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Mehrkreis - Bremsanlage Die Erfindung betrifft eine Mehrkreisbremsanlage,
insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem Unterdruckverstärker, dessen Steuerventil
von einem mehrkreisigen Fußhauptzylinder beaufschlagt ist, wobei der einkreisige
Verstärkerzylinder auf Zwischei-ihauptzylinder einwirkt, die an die Radzylinder
angeschlossen sind.
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Hehrkreisige Bremsanlagen bezwecken, dem Fahrer ein gleichmäßiges
Bremsgefühl zu geben und gleichzeitig die eigentliche Kraft fiir die Betätigung
der Bremszylinder durch einen Bremskraftverstärker aufzubringen. Weiterhin soll
bei Ausfall eines der Bremskreise in den Regel- und Verstärkungsaggregaten kein
zusätzlicher Hubverlust zu dem im Hauptzylinder auftreten.
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Aus der britischen Patentschrift 837 576 ist es bekannt, den egler,
Bremskraftverstärker und den Tandemdruckzylinder zu ijiterrieren, d. h. zu einer
baulichen Einheit zu verschmelzen.
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ilur der Fußhauptzylinder ist bei dieser Ausführung separiert.
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Iii dem Gegenstand der britischen Patentschrift 1 108 562 ist in lilig.
5 ebenfalls eine Zweikreis-Bremsanlage dargestellt.
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Auch hier werden der Fußhauptzylinder und die Regeleinrichtungen voneinander
getrennt. Der Bremskraftverstärker ist jedoch in doppelter Ausführung für jeden
Breruskreis einmal vorgesehen.
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Die letztere Bauform hat den Nachteil, daß zwei oder mehrere Bremskraftverstärker
teuer und sperrig sind, außerdem müssen sie aufeinander abgestimmt, d. h. einjustiert
werden, damit eine gleichmäßige Bremswirkung erzielt wird.
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In dem Gegenstand der britischen Patentschrift 837 576 ist der Nachteil
der zwei 3remskraftverstärker und die Gefahr des verschieden großen Bremsdruckes
dadurch behoben, daß direkt an den Bremskraftverstflrker statt eines einkreisigen
ein zweikreisiger Tandem-Verstärkerzylinder angeordnet ist. Wegen der übergroßen
Baulänge wurde diese Zweikreisbremsanlage jedoch nie in größeren Serien gebaut.
Ein weiterer Nachteil dieser Bauart liegt darin, daß diese Bremsanlage nicht auf
drei oder mehr Bremskreise erweitert werden kann.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Mehrkreisbremsanlage
zu sohaffen, die mit einem Bremskraftverstärker einen gleichmäßigen Bremsdruck verursacht,
nach dem Baukastensystem kompakt aufgebaut, auch auf mehrere Bremskreise erweiterbar
ist und eine Optimierung der Hysterese des geregelten Druckerzeugerkreises ermöglicht.
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Diese Aufgabe w ird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mindestens
zwei pa ilel geschaltete Zwischenhauptzylinder, welche zwei koaxial hintereinanderliegende
mitDruckflüssigkeit gefüllte Kammern und jeweils einen darin verschiebbaren und
von einer Feder in Anschlag gehaltenen Ventiokolben und einen Hilfskolben au seisen,
wobei der am Verbraucherkreis liegende Ventilkolben einerseits hydraulisch vom Fußhauptzylinder
und andererseits mechanisch über ein Ventilverschlußglied des Hilfskolbens, Welches
durch die die beidenammern trennende Wand hindurchtritt, verschiebbar ist.
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Zum Zwecke des Volumenausgleichs für den Ausgleichsbehälter
des
Verstärkers und fUr einen guten Korrosionsschutz stehen die Kammern der Zwischenhauptzylinder,
die aus den Hilfszylindern, den Hilfskolben und den Trennwänden gebildet werden,
über eine Verbindungsleitung mit der drucklosen Kammer des Verstärkerzylinders am
Bremskraftverstärker und untereinander über Zwischenkanäle in Verbindung.
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Ytir eine maximale Anpassung des Regelventiles an den Bremskraftverstärker
und damit eine Optimierung der Hysterese des geregelten Druckerzeugerkreises können
die Wirkflächen des Ventilkolbens und des Hilfskolbens verschieden groß gewählt
werden, wobei die Zwischenhauptzylinder Stufenzylinder sein können. Das Bremsdruckverstärkungsverhältnis
hängt dann mit davon ab, wie das Verhältnis der Hilfskolbenfläche zur Ventilkolbenfläche
gewählt ist Zur Führung und Lagerung der Feder und als Druckmittelabflußvorrichtung
ist nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung an der Stirnwand der Kwmner,
die am Verbraucherkreis liegt, ein zylindrisches Stuck angeordnet. Die Hilfszylinder
sind in die Zwischenhauptzylinder eingeschraubt, damit ist eine leichte Auswechselbarkeit
oder Reparatur gewährleistet.
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Die Vorteile der Erfindung liegen insbesondere darin, daß die parallel
geschalteten Zwischenhauptzylinder nach einem einfachen und schon bewährten System
arbeiten und daß diese Systeme auf beliebig viele Bremskreise erweiterbar sind.
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Die Zwischenhauptzylinder können aufgrund ihrer hydraulischen Beaufschlagung
beliebig im vorhandenen Raum des Fahrzeuges angeordnet werden. Dadurch wird der
Bremskraftverstärker selbst nicht überdimensional lang. Durch Veränderung des
Verhältnisses
der Hilfskolbenfläche zur Ventilkolbenfläche der Zwischenhauptzylinder, ist das
Verstärkungsverhältnis in bestimmten Grenzen beliebig variierbar, d. h. die Optimierung
der IIysterese des geregelten Druckerzeugerkreises ist gewährleistet. Der Druckerzeugerkreis
betrifft die Druel und Wirkflächenverhältnisse zwischen den Kolben des Regelventils
und dem Kolben des Bremskraftverstärkers, welche nur in einem ganz bestimmten Verhältnis
zueinander eine maximale Regelung und Verstärkung zulassen. In den bisher bekannten
Zwei',\reisbremsanlagen wurde das Verstärkungsverhältnis unter der Hinnahme schlechterer
Regelbarkeit bzw. verminderter Ausnutzung des Regelventils durch Vergrößern oder
Verkleinern der I;olbenwirkflächen im Regelventil variiert.
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Ein Ausführungsbeispiel einer Zweikreisbremsanlage ist in den Zeichnungen
dargestellt und wird Im- folgenden näher beschrieben. Es zeigen Fig. 1 schematischer
Aufbau einer Zweikreisbremsanlage Fig. 2 Regelventil im Schnitt Fig. 3 Bremskraftverstärker
im Schnitt Fig. 4 Zwischenhauptzylinder im Schnitt In Fig. 1 ist eine Zweikreisbremsanlage
dargestellt, bei der von einem Fußhauptzylinder 1 durch den Fußhebel 2 über die
Zuleitungen D, E, das Regelventil 4 und die Zwischenhauptzylinder 50 bzw. 53, 54
beaufschlagt werden. Der Fußhauptzylinder 1 wird von einem Bremsflüssigkeitsbehälter
3 über Zuleitungen mit Bremsflüssigkeit versorgt. Das Regelventil 4 ist über die
beiden Zuleitungen A, B mit dem Bremskraftverstärker 6 verbunden. In dem Unterdruckteil
des Bremsverstxrkers ist eine Anschlußleitung C, die zum Ansaugkrümmer des
Motors
fährt, angebracht. Diese enthält ein Rückschlagventil 7.
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Der vom Vakuumkolben des Bremskraftverstärkers 6 beaufschlagte einkreisige
Verstärkerzylinder 8 versorgt die Zwischenhauptzylinder 50 mit Druckflüssigkeit.
Über eine Verbindungsleitung 20 sind die Zwischenhauptzylinder 50 mit dem Verstärkerzylinder
8 verbunden und ein Bremsflüssigkeitsbehälter 9 versorgt diese beiden Geräte mit
Bremsflüssigkeit. Die Zwischei-ihauotzylinder 50 sind auch Bestandteile der beiden
@remskreise 10 und 12.
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Die Wirkungsweise der Anlage ist die folgende: Durch den Fußhebel
2 wird mechanisch Druck auf den Fußhauptzylinder 1 gegeben, der von dem Bremsflüssigkeitsbehälter
3 mit Bremsflüssigkeit versorgt wird. Über die Druckflüssigkeitsleitungen D, E werden
einerseits die Kammern des Regelventiles 4 und andererseits die Kammern 72, 73 der
Zwischenhauptzylinder 50 mit Druckmedium beaufschlagt.
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Durch das offene Ventil der Ventilkolben 59, 60 gelangt der Druck
zu den Verbrauchern bzw. 2 Bremskreisen 10 und 12. Wenn der Ansprechdruck des Regelventils
erreicht wird, betätigen die in Fig. 2 dargestellten Kolben 14, 15 mechanisch das
Ventil 16. Es strömt Außenluft in die Leitung 3. Der sich entsprechend dem hydraulischen
Druck an den Kolben 14, 15 erhöhende Druck in der Leitung B verschiebt den Vakuumkolben
des Bremskraftverstärkers in Richtung auf zu auf den Verstärkerzylinder 3. Der Vakuunkolben
erzeugt im Verstärkerzylinder einen Verstärkerdruck, der die beiden Hilfskolben
61, 62 bzw. die Ventilverschlußglieder 63, 64 solange in Richtung des Ventilkolbens
59, 60 bewegt, bis sich die Ventile (Ventilkolben -Ventilverschlußglied) schließen.
Jetzt wirkt auf die Ventilkolben 59, 60 nicht nur der hydraulische Druck des Fußhauptzylinders
1 sondern auch die von diesem Druck geregelte Kraft der Ventilverschlußglieder 63,
64.
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Das in Fig. 2 darges-tell-te Regelventil wird über die zwei DruckSlüssigkeitsleitungen
D, E mit Druckflüssigkeit beaufschlagt. In der Unterdruckleitung A herrscht, von
der Unterdruckkammer des Bremsverstärkers ausgehend, Unterdruck. Ers bei Betätigung
des Regelventils wird diese Unterdruckleitung verschlossen. Gleichzeitig strömt
über das Ventil 16 Luft in die Leitung Ba Die Leitungen A und B sind mit deii entsprechenden
Kammern des Bremskraftverstärkers verbunden.
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Der Bremskraftverstärker in Fig. 3 besteht- in bekannter Weise im
wesentlichen aus einer Unterdruck- und einer Überdruckkammer sowie einem mit ihm
integrierten Verstärkerzylinder b.
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Durch die Verbindungsleitung C wird vom Ansaugkrümmer des Iviotors
her ein Unterdruck erzeugt. Die Verbindungsleitungen h, B führen in der vorangenannten
Weise zu dem Regelventil 40 Die Druckflüssigkeitsleitung 20 führt über den Druckflüssigkeitsbehälter
9 zu den Zwischenhauptzylindern 50 bzw. 53, 54 in die Kammern 55, 57,die aus den
Trennwänden 65, 66, den HilSszylindern 67, 68 und den Hilfakolben 61, 62 gebildet
werden.
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Durch sie wird lediglich Druckflüssigkeit hin- und hergeschoben.
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In Fig. 4 sind die Zwischenhauptzylinder 50 bzw. 53, 54 dargestellt.
Sie bestehen aus den Kammern 56 bzw. 58 und den Kammern 55 bzw. 57. In den den Verbraucherkreisen
51; 52 angeschlossenen Druckkammern 58; 56- sind axial verschieblich je ein Ventilkolben
59; 60 angeordnet. Die Ventilkolben 59; 60 werden durch Federn 77; 78 gegen die
Trennwände 65; 66 gedrückt Die Federn 77; 78 stützen sich auf der Seite der Stirnwand
der Zwischenhauptzylinder 50 bzw. 53, 54 über zylindrisch geformte Anschlagstücke
70; 71 ab. Auf die Ventilkolben 59; 60 stützen sich die Federn 77; 78 über Manschettendichtungen
ab.
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Die Ventilkolben 59; 60 werden einerseits hydraulisch von der Fußhauptzylinder
1 über die Zuleitungen D, E und andererseits
mechanisch über die
Ventilverschlußglieder 63; 64 der Hilfskolben 61; 62 verschoben. Die Ventilverschlußglieder
63; 64 treten durch die die beiden Kammern 55, 56; 57, 58 der Zwischenhauptzylinder
53; 54 trennenden Wände 65; 66 hindurch.
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Die Ventilverschlußglieder 63; 64 sind starr mit den Hilfskolben 61;
62 verbunden. Die Hilfskolben 61; 62 sind in den in den Zwischenhauptzylindern 53;
54 eingeschraubten Hilfszylindern 67; 68 gehalten und geführt und stützen sich bei
Ausfall eines der beiden Bremskreise auf den Anschlagflächen der Trennwände ab.
Durch die sioh auf den Trennwänden 65; 66 abstützenden Federn 76; 77 werden die
Hilfskolben 61; 62 an den Stirnflächen der Hilfszylinder 67; 68 angepreßt. Die HilSskolben
61; 62 werden über die Zuleitungen 74; 75 von dem Bremsverstärker 6 beaufschlagt.
Die Druckflüssigkeitsmedien in den Kammern 55; 57 stehen über die Verbindungsle.itung
20 mit dem drucklosen Raum des Verstärkungszylinders 8 und untereinander über Zwischenkanäle
69 in Verbindung. Bei Betätigung des Bremsverstärkers 6 werden die Hilfskolben 61;
62 mitsamt den Ventilverschlußgliedern 63; 64 gegen die Ventilbohrungen 79; 80 der
Ventilkolben 59; 60 gedrückt, so daß eine mechanische Verbindung zwispben beiden
Kolben besteht. Nun wird die Kraft des Bremskraftverstärkers auf den Verbraucherbremskreis
übertragen. Bei Verminderung des Pußdruckes schieben der vorher aufgebaute Druck
im Verbraucherkreis und die Pedern 77; 78 bzw. die Federn 76; 77 die Kolben in ihre
Auggangelage zurück.