DE2047471A1

DE2047471A1 - Selbstservovornchtung fur eine druck mittelbetatigte Bremsanlage

Info

Publication number: DE2047471A1
Application number: DE19702047471
Authority: DE
Inventors: Frank Radcliffe Styvechale Brewster Alan Ronald Mount Nod Coventry Bartram Michael James Nuneaton Warwickshire Mortimer (Großbritannien)
Original assignee: TheDunlopCo Ltd, London
Priority date: 1968-02-24
Filing date: 1970-09-26
Publication date: 1971-06-16
Also published as: FR2077504B2; FR2077504A2; GB1320327A

Description

DR. E. WIEGAND DIPL-ING. W. NIEMANN DR. M. KÖHLER DIPL-ING. C. GERNHARDT

MÖNCHEN HAMBURG TELEFON: 3953T4 2000 HAMBURG 50, Λ η _Q TELEGRAMME: KARPATENT KONIGSTRASSE 26 ⁴^ **· «ι '"

W. 24355/70 12/Me

The Dunlop Company Limited, London (England)

Selbstservovorrichtung für eine druckmittelbetätigte Bremsanlage.

Zusatz zu Patent ... (Pat. Anm. P 19 08 977.1)

Die Erfindung betrifft eine weitere Ausgestaltung und Verbesserung der Selbstservovorrichtung nach dem Hauptpatent ... (Pat. Anm. P 19 08 977.1).

In dem Hauptpatent ist eine Selbstservovorrichtung für eine druckmittelbetätigte Bremsanlage beschrieben mit einem Gehäuse, bei der in dem Gehäuse eine mit einer Druckmittelquelle zu verbindende Einlaßkammer gebildet 1st, ein Schubteil in dem Gehäuse angeordnet und in einer Druckkammer verschiebbar ist, die mit einem druckmittelbetätigten Bremsenbetätigungsmechanismus einer Bremse verbindbar ist, das Gehäuse und der Schubteil so ausgeführt sind, daß sie derart angeordnet werden können, daß wenigstens ein Teil des Drehmomentreaktionsschubea, der sich aus dem Anlegen der Bremse ergibt, über den Schubteil, das in der Druckkammer und in der Einlaßkammer befindliche Arbeitsmittel und über das Gehäuse übertragen wird, und daß ein Ausgleichsteil und ein diesem zugeordnetes Ventil vorgesehen

109825/1215

ist, von denen der Ausgleichsteil in entgegengesetzten Richtungen durch auf ihn ausgeübte Kräfte, die wenigstens teilweise durch die Arbeitsmitteldrücke in der Einlaflkatnmer bzw. der Druckkammer erzeugt sind, gedrückt und so angeordnet ist, daß das Ventil veranlaßt wird, Arbeitsmittel aus der Bremse freizugeben, wenn die Kräfte sich außer Gleichgewicht befinden.

Ein Zweck der Erfindung besteht darin, eine Selbstservovorrichtung für eine Bremsanlage zu schaffen, die verbesserte Arbeitscharakteristiken hat.

Gemäß der Erfindung umfaßt eine Selbstservovorrichtung P nach dem Hauptpatent eine Drehmomentabfühlelnrichtung, die mit der Bremse verbunden werden kann und in der Arbeitsmitteldruck durch die von der Bremse erzeugte Drehmomentreaktion hervorgerufen werden kann, wobei der Schubteil der Servovorrichtung von dem Arbeitsmitteldruck betätigt werden kann.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung umfaßt eine Selbstservovorrichtung gemäß dem Hauptpatent eine die Arbeitsmittelströmung dämpfende Einrichtung, die mit dem Schubteil verbunden und so ausgeführt ist, daß Bewegung des Schubteiles einen Arbeitsmittelfluß durch eine Drossel hindurch bewirkt.

^ Die Erfindung wird nachstehend anHand der einzigen

Figur der Zeichnung beispielsweise erläutert. Die Figur zeigt schematisch eine Bremsanlage gemäß der Erfindung, wobei die Drehmomentabfühleinrichtung und die Selbstservovorrichtung im Schnitt und im nicht erregten Zustand, in welchem die Bremsen gelöst sind, dargestellt sind.

Eine Fahrzeugbremsanlage umfaßt eine Druckmittelquelle in Form eines fußbetätigten HauptZylinders 1, der über eine Druokmittelzufuhrleitung 2 mit einer nachstehend zu beschreibenden Selbstservovorrichtung 3 verbunden ist. Der Druckmittelausgang der Servovorrichtung j5 wird über eine

109825/ 1216

weitere Druckmittelzufuhrleitung 4 zu einer ersten druckmittelbetätigten Scheibenbremse 5 geliefert, die einem Rad des Fahrzeuges zugeordnet ist.

Ein Teil 6 der Scheibenbremse 5* der einer Umfangs-■ bewegung der Bremsenreibkissen widersteht, ist so angeordnet, daß er unter dem Einfluß der Drehmomentreaktion, die beim Anlegen der Bremse 5 erzeugt wird, im Winkel bewegbar ist und der mittels eines Lenkers ¹J mit einer Drehmomentabfühleinrichtung 8 mechanisch verbunden ist, die beim Anlegen der Bremse 5 Arbeitsmitteldruck erzeugen kann. Die Drehmomentabfühleinrichtung 8 ist über Druckmittelzufuhrleitungen 9 und 10 mit der Selbstservovorrichtung 3 und einer der ersten Bremse ähnlichen zweiten Bremse 5b verbunden.

Die Ausführung der Selbstservovorrichtung 3 ist wie folgt. In einem länglichen Gehäuse 11 sind in Abständen entlang der Länge des Gehäuses drei zylindrische Kammern 12, 13, 14 gebildet und durch eine mittlere sich axial erstreckende Bohrung 15a miteinander Verbunden, die einen beträchtlich kleineren Durchmesser als die zylindrischen Kammern hat. Die Kammern 12, 13, 14 werden als erste Kammer 12, als Schubkammer 13 und als Dämpfungskammer 14 beaichnet, wobei die Dämpfungskammer 14 zwischen der ersten Kammer und der Schubkammer 13 gebildet ist.

An der zylindrischen Wand der ersten Kammer 12 ist zwischen deren Enden eine ringförmige Rippe 16 gebildet, mittels welcher eine Hülse 17 in Eingriff mit dem axial inneen Ende der ersten Kammer 12 angeordnet ist. Die Innenbohrung 18 der Hülse 17 ist mit der mittleren Bohrung 15a, die in dem Gehäuse 11 gebildet ist, ausgerichtet, schafft eine Portsetzung dieser mittleren Bohrung 15a in die erste Kammer 12 und hat den gleichen Durchmesser wie die mittlere Bohrung 15a.

Ein stangenartiger Ausgleichsteil I9 ist in der Innenbohrung 18 der Hülse 17 verschiebbar angeordnet und weist

10 9 825/1215

einen vergrößerten Kopfteil 20 auf, der in demjenigen Teil der ersten Kammer 12 angeordnetest, der axial auswärts der darin gebildeten ringförmigen Rippe 16 liegt.. Der genannte Teil der ersten Kammer 12 stellt eine Eingangskammer 12a dar, in der ein Kolben 21 verschiebbar angeordnet ist, welcher mit dem Kopfteil 20 des Ausgleichsteiles 19 in Eingriff treten kann.

Ein stangenartiger Schubteil 22 ist in der im Gehäuse gebildeten mittleren Bohrung 15a verschiebbar angeordnet und er erstreckt sich von einer Stelle zwischen cer ersten Kammer 12 und der Dämpfungskammer 14 durch die letztere hindurch und in die Schubkammer 13 hinein. Ein in der Dämpfungskammer 14 verschiebbar angeordneter und mit dem Schubteil 22 fest verbundener Dämpfungskolben 23 ist mit einer sich durch ihn axia^hlndurcherstreckenden verengten Bohrung 24 versehen, um begrenzte Druckmittelströmung von einer Seite des Kolbens 23 zur anderen zu ermöglichen. Eine in der Schubkammer I3 angeordnete und auf den Dämpfungskolben 23 wirkende Schraubendruckfeder 25 drückt den Schubteil 22 in Richtung gegen die Schubkammer 13* Schnellwirkende bzw. starke (high rate) Schraubendruckfedern 26, 27 sind in der Eingangskammer 12a angeordnet und wirken einander entgegengesetzt, und zwar wirkt die Feder 26 auf den vergrößerten Kopfteil 20 des Ausgleichsteiles 19 und die Feder 27 wirkt auf den zugeordneten Kolben 21.

Die Arbeitsmittelverbindungen innerhalb der Selbstservovorrichtung sind wie folgt.

Arbeitsmittel kann aus der vom Hauptzylinder 1 kommenden Druckmittelleitung 2 Über eine Einlaßverbindung in die Einlaßkammer 12a eintreten.

Eine erste Axialbohrung 28, die in einem radial äußeren Teil des Gehäuses 11 gebildet ist, ermöglicht zusammen mit ersten, zweiten, dritten und vierten Bohrungen 29, 30, 3I und 32, die sdoh von der Bohrung 28 durch das Gehäuse 11 radial einwärts erstrecken, Druckmittelverbindung zwisohen

109825/121S

der ersten Kammer 12 und der Dämpfungskammer 14.

Erste, zweite, dritte und vierte Ringnuten 33, 34, 35 und 36 sind an in gleichen axialen Abständen liegenden Stellen in der Außenfläche der Hülse 17 in der ersten Kammer 12 gebildet. Eine erste, eine zweite, eine dritte und eine vierte Radialbohrung 37, 38, 39 bzw. 40, die in der Hülse 17 gebildet sind, schaffen eine Verbindung zwischen den vier Ringnuten 33 bis 36 und der Innenbohrung l8 der Hülse 17.

Die vier Radialbohrungen 29, 30, 3I und 32, die in dem Gehäuse 11 gebildet sind und sich von der ersten Axialbohrung 28 radial nach innen erstrecken, stehen mit der Einlaßkammer 12a, der ersten in der Hülse 17 gebildeten Ringnut 33, über ein RUckschlagkugelventil 41 mit der in der Hülse 17 gebildeten dritten Ringnut 35 bzw. mit der Dämpfungskammer 14 in Verbindung.

Die zweite und vierte Radiaibohrung 38 bzw. 40, die in der Hülse 17 gebildet sind, enden in einem ersten Ringkanal 42 bzw. einem zweiten Ringkanal 43, die In der Innenbohrung 18 der Hülse 17 gebildet sind.

Die in der Hülse 17 gebildete Axialbohrung 44 schafft Druckmittelverbindung zwischen der in der Hülse 17 gebildeten dritten Radialbohrung 39 und einem Teil 12b der ersten Kammer 12 verkleinerten Durchmessers und demgemäß eine Verbindung mit der mittleren Bohrung 15a, die in dem Gehäuse 11 gebildet ist.

Ein erster und ein zweiter Ringkanal 45 bzw„ 46 sind In der Außenfläche des stangenartigen Ausgleichsteiles I9 gebildet, in dem weiterhin radiale und axiale Bohrungen 47, 48 und 49 zwecks Verbindung dieser Kanäle 45, 46 gebildet sind.

Eine zweite in dem Gehäuse 11 gebildete Axialbohrung ermöglicht zusammen mit einer fünften und einer sechsten Radialbohrung 51 bzw. 52, die sich radial einwärts durch das Gehäuse 11 erstrecken, Druokmlttelverbindung zwischen der

1 0 9 8 2 5 / 1 2 1 S

in der Außenfläche der Hülse 17 gebildeten vierten Ringnut 36 und dar Schubkammer 13.

Eine Druckmittelauslaßbohrung 53 erstreckt sich von der in der Hülse 17 gebildeten zweiten Ringnut 38 durch das Gehäuse 11 radial nach außen zu einer Druckmittelauslaßverbindung und der Druckmittelzufuhrleitung 4 zu der ersten Scheibenbremse 5a. Eine Druckmitteleinlaßverbindung 54, die mit den von der Drehrnomentabfühleinrichtung 8 kommenden Druckmittelzufuhrleitungen 9, 10 verbunden ist, ermöglicht den Eintritt von Druckmittel in die Schubkammer

Die Drehmomentabfühleinrlchtung 8 weist eine Kolben-Zylindereinrichtung auf. Der Kolben 55 ist mit dem im Winkel bewegbaren Teil 6 der ersten Scheibenbremse 5a mechanisch verbunden, und eine in dem Zylinder 56 angeordnete Druckfeder 57 wirkt einer Bewegung des Kolbens 55, die durch Drehmomentreaktion der Bremse 5a hervorgerufen ist, entgegen.

Die Arbeitsweise der Bremsanlage ist wie folgt.

Bevor die Bremsanlage zur Wirkung gebracht wird, ist der Schubteil 22 durch die Druckfeder 25 in der Dämpfungskammer 13 an der Grenze seiner Bewegung in Richtung von der ersten Kammer 12 weg gehalten. Der Ausgleichsteil 19 ist durch die beiden gegeneinander wirkenden Druckfedern 26, in der Einlaßkammer 12a so gehalten, daß der erste und der zweite Ringkanal 45 bzw. 46, die darin gebildet sind, mit W dem ersten Ringkanal 42 bzw. dem zweiten Ringkanal 43 in Verbindung steht, die in der Innenbohrung 18 der Hülse 17 gebildet sind. Der in dem Ausgleichsteil I9 gebildete erste Ringkanal 45 ist so angeordnet, daß er in diesem nicht erregten Zustand der Bremsanlage mit dem radial Inneren Ende der in der Hülse 17 gebildeten ersten Radialbohrung 37 in Verbindung steht. Der Ausgleichsteil 19 ist so angeordnet, daß durch eine kurze Bewegung des Ausgleichsteiles I9 in Richtung gegen den Schubteil 22 die Verbindung zwischen dem in dem Ausgleichsteil 19 gebildeten ersten Ringkanal 45 und der In der Hülse 17 gebildeten ersten Radialbohrung 37 unterbrochen

109825/1215

wird. Die axiale Länge des in dem Ausgleichsteil I9 gebildeten ersten Ringkanals 45 ist derart, daß durch irgendeine weitere Bewegung des Ausgleichsteiles 19 in Richtung gegen den Schubteil 22 der Kanal 45 mit der in der Hülse gebildeten dritten Radialbohrung 59 in Verbindung gebracht wird.

Am Fahrerhauptzylinder 1 erzeugter Arbeitsmitteldruck wird zur Einlaßkammer 12a der Selbstservovorrlchtung 3 übertragen und führt durch Einwirkung auf den Kolben 26 zu einer Bewegung des Ausgleichteiles 19 in Richtung gegen die Dm^pfungskammer 13· Durch diese Bewegung wird der in dem Ausgleichsteil 19 gebildete erste Ringkanal 45 mit der in der Hülse 17 gebildeten dritten Radialbohrung 39 in Verbindung gebracht urü gleichzeitig wird die Verbindung zwischen dem in dem Ausgleichsteil 19 gebildeten zweiten Ringkanal 46 und dem in der Innenbohrung 18 der Hülse 17 gebildeten zweiten Ringkanal 43 unterbrochen.

Der Arbeitsmitteldruck in der Einlaßkammer 12a wird über die erste Radialbohrung 29, die erste Axialbohrung 28 und die dritte Radialbohrung 31, die in dem Gehäuse 11 gebildet sind, zu der in der Außenfläche der Hülse 17 gebildeten dritten Ringnut 35 und von dort über die in der Hülse 17 gebildete dritte Radialbohrung 39 und den in dem Ausgleichsteil 19 gebildeten ersten Ringkanal 45 zu dem in der Innenbohrung 18 der Hülse 17 gebildeten ersten Ringkanal 42 und demgemäß zu der Druckmittelauslaßbohrung 53 und zu der ersten Scheibenbremse 5a übertragen.

Die Bremse 5a wird demgemäß angelegt und das Reaktionsmoment der Bremse übt einen Schub auf den Kolben 55 der DrehmomentabfUhleinrichtung 8 aus. Hierdurch wird in der DrehmomentabfUhleinrichtung 8 Arbeitsmitteldruck erzeugt und dieser Druck wird auf die Schubkammer 13 der Selbstservovorrichtung 3 und auf die zweite Scheibenbremse 5b übertragen, die dadurch ebenfalls angelegt wird.

Der durch die DrehmomentabfUhleinrichtung 8 erzeugte und

109825/ 121S

auf die Schubkamraer 135 übertragene Arbeitsmitteldruck bewegt den Schubteil 22 axial einwärts in Richtung gegen den Ausgleichsteil 19· Der Druck des Arbeitsmittels, welches sich in demjenigen Teil der mittleren Bohrung 15a befindet, der in dem Gehäuse 11 zwischen den einander zugewandten Enden des Schubteiles 22 und des Ausgleichsteiles 19 gebildet ist und der eine Druckkammer 15 darstellt, wird daher erhöht und über den verkleinerten Durchmesser aufweisenden Endteil 12b der ersten Kammer 12 und die Axialbohrung 44 in der Hülse 17 auf die dritte Radialbohrung in der Hülse 17 und damit zu der ersten Scheibenbremse 5& übertragen.

Es 1st ersichtlich, daß eine positive bzw. zwangsläufige Rückkopplungsschleife hervorgerufen ist. Drehmomentreaktion, die von der ersten Bremse 5a erzeugt ist, führt zur Erzeugung von Arbeitsmitteldruck in der Drehmomentabf teileinrichtung 8, und dieser Druck wird auf die Schubkammer 12 der Selbstservovorrichtung j5 übertragen. Der Schuhteil 22 wird dadurch veranlaßt, in der Druckkammer 15 Druck zu erzeugen, der zur ersten Bremse 5a rückgekoppelt wird usw,

Der Druck in der Druckkammer 15 steigt weich und glatt auf einen Wert, der gut bzw. weit über dem Wert des Druckes in der Einlaßkammer 12a liegt. Das Rückschlagventil oder Einwegventil 4l in der dritten Radialbohrung im Gehäuse 11 verhindert das Entweichen dieses unter hohem Druck stehenden Arbeitsmittels in die Einlaßkammer 12a.

Das Hervorrufen der positiven Rückkopplungsschleife bewirkt eine Vervielfachung des Arbeitsmitteldrucks in der Druckmittelaniage, die einen Teil der Schleife bildet, so daß, wenn die Schleife einmal hervorgerufen ist, der an die Bremsen angelegte Arbeitsmitteldruck gleichmäßig oder beständig steigt. Es ist jedoch eine Drucksteuereinrichtung vorgesehen, um den von der Anlage erzeugten Arbeitsmitteldruck zu steuern.

Die DrucksteueBinrichtung arbeitet wie folgt.

109825/1215

Durch den Anstieg des Arbeitsmitteldrucks in der Druckkammer 15* der auf die beschriebene Weise hervorgerufen wird, wird eine Kraft auf den Ausgleichsteil 19 ausgeübt, die der Kraft entgegengesetzt ist, die von dem Arbeitsmitteldruck in der Einlaßkammer 12a ausgeübt wird, der auf den darin angeordneten Kolben 26 wirkt. Wenn der Arbeitsmitteldruck in der Druckkammer 15 genügend angestiegen ist, übersteigt die dadurch auf den Ausgleichsteil 19 ausgeübte Kraft die entgegenwirkende Kraft, die sich aus dem in der Einlaßkammer 12 herrschenden Druck ergibt, und der Ausgleichsteil 19 bewegt sich axial nach außen von dem Schubteil 22 weg. Durch diese Bewegung wird der in dem Ausgleichsteil 19 gebildete erste Ringkanal 45 mit den in der Hülse 17 gebildeten ersten Radialbohrungen in Verbindung gebracht und gleichzeitig wird die Verbindung dieses Kanals 45 mit den in der Hülse 17 gebildeten dritten Radialbohrungen 59 unterbrochen. Die zwangsläufige Rückkopplungsschleife wird daher unterbrochen und der in der ersten Bremse 5a befindliche Arbeitsmitteldruck beginnt, über die in dem Gehäuse 11 gebildete erste Axialbohrung in die Einlaßkammer 12a zu entweichen.

Die Druckverringerung in der ersten Bremse 5a führt zur Verringerung der durch diese erzeugten Drehmomentreaktion und demgemäß verringert sich der Druck, der der Schubkammer 13 über die Drehmomentabfühleinriehtung 8 zugeführt und in der Druckkammer 15 durch den Schubteil 22 erzeugt ist. Die von dem Arbeitsmitteldruck in der Druckkammer 15 auf den Ausgleichsteil 19 ausgeübte Kraft verringert sich, bis sie etwas kleiner als die in der Einlaßkammer 12a erzeugte entgegenwirkende Kraft ist, wonach der Ausgleichsteil 19 sich um eine kurze Strecke zurück in Richtung gegen die Dämpfungskammer 14 bewegt, wodurch der in dem Ausgleichsteil 19 gebildete erste Ringkanal 45 außer Verbindung mit den in der Hülse 17 gebildeten ersten Radialbohrungen 37 gebracht wird. Diese Bewegung let aus-

109825/1215

reichend, um den Druck In der Druckkammer 15 geringfügig zu erhöhen und dadurch die auf den Ausgleichsteil 19 wirkenden entgegengesetzten Kräfte auszugleichen.

Wenn der Fahrer es wünschen sollte, den den Bremsen 5a, 5b zugeführten Druck weiter zu erhöhen, tritt er stärker auf sein Fußpedal, wodurch bewirkt wird, daß erhöhter Arbeitsmitteldruck in die Einlaßkammer 12a geführt wird. Hierdurch wird der Ausgleichsteil 19 aus seiner ausbalancierten Stellung axial nach innen bewegt und die positive Rückkopplungsschleife wird wieder hergestellt, fc Der der Bremse 5 zugeführte Druck wird beständig erhöht, bis der Druck in der Druckkammer 15 sich genügend erhöht hat, so daß die auf den Ausgleiohsteil 19 wirkenden Drücke wiederum ausgeglichen sind. Die positive Rückkopplungsschleife wird dann wiederum unterbrochen und der erhöhte Druck wird in der Bremse aufrechterhalten.

Um die Bremse zu lösen, nimmt der Fahrer seinen FuS vom Pedal und durch den sich ergebenden Druckabfall in der Einlaßkammer 12a werden die auf den Ausgleichstell 19 wirkenden Kräfte außer Gleichgewicht gebracht und der Ausgleichsteil 19 beweg; sich axial nach außen, um den in ihm gebildeten ersten Ringkanal 45 in Verbindung mit den in der Hülse 17 gebildeten ersten Radialbohrungen 37 in Verbindung ψ zu bringen, so daß der Arbeitsmitteldruck in der ersten Bremse 5a in die Einlaßkammer 12a entlastet wird. Die von der ersten Bremse 5a erzeugte Drehmomentreaktion wird kleiner und ebenfalls wird der von der Drehmomentabfühleinrichtung 8 erzeugte und auf die zweite Bremse 5b übertragene Arbeitsmitteldruok verringert, so daß die zweite Bremse 5b gelöst wird.

Wenn die Bremsen gelöst sind, fällt der Druck in der Schubkammer 1} und der Schubteil 22 wird durch die Druckfeder in der Dämpfungskammer 14 zur Grenze seiner Bewegung von der ersten Kammer 15 weg zurückgeführt. Wenn der Schubteil 22 zurüokbewegt wird, strömt Arbeitsmittel in die Druckkammer

10 9 8 2 5/1215

15, und zwar aus der Einlaßkammer 12a über das Einwegventil 4l, die drittenRadialbohrungen 39 in der Hülse 17, die Axialbohrung 44 in der Hülse 17 und den Teil 12b verkleinerten Durchmessers der ersten Kammer 12. Arbeitsmittel strömt aus der Schubkammer 12 beiZurückziehen des Schubteiles 22 zur Einlaßkammer 12 über die zweite Axialbohrung 50 im Gehäuse 11, den vierten Ringkanal 43* der in der Innenbohrung 18 der Hülse 17 gebildet ist, und über die in dem Ausgleichsteil 19 gebildeten Bohrungen 47* 48 und 49.

Der Dämpfungskolben 23, der mit dem Schubteil 22 verbunden und in der Dämpfungskammer 14 verschiebbar angeordnet ist, prüft irgendeine Tendenz des Schubteiles 22, sich in der mittleren Bohrung 15a des Gehäuses 11 schnell auf und ab zu bewegen. Dieses unterstützt Gewährleistung stabilen Arbeitens der Anlage.

In ähnlicher Weise unterstützen die entgegengesetzten Schraubendruckfedern 26, 27, die in der Einlaßkammer 12a angeordnet sind und auf den Ausgleichsteil 19 wirken, ebenfalls die Stabilität in der Anlage. Indem eine starke zentralisierende Kraft geschaffen wird, die einer Bewegung des Ausgleichsteiles 19 durch nicht im Gleichgewicht stehende Kräfte, die sich aus Arbeitsmitteldruck in der Einlaßkammer 12a und in der Druckkammer 15 ergeben, entgegenwirkt, prüfen die Druckfedern jedwedes Bestreben des Ausgleiehsteiles 19* in der Innenbohrung 18 der Hülse 17 sich schnell auf und ab zu bewegen (to hunt up and down).

Das Einwegventil 4l, welches zwischen den Enden der dritten Radialbohrung 31 in dem Gehäuse 11 angeordnet ist, wirkt als Einlaßventil,wenn die Bremsen zuerst angelegt werden, verhindert das Entwichen von Arbeitsmittel aus der Druckkammer 15, wenn die Bremsen 5 einmal angelegt sind, und ermöglicht, wenn die Bremsen gelöst sind, das Eintreten von Arbeitsmittel in die Druckkammer 15, so daß Rückkoppeln des Schubteiles 22 ermöglicht ist.

109825/1215

Die SelbstsÄrvorvorrichtung 3 verstärkt den am Hauptzylinder 1 aufgebauten Arbeitsmitteldruck wie folgt. Das anfängliche Anlegen der Bremsen 5 durch direkte Einwirkung des Arbeitsmitteldrucks vom Fahrerhauptzylinder 1 führt zum Aufbau der positiven Rückkopplungsschleife gemäß vorstehender Beschreibung, wobei die von der Bremse erzeugte Drehmomentreaktion dazu verwendet wird, in der Drehmoment abfühleinrlohtung 8 und in der Druckkammer 15 Arbeitsmitteldruck zu erzeugen, wobei dieser Druck zur Bremse 5a rückgekoppelt wird. Wie weiterhin oben beschrieben, unterbricht der Ausgleichstell 19 die positive Rückkopplungsschleife, wenn die auf den Ausgleichsteil 19 wirkenden Kräfte, die sich aus dem Arbeitsmitteldruck in der Druckkammer 15 und in der Einlaßkammer 12 ergeben, ausgeglichen sind.

Damit der Ausgleichstell 19 ausgeglichen ist, muß gelten

₁
woraus sich ergibt, daß

ti

*8

worin P₁ = der Arbeitsmitteldruck in der Einlaßkammer 12a,

" P₂ der Arbeitsmitteldruck in der Druck

kammer 15,
A₁ = die Querschnittsfläche des Kolbens in

der Einlaßkammer 12a,

Ag = die Querschnittsfläche des stangenartigen Abschnitts des Ausgleichsteiles 19 ist.

Wenn somit das Fläohenverhältnis A₁ZA₂ 6 ι l ist, %ut das Verhältnis der in der Anlage aufgebauten ArbeitemitteldrUcke l % 6. Die SelbstservoVorrichtung 5 kann somit öaau verwendet herden, einen Arbeitsmitteldruck zu erzeugen^ <|er irgendein vernünftiges fielf*phes des im Hauptzylinder

erzeugten Druckes ist, und zwar durch entsprechende Auswahl der Größen der Flächen A, und Ag.

Wenn die Bremse 5 im Gebrauch ein Fading zeigt, erzeugt die dadurch hervorgerufene verringerte Drehmomentreaktion einen kleinen Druckmittelausgang von der Drehmomentabfühleinrichtung 8, und der Druck in der Druckkammer 15 fällt, wodurch Bewegung des Ausgleichsteiles 19 aus der ausbalancierten Stellung axial nach innen ermöglicht und die positive Rückkopplungsschleife wieder hergestellt wird. De-r Di'uck in der Druckkammer 15 und damit der Bremsdruck steigt dann beständig, bis der Ausgleichsteil 19 wiederum ausbalanciert ist. Auf diese Weise führt, da der Arbeitsmitteldruck in der Druckkammer 15 durch die Drehmomentreaktion der Bremse erzeugt 1st, das Aufrechterhalten eines im wesentlichen konstanten Arbeitsmitteldrucks in der Druckkammer 15 entsprechend einem im wesentlichen konstanten, jedoch niedrigeren, Druck in der Einlaßkammer 12a zum Aufrechterhalten einer im wesentlichen konstanten Drehmomentreaktion entsprechend dem Einlaßdruck, d. h. die Anlage schafft automatisch Ausgleich für Bremsenfading.

Da die Querschnittsflache des stangenartigen Abschnitts des Ausgleichsteiles 19 im Vergleich beispielsweise zur entsprechenden Fläche des Ribens in der Einlaßkammer 12a verhältnismäßig kleinist, kann der Ausgleichstell wirtschaft^ lieh mit der genauen Größe hergestellt werden, die erforderlich ist, um beiden im Gebrauch erzeugten hohen Arbeitsmitteldrücken Lecken zwischen dem Ausgleichsteil 19 und der Innenbohrung 18 der Hülse 17 minimal zu halten.

Bei der oben beschriebenen Ausführung.«form der Erfindung ist der Durchmesser des Kolbens 55 der Drehmomentabfülleinrichtung beträchtlich größer als der Durchmesser des Endes des stangenartigen Schubteiles 22, über den der von der Drehmomentabfühleinrichtung 8 erzeugte Arbeitsmitte L-druck auf den Schubteil 22 wirkt, so daß die beim Gebrauch auf den Schubteil 22 wirkende Kraft entsprechend kleiner als

10 9 8 2 5/1215

die auf den Kolben 55 der Drehmomentabfühleinrichtung 8 wirkende Kraft ist. Es ist jedoch gefunden worden, daß die von einer Luftfahrzeugbremse entwickelte Drehmomentreaktion noch ausreichend ist, um in der Druckkammer 5 irgendeinen vernünftigen Arbeitsmitteldruck zu erzeugen.

Weiterhin ist zufolge des relativ großen Durchmessers des Kolbens 55 der Drehmomentabfühleinrichtung 8 in bezug auf die Kolben der druckmittelbetätigten Bremsen der Druckmittelausgang der Drehmomentabfühleinrichtung 8 bei einer kleinen Bewegung ihres Kolbens 55 ausreichend, zwei oder mehr Bremsen zu betätigen. Hierdurch wird beträchtlich ver-

P besserte Flexibilität in der Anlage geschaffen, indem ermöglicht ist, daß eine einzige Selbstservovorrichtung 5 mehrere oder alle Bremsen eines Luftfahrzeuges leichten bis mittleren Gewichtes steuert. Der Arbeitsmittelausgang des PahrerhauptZylinders bzw. des HauptZylinders des Piloten kann ungenügend sein, um alle Bremsen direkt anzulegen, bei der oben beschriebenen Anlage braucht jedoch der Fahrer bzw. der Pilot lediglich die Bremse anzulegen, die die Drehmomentabfühleinrichtung 8 betätigt. Die anderen Bremsen werden durch den in der Drehmomentabfühleinrichtung 8 erzeugten Arbeitsmitteldruck angelegt.

Ein weiterer Vorteil, der sich aus dem verhältnismäßig

^ großen Durchmesser des Kolbens 55 der Drehmomentabfühleinrichtung 8 ergibt, besteht darin, daß die Winkelbewegung des im Winkel bewegbaren Teiles 6 der ersten Scheibenbremse 5& auf das Ausmaß verringert wird, das erforderlich ist, um ein ausreichendes Arbeitsmittelvolumen zum Betätigen der zweiten Bremse und weiterer Bremsen zu erzeugen.

Verschiedene Bremsen erzeugen im Gebrauch verschiedene Werte maximaler Drehmomentreaktion. Die Bremsanlage gemäß vorstehender Beschreibung kann sehr bequem an die Anforderungen irgendeiner gegebenen Bremse angepaßt werden, indem eine DrehmomentabfUhIeInrlohtung geschaffen wird, die einen Kolben (oder eine Membran) mit zweckentsprechenden Abmessungen

109825/1215

hat, wobei die Selbstservovorrichtung selbst keine Abwandlung benötigt.

Die Verbindungen zu der Selbstservovorrichtung 3 bei der oben beschriebenen Ausführungsform sind sämtlich Druckmittelleitungen. Demgemäß kann die Selbstservovorrichtung J5 an irgendeiner zweckmäßigen Stelle angeordnet werden, an der die Druckmittelleitungen mit ijnir verbunden werden können. Beispielsweise kann die Selbstservovorrichtung 3 am Hauptzylinder 1 des Fahrers oder' des Piloten angebracht werden. Lediglich die Drehmomentabfühleinrichtung wird vorzugsweise nahe der ersten Bremse angeordnet, um die Länge der mechanischen Verbindung zu der ersten Bremse minimal zu halten.

109825/ 1215

Claims

Patentansprüche

1 .yselbetservovorrichtung für eine aruckmittelbetätigte Bremsanlage, die ein Gehäuse aufweist, in dem eine mit einer Druckmittelquelle zu verbindende Einlaßkammer gebildet ist, wobei ein Schubteil in dem Gehäuse angeordnet und in einer Druckkammer verschiebbar ist, die mit einem druokmittelbetätigten Bremsenbetätigungsmechanismus einer Bremse verbindbar ist, das Gehäuse und der Schubteil so ausgeführt sind, daß sie derart angeordnet werden können, daß wenigstens ein Teil des Drehmomentreaktionsschubes, der sich

W aus dem Anlegen der Bremse ergibt, über den Schubteil, das in der Druckkammer und in der Einlaßkammer befindliche Arbeitsmittel und über das Gehäuse übertragen wird, und daß ein Ausgleichsteil und ein diesem zugeordnetes Ventil vorgesehen ist, von denen der Ausgleichsteil in entgegengesetzten Richtungen durch auf ihn ausgeübte Kräfte, die wenigstens teilweise durch die Arbeitsmitteldrücke in der Einlaßkammer bzw. der Druckkammer erzeugt sind, gedrückt und so angeordnet ist, daß das Ventil veranlaßt wird, Arbeitanittel aus der Bremse freizugeben, wenn die Kräfte sich außer Gleichgewicht befinden, nach Patent ... (Pat. Anm. P 19 08 977.1), dadurch gekennzeichnet, daß eine Drehmomentabfühleinrichtung/vorgesehen ist, die mit der Bremse (5a) verbunden und derart ausgeführt ist, daß Arbeitsmitteldruck, der durch eine von der Bremse (5a) hervorgerufene Drehmomentreaktion in ihr erzeugt 1st, an den Schubteil (22) angelegt wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das dem Ausgleichsteil (19) zugeordnete Ventil ein Schiebeventil ist, welches einen beweglichen Teil aufweist, in dem Kanäle gebildet sind, die mit Bohrungen in einem relativ stillstehenden Ventilteil (17) in Ausrichtung gebracht werden können,

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgleicheteil (19) in dem Gehäuse (11) verschiebbar

109825/1215

angeordnet ist und den beweglichen Teil des Ventiles darstellt, und daß Arbeltsmittel in der Einlaßkammer (12a) einen Schub auf den Ausgleiehsteil auf einer Fläche des Ausgleichsteiles ausübt, die größer als die Fläche ist, auf welcher das in der Druckkammer (15) befindliche Arbeitsmittel einen Schub auf den Ausgleiehsteil (19) ausübt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3* dadurch gekennzeichnet, daß das Schiebeventil betätigbar ist, um Arbeitsmittel aus dem Bremsenbetätigungsmechanismus durch Ausrichtung eines Kanales in dem beweglichen Teil (19) mit einer Bohrung in dem relativ stillstehenden Teil (17) auszulassen, wodurch Arbeitsmittelverbindung zwischen zwei Bohrungen in dem stillstehenden Teil hervorgerufen ist, und daß eine der Bohrungen mit dem druckmittelbetätigten Bremsenbetätigungsmechanismus verbunden werden kann und die andere der Bohrungen sich mit der Einlaßkammer (12a) in Verbindung befindet.

5. Vorrichtung nach Anspruch J5, dadurch gekennzeichnet, daß das Schiebeventil betätigbar ist, um einen Kanal in dem beweglichen Teil (19) mit einer Bohrung in dem stillstehenden Teil (17) in Ausrichtung zu bringen und dadurch das Strömen von Arbeitsmittel aus der Einlaßkammer (12a) durch die Bohrung in dem stillstehenden Teil (17) zu einer weiteren Bohrung in dem stillstehenden Teil (17) und in Arbeitsmittelverbindung mit der Druckkammer (15) zu ermöglichen.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5* gekennzeichnet durch ein Einwegventil (41) in Form eines Kugelventiles, welches das Strömen von Arbeitsmittel von der Einlaßkammer (12S) zur Druckkammer (15) steuert.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung der in dem Schiebeventil (9, 17) gebildeten Kanäle und Bohrungen derart ist, daß im ausbalancierten Zustand des Ausgleiohsteiles (19) ein Kanal in dem beweglichen Ventilteil sioh in Verbindung mit derjenigen Bohrung befindet, die in dem stillstehenden Teil (17) für Verbindung mit dem Bremsenbetätigungsmeohanlsmus

10 9 8 2 5/1215

vorgesehen ist, und daß irgendeine Druckänderung in der Einlaßkammer (12a) oder in der Druckkammer (15) Verbindung des Bremsenbetätigungsmechanismus Über den genannten Kanal in dem beweglichen Teil (19) mit entweder der Einlaßkaramer (12a) oder dar Druckkammer (15) hervorruft.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7* gekennzeichnet durch eine auf den Ausgleichsteil (19) wirkende Einrichtung, um einer Bewegung des Ausgleichsteiles unter der Wirkung von Kräften zu widerstehen, dieauf ihn durch die Arbeitsmitteldrücke in der Einlaßkammer (12a) und in der Druckkammer (15) ausgeübt werden.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die auf den Ausgleiohsteil (19) wirkende Einrichtung zwei Federn (26, 27) aufweist, die in täter= entgegengesetzten Richtungar^uf den Ausgleichstell (19) wirken.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Schubteil (22) eine die Arbeitsmittelströmung dämpfende Einrichtung (14) verbunden und so ausgeführt ist, daß Bewegung des Schubteiles (22) Arbeitsmittelströmung durch eine Drossel (48) hervorruft.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungseinrichtung einen beweglichen Teil aufweist, der In einer Arbeitsmitteldruckkammer angeordnet und mit einer Arbeitsmittelströmungsleitung versehen ist, die sich zwischen zwei Bereichen des beweglichen Teiles erstreckt, und daß der bewegliche Teil so angeordnet 1st« daß er das Bestreben hat, sich gemeinsam mit dem Ausgleichsteil (19) zu bewegen und dadurch das Strömen von Arbeitsmittel entlang der Arbeitsmittelströmungsleitung hervorzurufen.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehmomentabfühleinrichtung (8) im Verhältnis zur Fläche, auf welcher der von Ihr erzeugte Druck auf den .Schuhteil (22) wirkt, solche Abmessungen hat, daJ der auf den Schubteil (22) ausgeübte Schub kleiner als der Schub 1st, der auf die Drehmomentabfühleinriohtung (8)

10 9 8 2 5/1215

durch die Drehmomentreaktion ausgeübt wird, die von der Bremse (5a) erzeugt ist.

15, Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehmomentabfühleinrichtung (8) als von der Selbstservovorrichtung (3) getrennte Einrichtung gebildet und mittels einer Druckaiittelzufuhrleitung mit dieser so verbunden ist, daß in der Drehmomentabfühleinrichtung (8) erzeugter Arbeitsmitteldruck den Schubteil (22) der Selbstservovorrichtung (3) betätigt«

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis I3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schubteil (22) und efcie oder mehrere Bremsen von dem Arbeitsmitteldruck betätigt sind, der von der Drehmomentabfühleinrichtung (8) erzeugt ist.

109825/1215

ίο

Leerseite