DE1911287B2 - Hydraulischer zweikreisbremszylinder fuer teilbelagscheibenbremsen - Google Patents

Description

Die hrfindung betrifft einen hydraulischen Zweikreisbremszylinder für Teilbelagscheibenbremsen, mit zwei in einer gemeinsamen, einseitig offenen Zylinderbohrung axial verschiebbar gelagerten Kolben, wobei der Zylinderraum zwischen dem ersten Kolben und der geschlossenen Zylinderseite an einen ersten Bremskreis und der Zylinderraum zwischen dem ersten und dem zweiten Kolben an einen zweiten Bremskreis angeschlossen sind, sowie mit einer mit den Kolben zusammenwirkenden selbsttätigen Nachstellvorrichtung, die bei entsprechendem Bremsbelagverschleiß durch eine Relativbewegung der Kolben im Nachstellsinn verstellt wird.

Bei der bekannten Anordnung (US-PS 24 97 438), von der die Erfindung ausgeht, ist die Nachstellvorrichtung außerhalb des Bremszylinders angeordnet ui d daher einer starken Verschmutzungsgefahr ausgesetzt. Würde man aber die Nachstellvorrichtung innerhalb des Bremszylinder unierbringen, so könnte die Verschiebung beider Kolben ein Nachstellen bewirken und wäre eine einwandfreie Nachstellung zum Ausgleich des Bremsbelagverschleißes nicht möglich.

Ferner ist es bei einer Schwenksattelbremse bekannt iGB-PS 10 84 410), die druckbeaufschlagten Stirnflächen zweier Kolben unterschiedlich groß zu machen, so daß bei Bremsbetätigung normalerweise nur der eine Kolben anspricht und dadurch eindeutige Bewegungsverhältnisse erzielt werden. Hieraus läßt sich jedoch keine Anregung entnehmen, wie bei einer Schwimmsattelbremse mit zwei in einer gemeinsamen Zylinderbohrung geführten Kolben die Nachstelleinrichtung vorgesehen werden soll.

Es ist an sich bekannt, eine selbsttätige Nachstellvorrichtung zwischen zwei Betätigungsorganen anzuordnen (FR-PS 13 72 438), während es sich bei dem einen Betätigungsorgan um den Betätigungskolben einer Schwenksattelbremse handelt, besteht das andere Betätigungsorgan aus dem mechanisch zu betätigenden Stößel der Parkbremse. Auch dadurch ergibt sich keine Anregung für die Ausbildung der Nachstellvorrichtung bei Zweikreisbremszylindern, weil eine gleichzeitige Betätigung durch den mechanischen Stößel und den hydraulischen Betätigungskolben nicht vorgesehen ist.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Zweikreisbremszylinder der eingangs geschilderten Art so auszubilden, daß nämlich die axialen Abmessungen verringert werden und große Pedalwege bei Ausfall eines Bremskreises sowie ein großer Bremsflüssigkeitsbedarf vermieden ist und daß bei Betätigung durch irgendeinen der beiden getrennten Steuerdrücke die Erzeugung etwa gleich großer Bremskräfte möglich ist.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Nachstellvorrichtung axial zwischen den beiden Kolben derart angeordnet ist, daß sie im Sinne einer stetigen Vergrößerung des Abstandes der beiden Kolben wirkt und daß ein Teil der vom ersten Bremskreis beaufschlagbaren Stirnfläche des ersten Kolbens in dessen Ruhelage und/oder bei intakten Bremskreisen mittels einer zwischen erstem Kolben und geschlossener Zylinderseite wirkenden Ringdichtung von der übrigen Stirnfläche des ersten Kolbens hydraulisch getrennt ist.

Sind beide Bremskreise intakt, so wird im Falle einer Bremsbetätigung nur der zweite Kolben verschoben und es erfolgt eine Nachstellung, wenn der Bremsbelagverschleiß ein vorgegebenes Lüftspiel überschreitet. Versagt der Bremskreis, dessen Druck die Kammer zwischen erstem und zweitem Kolben beaufschlagt, so ergeben sich unveränderte Verhältnisse. Versagt dagegen der andere Bremskreis, dessen Druck die Kammer zwischen dem ersten Kolben und der Zylinderstirnseite beaufschlagt, so hebt der erste Kolben ab und es wird die volle Bremskraft erzeugt, wobei der erste Kolben über die Nachstellvorrichtung auf den zweiten Kolben wirkt und diesen verschiebt. Ein Totgang am Pedal, das den Hauptbremszylinder betätigt, sowie ein entsprechend hoher Bremsflüssigkeitsbedarf sind somit vermieden. Ferner ist die Nachstellvorrichtung nun innerhalb des Bremszylinders angeordnet und damit vor Verschmutzung geschützt, so daß eine zuverlässige Betriebsweise erzielt ist. Schließlich ist die axiale Baulänge verhältnismäßig gering.

Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Schnitt durch einen schwimmend gelagerten Bremssattel für eine Scheibenbremse mit Zweikreisbremszylinder,

F i g. 2 einen teilweise gebrochenen Schnitt eines zweiten Ausführungsbeispiels eines Zweikreisbremszylinders mit einer zusätzlichen Handbremseinrichtung,

Fig.3 einen Schnitt durch einen Zweikreisbremszylinder in F i g. 1 in abgeänderter Ausführung und

Fig.4 einen Schnitt durch ein viertes Ausführungsbeispiel eines Zweikreisbremszylinders, der sich insbesondere für eine Scheibenbremse mit einem rahmenförmigen Bremssattel eignet.

GenViß Fig. 1 enthält der einstückige Bremssattel 10 einen Zweikreisbremszylinder 12, in dem ein erster Kolben 24, im folgenden Stellkolben 24, und ein zweiter Kolben 14, im folgenden Betätigungskolben 14 genannt, ι ο angeordnet sind. Bei solchen Schwimmsattelbremsen werden die nicht dargestellten Bremsbacken am Betätigungskolben 14 sowie am Gegenschenkel 16 des Bremssattels in Anlage an die zwischen den Bremsbakken gelegene ebenfalls nicht dargestellte Bremsscheibe gebracht.

Der Betätigungskolben 14 ist in einer im Bremssattel 10 ausgebildeten Zylinderbohrung 18 angeordnet, wobei die Bohrung 18 und der Kolben 14 durch eine Ringdichtung 20 abgedichtet sind, die außerdem für die Rückstellung des Betätigungskolbens 14 sorgt. Zwischen dem Betätigungskolben 14 und dem Boden 22 der Zylinderbohrung 18 ist der Stellkolben 24 angeordnet. Wie F i g. 1 zeigt, begrenzen die Kolben 14 und 24 zwei Kammern 26 und 28 in der Zylinderbohrung 18. Die Kammer 26 wird durch den Boden 22 des Bremssattels 10 und den Stellkolben 24 und die Kammer 28 durch den Stellkolben 24 und den Betätigungskolben 14 begrenzt. Die Kammer 26 ist mit einem ersten Bremskreis 30 und die Kammer 28 mit einem zweiten Bremskreis 32 verbunden. Der Boden 22 enthält einen zylindrischen Vorsprung 34, der mit einem im Stellkolben 24 ausgebildeten Sackloch zusammenwirkt, das an seiner Innenwand mit einer Nut versehen ist, in der ein Dichtring 35 einsitzt. Der Vorsprung 34 ist konzentrisch zum Stellkolben 24 angeordnet. Zwischen dem Stellkolben 24 und dem Boden 22 ist eine Einrichtung vorgesehen, die den Stellkolben 24 an einer Drehung um seine Achse hindert, wobei diese Einrichtung bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel aus einem Stift 36 besteht, der vom Boden 22 vorsteht, und sich in den Stellkolben 24 erstreckt.

Zwischen dem Stellkolben 24 und dem Betätigungskolben 14 ist eine nur in einer Richtung wirkende Nachstellvorrichtung vorgesehen, die beim Verschleiß der Bremsbeläge und bei einer Trennbewegung der Kolben 14 und 24 diese daran hindert, sich zu nähern. Die Nachstellvorrichtung besteht bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel aus einer Gewindestange 38, die starr oder einstückig am Stellkolben 24 angeordnet ist und auf die eine Hülse 40 aufgeschraubt ist. Das Gewinde zwischen der Hülse 40 und der Gewindestange 38 ist nicht-selbsthemmend und die Ganghöhe ist sehr groß. Die Hülse 40 ist geringfügig verschiebbar gegenüber dem Betätigungskolben 14 angeordnet; zu diesem Zweck ist eine Beilagscheibe 42 vorgesehen, die durch einen Sicherungsring gehaltert wird, der in einer in der Innenwandung des Kolbens ausgebildeten Nut einsitzt. Zwischen der Beilagscheibe 42 und einem Flansch 46 der Hülse 40 ist ein Druck-Kugellager 44 angeordnet, das eine leichte Drehung der Hülse sicherstellt. Um die Hülse 40 ist eine Schraubenfeder 48 mit geringer Klemmwirkung aufgewickelt, wobei ein Federende in einer im Kolben vorgesehenen Ausnehmung 50 gehaltert wird. Die Drehung des Kolbens wird durch das Zusammenwirken eines an Bremsbacken angeordneten Steges (nicht gezeigt) mit einer Rechtecknut 52 verhindert, die an der Außenfläche des Betätigungskolbens 14 vorgesehen ist. Die Feder 48 bildet eine Einweg-Kupplung, die die Drehung der miteinander verschraubten Hülsen-Gewindestangenanordnung im Nachstcllsinn zuläßt und eine Drehung im entgegengesetzten Sinn vephindert. Der zwischen dem Stellkolben 24 und dem Boden 22 feststehend angeordnete Stift 36 verhindert eine Drehung der einstückig mit dem Stellkolben 24 ausgebildeten Gewindestange 38. Somit verhindert die eben beschriebene Einrichtung eine Verstellung des Kolbens zum Boden der Zylinderbohrung, wenn die Bremsbeläge verschleißen. Als Verbindung zwischen dem Stellkolben 24 und dem Betätigungskolben 14 lassen sich natürlich auch andere Arten von Einweg-Nachstellvorrichtungen, ob sie nun mit Drehung arbeiten oder nicht, verwenden.

Die Arbeitsweise der eben beschriebenen Bremsbetätigungsvorrichtung ist folgende:

Während normaler Betriebszustände werden die Kammern 26 und 28 von zwei getrennten Hauptbremszylindern oder von einem geteilten Hauptbremszylinder mit Druckmittel im wesentlichen gleich großen Drucks versorgt. Da der Steilkolben 24 am Boden 22 anliegt und seiner Verschiebung Reibungskräfte entgegenwirken, sucht lediglich der in der Kammer 28 herrschende Druck den Betätigungskolben 14 zur Bremsscheibe hin zu verstellen, was infolge der Anlage der beiden Bremsbacken an sich gegenüberliegenden Seitenflächen der Bremsscheibe zu einer Bremsbetätigung führt. Bei Verschleiß der Bremsbeläge wird die automatische Nachstellvorrichtung in Gang gesetzt und der Abstand zwischen dem Betätigungskolben 14 und dem Stellkolben 24 nimmt zu. Der Stellkolben 24 verbleibt normalerweise in Anlage am Boden 22. Im Falle eines Versagens des dem Eingang 30 zugeordneten Bremskreises bleiben die Verhältnisse die gleichen, lediglich der Stellkolben 24 wird stärker gegen den Boden 22 angedrückt. Im Falle einer Störung des dem Eingang 32 zugeordneten Bremskreises drückt der Strömungsmitteldruck des Bremskreises 30 den Stellkolben 24 gegen den neben dem Betätigungskolben 14 angeordneten Bremsschuh und infolge der Anordnung der automatischen Einweg-Nachstellvorrichtung tritt zwischen dem Stellkolben 24 und dem Betätigungskolben 14 kein Totgang auf. Infolgedessen bleibt, in welchem der beiden Bremskreise 30 oder 32 auch immer eine Störung auftritt, die volle Bremswirkung erhalten und ein Totgang am Pedal, das den Haumbremszylinder betätigt, wird vermieden.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 vird der Stellkolben 24 durch Reibung und eine Druckdifferenz in Anlage am Boden 22 gehalten; natürlich können die zylinderförmigen Vorsprünge 34 auch in Fortfall kommen, indem der Endabschnitt der Zylinderbohrung 18 einen Querschnitt erhält, der etwas geringer als der Querschnitt des übrigen Teils der Zylinderbohrung 18 ist, derart, daß bei im wesentlichen gleich großen Drücken der Bremskreise 30 und 32 ein dann stufenförmig ausgebildeter Stellkolben 24 an seiner die Kammer 26 begrenzenden Stirnfläche mit einer geringeren und an seiner die Kammer 28 begrenzenden Stirnfläche mit einer größeren Kraft beaufschlagt ist.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fi g. 2, bei dem die dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 1 entsprechenden Bauteile durch die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet sind, enthält der Stellkolben 24 an seiner Stirnfläche, die der die Gewindestange 38 tragenden Stirnfläche gegenüberliegt, einen zylinderförmigen Vorsprung 60, der unter Anordnung einer

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Hydraulischer Zweikreisbremszylinder für Teilbelagscheibenbremsen, mit zwei in einer gemeinsamen, einseitig offenen Zylinderbohrung axial verschiebbar gelagerten Kolben, wobei der Zylinderraum zwischen dem ersten Kolben und der geschlossenen Zylinderseite an einen ersten Bremskreis und der Zylinderraum zwischen dem ersten _]0 und dem zweiten Kolben an einen zweiten Bremskreis angeschlossen sind, sowie mit einer mit den Kolben zusammenwirkenden selbsttätigen Nachstellvorrichtung, die bei entsprechendem Bremsbelagverschleiß durch eine Relativbewegung der Kolben im Nachstellsinn verstellt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Nachstellvorrichtung (40 bis 48) axial zwischen den beiden Kolben (14, 24) derart angeordnet ist, daß sie im Sinne einer stetigen Vergrößerung des Abstandes der beiden Kolben wirkt und daß ein Teil der vom ersten Bremskreis (30) beaufschlagbaren Stirnfläche des ersten Kolbens (24) in dessen Ruhelage und/oder bei intakten Bremskreisen mittels einer zwischen erstem Kolben (24) und geschlossener Zylinderseite (22,34;22a;wirkenden Ringdichtung (35;62; 72) von der übrigen Stirnfläche des ersten Kolbens (24) hydraulisch getrennt ist.

2. Hydraulischer Zweikreisbremszylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringdichtung (35) zwischen einem Zapfen (34) der geschlossenen Zylinderseite (22) und einer Bohrung im ersten Kolben (24) wirkt.

3. Hydraulischer Zweikreisbremszylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringdichtung (62) zwischen einer Bohrung der geschlossenen Zylinderseite (22; 22ajund einem am ersten Kolben (24) festen, mit einer mechanischen Betätigungsvorrichtung (68, 70) verbundenen, aus dem Betätigungszylip.der nach außen geführten Zapfen (60) wirkt.