wirkung der auf ihn ausgeübten^Kräfte zu widerstehen, die sich aus dem Arbeitsmitteldruck in der Einlaßkammer (15) und in der .Auslaßkamine r oder Druckkammer (.18) ergeben.
7. Vorrichtung nach -Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die auf den -Ausgiß ichsteil (.5) wirkende Einrichtung zwei druckfedern aufweist, von denen jede auf ein Ende des A_Usgieichsteiles (5) wirkt.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß sie in einer Fahrzeugbremsanlage angeordnet ist, deren Bremse einen druckmittelbetätigten Betätigungsmechanismus aufweisto
9. Vorrichtung nach -Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Servovorrichtung (1-) so angeordnet ist, daß der Schuhteil (7) durch -^ rehmoment reaktion, die durch -Anlegen der Bremse erzeugt ist, veranlaßt werden kann, sich in der Druckkammer (18) zu verschieben, um dadurch den .Arbeitsmitteldruck in der Druckkammer (18) zu erhöhen,' und daß das dem Ausgleichsteil (5) zugeordnete Ventil (20, 21) Arbeitsmittel aus dem Bremsenbetätigungsmeohanismus auslassen kann, wenn die auf den -Ausgleichsteil wirkenden Kräfte sich außer Gleichgewicht befinden.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Schubteil 7 an seinem freien Ende mit einer/Fahrzeugachse zugeordneten Eollbe-

wegungsingsstange 11 verbunden ist.

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