DE1915015A1

DE1915015A1 - Zweikreishauptzylinder vorzugsweise fuer Bremsanlagen von Kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE1915015A1
Application number: DE19691915015
Authority: DE
Inventors: Giorgio Eggstein; Heinrich Grimm; Schreiber Dipl-Ing Wilhelm
Original assignee: Ernst Heinkel AG
Current assignee: Ernst Heinkel AG
Priority date: 1968-04-01
Filing date: 1969-03-25
Publication date: 1969-10-23
Also published as: AT286122B; GB1222948A; FR2005266A1

Description

ERNST HEINKEL Stuttgart, den 27. März 1968

AKTIENGESELLSCtIAFT TVP-Sb/Ma.

PG 2492

Zweikreishauptzylinder vorzugsweise für Bremsanlagen von Kraftfahrzeugen

Die Erfindung bezieht sich auf einen Zweikreishauptzylinder vorzugsweise für Bremsanlagen von Kraftfahrzeugen.

Bei den bekannten Zweikreishauptzylindern dieser Art sind entweder zwei getrennte Zylinder oder ein Tandem-Zylinder mit einem beide Kolben verbindenden Flüssigkeitspolster vorgesehen, bei denen der Ausgleich für unterschiedliche Volumina oder unter- ■ schiedlichen Flüssigkeitsbedarf der einzelnen Kreise mechanisch oder hydraulisch herbeigeführt wird. Diese beiden Systeme haben den Nachteil, daß beim Ausfall einess Kreises beispielsweise durch Leckwerden einer Leitung ein sehr hoher Bremspedalleerweg zu überwinden ist, so daß in dem noch intakten Kreis ein an sich notwendiger Druck nicht mehr aufgebaut werden kann. Dadurch entsteht beim Bremsen ein sehr großer Bremspedalleerweg, der beim Fahrer eine Schrecksituätion hervorrufen und ihn dadurch unbesonnen handeln lassen kann. Um diese Folge auszuschließen, hat man die Bremszylinder überdimensional groß ausgelegt,- um die Menge der geförderten Bremsflüssigkeit zu vergrößern. Dies verursachte jedoch einen höheren Kraftaufwand auf das Pedal, was wiederum unerwünscht ist.

Aufgäbe der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und den Bremspedälieerweg beim Ausfall eines Kreises auszuschalten sowie den Fahrer des Fahrzeuges nicht nur beim

0 9 8 4 3/1157

— 2 —

vollständigen Ausfall eines Kreises, sondern ihn auch schon beim Auftreten von geringeren Schäden, bevor ein Bremskreis ganz ausgefallen ist, zu warnen.

Diese Aufgabe wird durch die Erfindung dadurch gelöst, daß ein Zweikreishauptzylinder mit zwei von einem Bremshebel unmittelbar betätigten Hauptkolben versehen wird, die in gleichem MaBe die Volumina der beiden Arbeitsräume unmittelbar verändern, die mit einem Zylinderraum in Verbindung stehen, in dem ein beidseitig von den in den Arbeitsräumen herrschenden Drücken beaufschlagter Ausgleichskolben unter dem Einfluß verschiedener Drücke in den Arbeitsräumen axial verschiebbar ist. Dieses Prinzip kann sowohl bei nebeneinander liegenden Zweikreishauptzylindern, bei denen der Bremshebel zwei Haüpfckolben, betätigt, als auch bei hintereinander liegenden Zweikreishauptzylindern angewendet werden, bei denen ein einstückig ausgebildeter Stufenkolben, der die beiden Hauptkolben bildet und auf den der Brerashebel einwirkt, einen entsprechend abgestuften Zylinderraum in zwei Arbeitsräüme aufteilt. Der Ausgleichskolben wird dabei vorteilhaft durch vorgespannte Federn mit flach ansteigender Kennlinie in einer Mittelstellung gehalten.

Zur Ausschaltung eines Bremskreises bei einem in ihm auftretenden Schaden kann ein Bolzen gegen den Ausgleichskolben quer zu seiner Achsrichtung gedrückt werden, so daß dieser Bolzen beim Erreichen einer vorgesehenen Endstellung des Ausgleichskolbens in Vertiefung einrastet. Diese Vertiefungen sind vorzugsweise an den beiden Enden einer in Längsrichtung des Kolbens verlaufenden Ausnehmung angeordnet, so öaß der Ausgleichskolben durch die Führung des Bolzens in der Ausnehmung gegen Verdrehen gesichert ist.

909843/1 i6t

a 19iVoi5

Nachdem der Schaden an dem defekt gewesenen Bremskreis behoben ist, kann der Bolzen mechanisch, elektrisch, magnetisch, hydraulisch, pneumatisch oder auf ähnliche Weise wieder aus seiner Arretierstellung herausgezogen werden.

Zur Warnung des Fahrers kann außerdem in der ZyIInderfläche des Ausgleichskolben eine sich nach ihren beiden Enden hin verflachende Nut vorgesehen sein, in die federnd nachgiebig ein Schalterstift hineinragt, der zu einem Schalter gehört, welcher bein Verschieben des Ausgleichskolbens einen Stromkreis zu schalten vermag. Die Nut mit den an ihren Enden sich verflachenden Sohlenabschnitten ist kürzer als die Ausnehmung für den Bolzen und so ausgebildet, daß der Schalterstift und damit der Schalter bei geringeren Schäden oder bei momentanen Störungen schon betätigt und dadurch der Fahrer, gewarnt wird, bevor die vorgesehene Endstellung des Kolbens erreicht 1st, bei der der Bolzen in eine der Vertiefungen des Ausgleichskolbens einrastet. Dadurch wird die Warnung beim Zurückgehen des Ausgleichskolbens In seine Mittelstellung oder in eine davon nur wenig entfernte stellung wieder aufgehoben, während ein Dauerwarnsignal, das akustisch, optisch oder In anderer Weise ausgestaltet sein kann, dann gegeben wird, wenn der Ausgleichkolben eine der vorgesehenen Endstellungen erreicht hat, bei der der Bolzen in eine der vorgesehenen Vertiefungen eingerastet ist.

Der Schalter kann auch als Schnappschalter ausgebildet sein, der ebenfalls schon bei geringeren Schäden einschnappt und eine Dauerwarnung abgibt, aber im übrigen so ausgebildet ist, daß er beim Zurückgang des Ausgleichskolbens in die Normallage wieder ausschaltet. Selbstverständlich bleibt auch der Schnappschalter bei Erreichen der vorgesehenen Endstellung des Ausgleichskolbens eingeschaltet und zeigt dadurch ein Dauerwarnsignal.

909843/ 115?

Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels, dem weitere Einzelheiten der Erfindung entnommen werden können, im folgenden näher erläutert.

Es zeigen: · .

Fig. 1 einen Schnitt durch einen Zweikreishauptzylinder nach dem Linienzug I-I in Fig. 3 mit einem Bremshebel;

Fig. 2 einen weiteren Schnitt durch den Zweikreishauptzylinder nach der Linie II-II in Fig^ 3;

Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III in Fig. 2.

Ein Zweikreishauptzylinder für eine Bremsanlage für ein Kräftfahrzeug hat ein Gehäuse 1 mit einem Zylinderraum, der zwei' Stufen 2 und 3 aufweist. In diesem zweistufigen Zylinderraum ist ein aus einem Stück bestehender Stufenkolben 4 eingeführt, der von einem Bremshebel 5 mit einer Schubstange unmittelbar betätigt wird. Durch die Stufen 6 und 7 des Kolbens 4 werden zwei Hauptkolben gebildet und in dem abgestuften Zyllnderraura zwei Arbeitsräume 8 und 9 voneinander getrennt. Durch die Feder 10, die sich einerseits an einer Gehäuseschulter und andererseits an der Stufe 7 des Stufenkolbens 4 abstützt, wird der Stufenkolben 4 nach Betätigung der Bremse in die in der Zeichnung dargestellte Ausgangslage zurückgedrückt. Die Kolben- und. Zylinderdurchraesser sind so aufeinander abgestimmt, daß die Arbeitsräume gleichgroße Querschnitte aufweisen.

Über dem zweistufigen Zylinderraum 2/3 sitzt ein Bremsflüssigkeitsbehälter 11 mit zwei Kammern 12 und 13, die jeweils über eine Bohrung 14 bzw. 15 mit einem Arbeitsraum 8 bzw. 9 in Verbindung stehen.

9098A 3/1157

Hinter den beiden Stufen 6 und 7 hat der Stufenkolben 4 noch je eine Ausdrehung 16 und 17, die Räume bilden, in die über Kanäle 18,19 bei Vorgehen des Stufenkolbens Bremsflüssigkeit nachfließen oder auö denen beim Zurückgehen des Kolbens die Flüssigkeit wieder in die zugehörige Kammer zurückströmen kann.

Die Arbeltsräurae 8/9 stehen über Leitungen 21,22 mit einem weiteren Zylinderraum 23 in Verbindung, in dem ein beidseitig von den in den Arbeitsräumen 8,9 herrschenden Drücken beaufschlagter Ausgleichskolben 24 angeordnet ist. An den Stirnflächen 25/26 des Ausgleichskolbens 24 greifen in der Mittelstellung des Kolbens gleichmäßig vorgespannte, gleich starke Federn 27/28 an, deren andere Enden jeweils mit der gegenüberliegenden Wand 29/31 des Zylindergehäuses 1 in Verbindung sind. Die Federn sind im AusfUhrungsbeispiel Druckfedern. Es könnten aber auch Zugfedern verwendet werden.

Der Ausgleichskolben ist im übrigen in der Nähe seiner beiden Stirnseiten mit Abdichtungen 32 versehen.

Gegen den Ausgleichskolben 24 drückt quer zu seiner Achsrichtung unter dem Druck einer Feder 33 ein Bolzen 34. Dieser ist zugleich in einer in Längsrichtung des Kolbens verlaufenden Ausnehmung 35 geführt,der dadurch vor Verdrehen gesichert ist.

An den Enden dieser Ausnehmung 35 sind Vertiefungen 36 angebracht. In eine von diesen kann der Bolzen einrasten, wenn der Ausgleichskolben 24 eine vorgesehene, vornehmlich durch einen Schaden in einem Bremskeeis hervorgerufene Endstellung erreicht hat. Durch das Festhalten des Ausgleichskolbens wird bei weiterer Bremsbetätigung ein zusätzlicher Leerpedalweg vermieden.

.909843/1157

Der Bolzen, der in seinem Führungszylinder 37 durch einen Dichtring 38 abgedichtet ist, trägt einen Querholm 39, dessen beide Enden aus dem den Führungszylinder umgebenden Gehäuseteil 41 auf zwei Seiten herausragen. An diesem angreifend, kann der Bolzen wieder aus seiner Raststellung herausgezogen werden, wenn der Schaden behoben ist.

Um 90° versetzt zu der Ausnehmung ist in der Zylinderfläche des Ausgleichskolbens eine sich nach ihren beiden Enden hin verflachende Nut 42 vorgesehen, in die federnd nachgiebig ein Schalterstift 43 hineinragt, der zu einem Schalter 44 gehört. Wird der Schalterstift eingedrückt, so wird ein Stromkreis geschlossen. Dies kann schon geschehen, wenn, der Stift beim Verschieben des Kolbens von einem flacher ausgebildeten Teil der Nut eingedrückt wird. Auf jeden Fall wird aber der Stromkreis dauernd geschlossen, wenn der Stift auf den Zylindermantel kommt. An den Schalter kann eine optische oder akustische Warneinrichtung angeschlossen sein. Der Schalter 44 kann auch als Schnappschalter ausgebildet sein.

Die Nut 42 ist kürzer als der Abstand der beiden Vertiefungen voneinander; zumindest sind die flacheren Teile 45 der Nut so ausgebildet, daß der Schalter 44 schon betätigt wird, bevor die durch die Einrastung bestimmten Endstellungen des Ausgleichskolbens erreicht sind.

Die Funktion des Zweikreishauptzylinders wird durch die Beta*· tigung des Pedals ausgelöst, der die beiden hintereinander angeordneten, miteinander durch eine Kolbenstange verbundenen Hauptkolben betätigt. Die Bremsflüssigkeit wird aus den beiden Arbeitsräumen 8 und 9 in den ZyI Inder raum 23, in dem der Ausgleichskolben 24 sitzt, übertragen. Durch Verschiebung des Ausgleichskolbens 24 kann der notwendige Volumenausgleich hergestellt werden. Verändert sich nun das Volumen eines der

909843/ 1 157

7 -

191 BOi 5

beiden Bremskreise durch irgendwelche Umstände; dann verschiebt sich der Kolben zu dem Bremskreis hin, der einen Volumenschwund erlitten hat. Bei Erreichen einer bestimmten Verschiebung des Ausgleichskolbens 24 wird jedoch ein elektrischer Kontakt durch den Schalterstift 43 und den Schalter 41 geschlossen. Dadurch kann eine Glühlampe am Armaturenbrett zum Aufleuchten gebracht oder ein akustisches Signal gegeben werden, so daß der Fahrer zunächst auf Unzulänglichkeiten in seiner Bremsanlage hingewiesen ist.

Findet nun ein noch größerer Volumenausgleich beispielsweise durch Verschleiß oder Hängenbleiben des Kolbens eines Bremsdruckzylinders statt, dann wird der Ausgleichskolben noch weiter verschoben, bis dieser.durch Einrasten des Bolzens 34 in eine der vorgesehenen Vertiefungen 36 in dieser Endstellung festgehalten wird. Der Ausgleichskolben kann dann nicht mehr durch die Federn 27/28 in seine Ruhestellung verschoben werden. Nur noch ein Hauptkolben führt dann die volle Fördermenge dem intakten Bremskreis zu. Das Bremspedal hat also in diesem Falle keinen Leerweg mehr und der Kraftaufwand auf das Pedal ist auf die Hälfte reduziert. Der Leistungsdruck dieses noch intakten Bremskreises kann somit bei gleicher Pedalkraft auf das Doppelte gebracht werden. Außerdem ist durch den beim Einrasten dofort einsetzenden Widerstand das Schreckmoment für den Fahrer entschieden kleiner.

Nach erfolgter Reparatur des defekten Kreises wird die Arretiervorrichtung durch Anheben des Querholms 39 mechanisch gelöst. An dessen Stelle kann natürlich auch eine magnetische oder elektrische Betätigungseinrichtung eingesetzt werden.

Der Ausgleichskolben 24 geht dann wieder bei nicht betätigter Bremse unter dem Einfluß der Federn 27, und 28 in seine Ruhestellung zurück. Die Bremse ist dann erneut wieder voll

909843/1157 - 8 -

einsatzföhig.

Es ist bekannt, Lichtanzeigen bei Zweikreisbremsanlagen vorzusehen. Dies hat jedoch den Nachteil, daß bei völligem Ausfall eines Bremskreises das Licht nur dann aufleuchtet, wenn die Bremse betätigt wird. Bei der vorliegenden Erfindung bleibt die Warneinrichtung beim vollständigen Versfegen des Bremskreises auch dann noch eingeschaltet, wenn das Bremspedal nicht mehr niedergedrückt wird.

909843/115? - 9 -

Claims

Ansprüche

Zweikreishauptzylinder, vorzugsweise für Bremsanlagen von Kraftfahrzeugen mit zwei von einem Bremshebel unmittelbar betätigten Hauptkolben, die in gleichem Maße die Volumina der beiden Arbeitsräume unmittelbar verändern, die mit einem Zylinderraum in Verbindung stehen, in dem ein beidseitig von den in den Arbeitsräumen herrschenden Drücken beaufschlagter Ausgleichskolben unter dem Einfluß verschiedener Drücke in den Arbeitsräumen axial verschiebbar ist.
2. Zweikreishauptzylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bremshebel zwei - vorzugsweise nebeneinander angeordnete - Hauptkolben betätigt.
3. Zweikreishauptzylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein einstückig ausgebildeter Stufenkolben, der die beiden Hauptkolben bildet und auf den der Bremshebel einwirkt, einen entsprechend abgestuften Zylinderraum in zwei Arbeitsräume aufteilt.
4. Zweikreishauptzylinder nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an jeder Stirnseite des Ausgleichskolbens eine vorgespannte Feder angreift, deren andere Seite mit dem Zylindergehäuse verbunden ist.
5. Zweikreishauptzylinder nach den Ansprüchen 1—4, dadurch gekennzeichnet, daß gegen den Ausgleichskolben quer zu seiner Achsrichtung ein - vorzugsweise unter Federdruck stehender - Bolzen drückt, der in Endstellungen des Ausgleichskolbens in Vertiefungen einrastet.

9098437 1 1 57 - lo -

BAD ORIGINAL
6. Zweikreishauptzylinder nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefungen an den beiden Enden einer in Längsrichtung des Kolbens verlaufen-* den Ausnehmung angeordnet sind.
7. Zweikreishauptzylinder nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet« daß der Bolzen eine Betätigungseinrichtung aufweist« mit dem er mechanisch, elektrisch, magnetisch, hydraulisch, pneumatisch pder dergl. von außerhalb des Zylindergehäuses her aus seiner Einraststellung herausnehmbar ist.
8. Zweikreishauptzylinder nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in der Zylinderfläche des Ausgleichskolbens eine sich nach ihren beiden Enden hin verflachende Nut vorgesehen ist, in die federnd nachgiebig ein Schalterstift hineinragt, der zu einem Schalter gehört, der beim Verschieben des Ausgleichskolbens einen Stromkreis zu schalten vermag.
9. Zweikreishauptzylinder nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalterstift den Schalter betätigt, bevor der Ausgleichskolben in eine seiner beiden arretierten Endstellungen kommt.
10. Zweikreishauptzylinder nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter ein Schnappschalter - , ist. "■""- . ■ - ■■"■■-' - "^v; : " ■:'" r-SS

...JLh

909843/1 157
BAD ORIGINAL