DE2125880C3 - Verstärkereinrichtung für eine Druckmittelanlage, insbesondere eine Fahrzeugbremsanlage - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Verstärkereinrichtung für eine Druckmittelanlage, insbesondere eine Fahrzeugbremsanlage, mit einem Druckmittel zu den Verbrauchern verdrängenden Arbeitskolben, der in Betätigungsrichtung vom Druck einer Druckmittelquelle beaufschlagbar ist, einem willkürlich betätigbaren Betätiguiigsglied sowie mit einem die Druckbeaufschlagung des Arbeitskolbens siteuernden Zuschaltventil, ferner mit einer zwischen dem Betätigungsglied und dem Arbeitskolben vorgesehenen Steuerkammer, in die das Betätigungsglied hineinragt und aus der bei einer Verschiebung des Betätigungsgliedes Druckmittel zur Betätigung des Zuschaltventils verdrängbar ist, wobei die Stirnfläche des Betätigungsgliedes entgegen der Betätigungsrichtung vom Steuerkammerdruck beaufschlagt ist.

Es ist eine Verstärkereinrichtung mit einem Zuschaltventil bekannt (DT-OS 20 01 483), bei der der Arbeitskolben mit dem Betiitigungsglied über ein mechanisches Gestänge verbunden ist. Ferner wird von dem Gestänge der Ventilschieber des Zuschaltventils betätigt. Da; Gestänge enthält eine federnde Teleskopver-

«Λ ne so daß bei Ausfall des Druckmittels durch eine ^b"!snrechend erhöhte Eingangskraft am Betätigungs- !?ed dieses in Anlage an den Arbeitskolben gelangen ?- Obwohl damit bei Druckausfall eine mechanische Stitigung des Arbeitskolbens ermöglicht ist, läßt sich ^f der bekannten Anordnung die Forderung nicht erff'llen, daß bei der Servobetätigung eine möglichst gro-(u Verschiebung des Arbeitskolbens mit einer mög-Gdist geringen Verschiebung des Betätigungsgliedes J^It wird. Ferner ist man für die Ausbildung des Ge^e?V es gh den verfügbaren Einbauraum gebunden. Fehlt das Druckmittel zum Betätigen des Arfaeitskolhens infolge eines verklemmten Ventilschiebers des Zucdialtventils, so kann bei einem Freikommen des Ven-

Ischlebers das Druckmittel stoßartig in die Arbeitskammer gelangen, wodurch eine schlagartige Bremswirkung erfolgt, da durch die stark zusammengedrückte Feder der Teleskopverbindung zwischen dem Betätieuiwsglied und dem Arbeitskolben über das Gestänge der Ventilschieber in die volle Öffnungslage gedrückt

Bei einer anderen bekannten Verstärkereinrichtung fDT-Gbm 19 11 383) wird bei Betätigung eines Betätieungsgüedes ein Steuerkammerdruck aufgebaut, der auf eine Ventilanordnung wirkt, von der abhängig von der Größe des erzeugten Steuerkammerdruckes die Verbindung zwischen der Druckmiltelquelle und dem Bremszylinder geöffnet wird. Bei dieser Anordnung wirkt der ausgeübte Bremsdruck nicht auf das Betätigungsglied zurück. Dies stellt für den Fahrzeugführer einen erheblichen Mangel dar. Bei Ausfall des Druckmittels kann zwar über den Steuerkammerdruck die Ventilanordnung verschoben und damit ein Bremsdruck aufgebaut werden, doch ist der Hub für das Betätigungsglied in diesem Fall sehr groß. Eine mechanische Verbindung zwischen dem Betätigungsglied und der Ventilanordnung ist nicht vorgesehen. Dieser Nachteil trifft auch bei einem anderen bekannten Hauptbremszylinder zu (US-PS 31 03 786), wobei ein mit dem Betätigungsglied verbundener Steuerkolben Druckmittel verdrängt und damit die Arbeitskolben verschiebt, die außerdem über Kolbenstangen von Servomotoren beaufschlagt werden. Die Anordnung ist so getroffen, daß eine mechanische Betätigung der Arbeitskolben durch das Betätigungsglied nicht erfolgen kam..

Die Erfindung geht von einer bekannten Verstärkereinrichtung (DT-OS 14 30 353) aus, bei der das mit dem Bremspedal verbundene Betätigungsglied in einer Bohrung des Arbeitskolbens verschiebbar ist und zwischen dem Arbeitskolben und dem Betätigungsglied eine Steuerkammer gebildet ist. Wird das Betätigangsglied verschoben, so wird Druckmittel aus der Steuerkammer verdrängt und verschiebt eine Mitnehmerhülse, über die mechanisch das Zuschaltventil geöffnet wird, so daß Druckflüssigkeit in den Arbeitsraum einströmt und unmittelbar auf den Arbeitskolben wirkt Auch bei dieser Anordnung wirkt der Steuerkammerdruck auf die Stirnseite des Betätigungsgliedes. Bei einem Ausfall des Druckmittels kann ferner das Betätigungsglied so weit verschoben werden, daß es mechanisch den Arbeitskolben zu betätigen vermag. Das die Verschiebung des Arbeitskolbens bewirkende Druckmittel beaufschlagt aber auch die Mitnehmerhülse und den Steuerkolben, so daß sich eine starke Hysteresis zwischen der Anliegekraft und der Lösekraft bei Betätigen der Bremse einstellt und die Empfindlichkeit der Bremsanlage bei kleinen Änderungen der am Bremspedal aufgebrachten Betätigungskraft gering ist. Die Bremse läßt sich also schlecht datieren. Fet ner ist ein Nachteil darin zu sehen, daß bei Druckausfall db auf das Betätigungsglied aufzubringende Kraft sehr hoch ist, während bei Servobetätigung der erforderliche Hub des Kolbens im Hauptbremszylinder einen verhältnismäßig großen Hub des Betätigungsgliedes der Verstärkereinrichtung benötigt Ferner sind bei der bekannten Anordnung zur Servobetätigung verhältnismäßig hohe Betätigungskräfte erforderlich, da verhältnismäßig viele Teile bewegt werden müssen.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Verstärkereinrichtung mit einem möglichst einfachen Aufbau zu schaffen, bei der sich bei intakter Druckmittelquelle eine Übersetzung zwischen dem Hub des Betätigungsgliedes und dem Hub des Arbeitskolbens ergibt.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß bei der Verstärkereinrichtung der eingangs geschilderten Art dadurch gelöst, daß in die Steuerkammer ein mit dem Arbeitskolben zusammenwirkendes Kolbenteil ragt, dessen vom Steuerkammerdruck beaufschlagte Stirnfläche kleiner ist als die vom Steuerkammerdruck beaufschlagte Stirnfläche des Betätigungsgliedes.

Bei einer Verschiebung des Betätigungsgliedes wird zunächst durch das Kolbenteil der Arbeitskolben verschoben, so daß das Bremslüftspiel schnell überwunden wird und der Bremsvorgang sofort beginnt. Gleichzeitig wird in der Steuerkammer ein Druck aufgebaut, der das Zuschaltventil unmittelbar öffnet, wodurch der Arbeitskolben mit Druckmittel beaufschlagt wird. Infolge der unterschiedlich großen Stirnflächen des Betätigungsgliedes und des Kolbenteils in der Steuerkammer wird das günstigste Hubverhältnis zwischen dem Betätigungsglied und dem Kolbenteil erzielt. Es läßt sich somit eine maximale Verschiebung des Arbeitskolbens mit einer minimalen Verschiebung des Betätigungsgliedes erhalten.

Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist zwischen der den Arbeitskolben mit dem Druck der Druckmittelquelle beaufschlagenden Arbeitskammer und der Steuerkammer ein Rückschlagventil angeordnet, das oberhalb eines vorbestimmten Druckunterschiedes zwischen diesen beiden Kammern entgegen dem Arbeitskammerdruck öffnet und beide Kammern miteinander verbindet. Über das Rückschlagventil kann also Druckmittel aus der Steuerkammer entweichen, wenn der Druckunterschied einen vorbestimmten Wert erreicht, so daß das Betätigungsglied unmittelbar in Anlage an das Kolbenteil gebracht wird und bei Druckausfall die Bremsbetätigung mechanisch erfolgen kann. Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung einer Fahrzeugbremsanlage mit einer im Schnitt gezeigten Ver Stärkereinrichtung,

F i g. 2 einen Schnitt eines weiteren Ausführungsbei 60 spiels einer Verstärkereinrichtung.

Bei dem in F i g. 1 gezeigten Ausführungsbeispie enthält die Bremsanlage 10, die zwischen einer Pumpi 12 und einem Servolenkgetriebe 14 angeordnet ist, in wesentlichen ein Zuschaltventil 16 und eine Verstärker ⁶5 einrichtung 18. Das Druckmittel gelangt von der Pum pe 12 über die Leitung 20 zu einer Einlaßöffnung 22 de Zuschaltventils 16. Das Druckmittel fließt durch da Zuschaltventil 16 über die in einem Ventilschieber

ausgebildete Nut 24 zu einer Auslaßöffnung 28 und von dort über eine Leitung 30 zum Servolenkgetriebe 14. Da das Servolenkgetriebe 14 normalerweise durch ein nicht gezeigtes, in der Mittellage geöffnetes Ventil betätigt wird, fließt das Druckmittel über eine Leitung 32 zum Vorratsbehälter 34 zurück. Die Leitung 32 enthält ein T-Stück, an das eine Leitung 36 von einer Rückströmöffnung 38 des Zuschaltventils 16 angeschlossen ist.

Das Zuschaltventil 16 enthält ein Gehäuse 40 mit einer Bohrung 42, die mit der Einlaßöffnung 22, der Auslaßöffnung 28 und der Rückströmöffnung 38 in Verbindung steht. In der Bohrung 42 sitzt der Ventilschieber 26, der einen Längskanal 44 enthält. Wie F i g. 1 zeigt, weist der Ventilschieber 26 an seinem einen Ende einen Steuerkolben 46 kleineren Durchmessers auf, der dichtend in einer mit dem Gehäuse 40 verbundenen Kappe 48 sitzt, die das eine Ende der Bohrung 42 verschließt. Die Kappe 48 enthält eine Steueröffnung 50, die mit einem Kanal 45 des Steuerkolbens 46 in Verbindung steht. Das andere Ende der Bohrung 42 ist durch einen mit dem Gehäuse 40 verbundenen Stopfen 52 verschlossen. Der Stopfen 52 enthält eine Arbeitsöffnung 54, die mit dem Längskanal 44 in Verbindung steht.

Der Ventilschieber 26 enthält eine erste Bohrung 56, die mit der Bohrung 42 zwecks Steuerung der Entlastungsverbindung zwischen der Rückströmöffnung 38 und der Arbeitsöffnung 54 zusammenwirkt, und eine zweite Bohrung 58, die mit der Bohrung 42 zwecks Steuerung der Zufuhrverbindung zwischen der Einlaßöffnung 22 und der Arbeitsöffnung 54 zusammenwirkt. Wie F i g. 1 zeigt, drückt eine am Stopfen 52 anliegende Feder 60 den Ventilschieber 26 gegen eine Schulter 49 der Kappe 48 in die normale Ruhelage, in der die Entlastungsverbindung geöffnet und die Zufuhrverbindung geschlossen ist.

Ein Rückschlagventil 62 ist zwischen dem Längskanal 44 und dem Kanal 45 im Ventilschieber 26 angeordnet. Eine an einer im Ventilschieber 26 befestigten Scheibe 66 anliegende Feder 64 drückt das Rückschlagventil in seine Schließlage. Wie weiter unten näher erläutert wird, fließt das Druckmittel in der Öffnungslage des Rückschlagventils 62 von dem Kanal 45 über die öffnungen 68 und 70 im Ventilschieber 26 zum Längskanal 44.

Die Verstärkereinrichtung 18 weist ein Gehäuse 72 mit einer Bohrung 74 auf, in der ein Arbeitskolben 82 zwecks Bildung einer Arbeitskammer 76 dichtend einsitzt. Die Arbeitskammer 76 steht mit der Arbeitsöffnung 54 des Zuschaltventils 16 über eine öffnung 78 und eine Leitung 80 in Verbindung. Eine Steuerkammer 84 ist neben der Arbeitskammer 76 ausgebildet und steht mit dieser über einen Durchgangskanal 86 in Verbindung, in dem dichtend ein Kolbenteil 88 des Arbeitskolbens 82 einsitzt Das Kolbenteil 88 fluchtet mit einem Betätigungsglied 90, das über eine Dichtung 92 in die Steuerkammer 84 ragt Das Betätigungsglied 90 ist mit dem herkömmlichen, nicht gezeigten Fahrzeugbremspedal verbunden. Die Steuerkammer 84 steht mit 6c der Steueröffnung 50 des Zuschaltventils 16 über eine öffnung 94 und eine Leitung 96 in Verbindung.

In einem in der Bohrung 74 angeordneten Stopfen 98 sitzt gleitfähig eine Schubstange 100, die am Arbeitskolben 82 anliegt Die Schubstange 100 ist mit einem, nicht gezeigten, Hauptbremszylinder verbunden. Eine Feder 102, die am Stopfen 98 anliegt, drückt den Arbeitskolben 82 und das mit dem Betätigungsglied 90 zusammenwirkende Kolbenteil 88 federnd in die Ruhe lage, in der es an dem flachen Kopf 108 des Betäti gungsglieds 90 anliegt Eine am Kolbenteil 88 ausgebil dete Abflachung 104 wirkt mit einer im Durchgangska nal 86 angeordneten Dichtung 106 zusammen und bil det ein Machsaugventil, das in der Ruhelage des KoI benteils 88 ein erneutes Auffüllen der Steuerkammer SA von der Arbeitskammer 76 her gestattet.

Das Zuschaltventil 16 ist mit der Verstärkereinrich tung 18 über die beiden Leitungen 80 und % verbun den. Diese Ausbildung ermöglicht es, an Stelle einer einzigen größeren Baueinheit zwei kleinere Baueinhei ten noch im Fahrzeug unter zubringen. Falls es die Einbauverhältnisse erlauben, können die beiden Baueinheiten selbstverständlich mit geringen Änderungen und zur Vermeidung von Leitungen miteinander verschraubt werden. Das Zuschaltventil 16 kann nahe am Servolenkventil eines Kraftfahrzeuges angeordnet sein, so daß zu der Lenkanlage nur kurze Zuleitungen erforderlich sind.

Das Gehäuse der Verstärkereinrichtung kann aus Aluminiumlegierung bestehen. Da sämtliche bewegten Bauteile elastomer abgedichtet sind, können Leckströme durch unterschiedliche Werkstoffausdehnung nicht entstehen.

Das Zuschaltventil 16 wird aus einer Eisenlegierung hergestellt, so daß die engen Toleranzen zwischen dem Ventilschieber 26 und dem Ventilgehäuse 40 bei sämtlichen Temperaturen eingehalten werden können.

F i g. 2 zeigt eine kompakt ausgebildete Verstärkereinrichtung in koaxialer Bauweise, wobei mit der F i g. 1 baugleiche Teile mit gleichen, jedoch um 200 erhöhte Bezugszeichen, bezeichnet sind.

Das Verstärkergehäuse enthält zwei miteinander verschraubte Abschnitte 201 und 203. Wie F i g. 2 zeigt, enthält der Abschnitt 201 eine Bohrung 274, in der der Arbeitskolben 282 dichtend einsitzt. Eine mit dem Ar beitskolben 282 zusammenwirkende Schubstange 300 dient zur Betätigung eines herkömmlichen, nicht gezeigten Hauptbremszylinders. Der Abschnitt 203 enthält eine Bohrung 242, die an ihrem einen Ende mit der Einlaßöffnung 222, der Auslaßöffnung 228 und der Rückströmöffnung 238 in Verbindung steht, und in der ein ringförmiger, dem Ventilschieber 26 entsprechender Ventilschieber 226 vorgesehen ist, während im anderen Ende der Bohrung 242 ein Betätigungsglied 290 einsitzt Eine Feder 260 drückt den Ventilschieber 226 in seine Ruhelage, in der er an einem am Abschnitt 203 befestigten Ring 205 anliegt.

Der Hauptunterschied zwischen den beiden Ausführungsbeispielen besteht darin, daß das als Stößel ausgebildete Kolbenteil 288 koaxial und dichtend in einem Durchgangskanal 286 angeordnet ist, der im Ventilschieber 226 ausgebildet ist Gemäß F i g. 2 wird die Arbeitskammer 276 durch den links vom Durchgangskanal 286 gelegenen Abschnitt der Bohrung 242 gebildet und die Steuerkammer 284 wird durch den rechten Abschnitt der Bohrung 242 begrenzt. Das Kolbenteil 288 besteht aus zwei miteinander verschraubten Teilen 207 und 209, die mit dem Arbeitskolben 282 bzw. dem Betätigungsgiied 290 zusammenwirken. Eine an einem Stopfen 298 anliegende Feder 302 drückt den Arbeitskolben 282 normalerweise in seine Ruhelage, in der er am Gehäuseabschnitt 203 anliegt Außerdem drückt eine nicht gezeigte Feder das Betätigungsglied 290 in Richtung auf das seinerseits am Arbeitskolben 282 anliegende Kolbenteil 288, wodurch das Betätigungsglied 290 und das Kolbenteil 288 ihre in F i β. 1 e-ezeie-ten

Ruhelagen einnehmen. Eine Abflachung 304 isl am Teil 209 vorgesehen und bildet ein Nachsaugventil, das in der Ruhelage des Kolbenteils 288 ein erneutes Auffüllen der Steuerkammer 284 von der Arbeitskammer 276 her ermöglicht.

In einer im Kolbenteil 288 ausgebildeten Bohrung 211 ist ein Rückschlagventil 262 angeordnet. Eine am Teil 207 anliegende Feder 64 drückt das Rückschlagventil in die geschlossene Ruhelage. Wie weiter unten näher erläutert wird, gelangt das Druckmittel in der Öffnungslage des Rückschlagventils 262 von der Steuerkammer 284 über die Bohrung 211 zur Arbeitskammer 276.

Die Betriebsweise der in F i g. 1 gezeigten Verstärkereinrichtung bei vorhandener Servoverstärkung ist wie folgt:

Der Ventilschieber 26 befindet sich in der Ruhelage, so daß die Verbindung für das Servolenkgetriebe 14 über die Nut 24 geöffnet ist. Die Arbeitskammer 76 ist mit dem Vorratsbehälter 34 verbunden, da die Entlastungsverbindung über die Bohrungen 56 geöffnet ist. Die Steuerkammer 84 ist über die Abflachung 104 am Kolbenteil 88 ebenfalls mit dem Vorratsbehälter 34 verbunden.

Gemäß F i g. 1 verschiebt sich das Betätigungsglied 90 beim Bedienen des Bremspedals nach links und verschiebt somit das Kolbenteil 88. Nach einer Verschiebung von etwa 1 mm wird die Abflachung 104 durch die Dichtung 106 verschlossen. Diese Verschiebung reicht ferner aus, ein Spiel der Bauteile der Einrichtung aufzunehmen. Bei einer weiteren Verschiebung des Betätigungsgliedes 90 wird Flüssigkeit aus der Steuerkammer 84 verdrängt. Da zu diesem Zeitpunkt lediglich ein geringer Druck in der Steuerkammer entsteht, strömt das Druckmittel nicht durch die öffnung 94 ab. Vielmehr hat die Stirnfläche des Betätigungsgliedes 90, gemäß Fig. 1, eine doppelt so große Querschnittsfläche wie die des Kolbenteils 88, so daß das Kolbenteil 88 und der Arbeitskolben 82 doppelt so schnell wie das Betätigungsglied 90 nach links verschoben werden. Schließlich wird durch die Betätigung des Hauptbremszylinders eine bestimmte Gegenkraft aufgebracht, und in der Steuerkammer 84 muß sich ein merklicher Druck aufbauen, damit der Bremsvorgang durchgeführt werden kann. Der Steuerkammerdruck wird über die öffnung 94, die Leitung 96 und die Steueröffnung 50 dem Ventilschieber 26 zugeführt. Wenn der Steuerkammerdruck beispielsweise 3 kg/cm² übersteigt, wird die durch die Rückstellfeder 60 am Ventilschieber 26 angreifende Gegenkraft überwunden und der Ventilschieber 26 verschiebt sich nach links. Da die Fläche des Betätigungsgliedes 90 gemäß F i g. 1 etwa 2.5 mal größer ist als die Fläche des Steuerkolbens 46 des Ventilschiebers 26, verschiebt sich der Ventilschieber 26 2,5 mal so rasch wie das Betätigungsglied. Wenn sich der Ventilschieber nach links verschiebt, sucht er die Nut 24 zwischen der Einlaßöffnung 22 und der zur Servolenkeinrichtung 14 führenden Auslaß-Öffnung 28 zu verschließen, wobei die Bohrung 56 zur Rückströmöffnung 38 geschlossen und die Bohrungen 58 zur Einlaßöffnung 22 geöffnet werden. Somit gelangt das Druckmittel von der Pumpe 12 über den Längskanal 44, die Arbeitsöffnung 54, die Leitung 80 und die öffnung 78 zur Arbeitskammer 76, wodurch der Arbeitskolben 82 betätigt wird. Der Ventilschieber 26 ist infolge der Kanäle 70 und 68 teilweise im Gleichgewicht, wobei der Steuerkolben 46 des Ventilschiebers ein »Kräfteungleichgewicht« bewirkt. Infolge der Kraft der Rückstellfeder 60 und des im allgemeinen hohen Arbeitsdruckes während des Betriebes (beispielsweise 50 kg/cm²) ist der Arbeitsdruck im Gleichgewichtszustand des Ventilschiebers geringfügig niedriger als der Steuerkammerdruck. Der Druck an der Stirnfläche des Steuerkolbens 46 wirkt natürlich auch auf das Betätigungsglied 90 und liegt auch am Kolbenteil 88 an, so daß die gesamte Fläche des Arbeitskolbens im wesentlichen dem gleichen Druck ausgesetzt ist. Der schließlieh erreichte Arbeitsdruck hängt vom Hub des Ventilschiebers 26 nach links ab, wobei dieser Hub seinerseits vom Hub des Betätigungsgliedes 90 abhängig ist. Die vom Arbeitskolben 82 aufgebrachte Kraft ist daher im wesentlichen proportional der am Betätigungsglied angreifenden Kraft, und zwar im Verhältnis der Stirnfläche des Arbeitskolbens zur Stirnfläche des Betätigungsgliedes, wobei dieses Verhältnis bei dem in F i g. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel 1 :4 ist. Bei Entlastung der Bremspedalkraft bei vorhandener Servobetätigung läuft der oben beschriebene Vorgang in umgekehrter Reihenfolge ab.

Nunmehr wird die Betriebsweise der Verstärkereinrichtung bei nicht vorhandener Servobetätigung beschrieben. Es gibt grundsätzlich drei Fälle, in denen die Betriebsweise ohne Servokraft benötigt wird:

1. Bei einem Druckausfall, beispielsweise bei Ausfall der Servopumpe,

2. Bei einer mechanischen Störung, wenn beispielsweise zwar Druck an der Einlaßöffnung des Zuschaltventils vorhanden ist, der Ventilschieber sich jedoch nicht durch den Sleuerkammerdruck verschiebt, weil beispielsweise Verunreinigungen ein mechanisches Verklemmen verursachen,

3. Bei einem Hydraulikversagen infolge Druckmittelverlust.

In den obengenannten drei Fällen kann in der Arbeitskammer kein Druck aufgebaut werden und die Betätigung der Verstärkereinrichtung isi wie folgt:

Fall!

Der Ablauf erfolgt zunächst wie im Betriebszustand mit vorhandener Servoverstärkung, wobei auch der Ventilschieber 26 nach links verschoben wird. Eine Verschiebung des Ventilschiebers 26 führt jedoch nicht zu einer entsprechenden Erhöhung des Arbeitsdruckes, da von der Pumpe 10 kein Druck zur Verfügung steht. Der Fahrzeugführer erhöht instinktiv die auf das Bremspedal aufgebrachte Kraft. Diese Kraft führt zu einer Erhöhung des Drucks in der Steuerkammer 84 bis auf beispielsweise 4 kg/cm², woraufhin das Rückschlagventil b2 entgegen der Kraft der Feder 64 von seinem Sitz abgehoben und Druckmittel über die öffnungen 6i und 70 und die öffnung 54 zur Arbeitskammer 76 ge· langt, die natürlich nicht unter Druck steht. Dann kanr das Betätigungsglied 90 mit dem Kolbenteil 88 derar zusammenwirken, daß das Hubverhältnis von Betäti gungsglied 90 und Arbeitskolben 82 gleich Eins wird.

Falls während des Betriebs an der Einlaßöffnung 2Ά

erneut ein Servodruck vorhanden ist. ist der Überganf vom Zustand mit Servoverstärkung zum Zustand ohni Servoverstärkung glatt und weich und ohne Gefahr fü das Fahrzeug, da der Steuerdruck bei etwa 4 kg/cm liegt.

Fall 2

Die Betriebsweise ist die gleiche wie bei Fall 1, m der Ausnahme, daß das Rückschlagventil 62 sich zui

Vorratsbehälter 34 öffnet. Das von der Steuerkammer 84 zum Vorratsbehälter 34 gelangte Druckmittel füllt die Steuerkammer 84 beim Bremspedal-Rückhub erneut über die Abflachung 104 auf.

Falls jedoch der verklemmte Ventilschieber 26 während des Betriebs freikommt, sind geringe Unterschiede vorhanden.

Es sei angenommen, daß der Ventilschieber 26 in der Ruhelage, also in der in F i g. 1 gezeigten rechten Endlage, verklemmt ist.

Falls der Ventilschieber 26 freikommt, bevor sich das Betätigungsglied an das Kolbenteil 88 anlegt, verschiebt sich der Ventilschieber 26 geringfügig nach links und der Steuerkammer sinkt infolge der Inkompressibilität des in der Steuerkammer enthaltenen Druckmittels. Wenn dann der Fahrer das Bremspedal niederdrückt, nimmt der Servoverstärker erneut den normalen Betrieb mit Servoverstärkung auf.

Falls der Ventilschieber 26 freikommt, nachdem das Betätigungsglied 90 am Kolbenteil 88 anliegt, verschiebt sich der Ventilschieber 26 nach links und hält an, da das Betätigungsglied 90 am Kolbenteil 88 anliegt.

Das Rückschlagventil 62 hat tatsächlich zwei Hauptfunktionen: Auf der einen Seite ermöglicht es einen allmählichen Übergang von der hydraulischen Verbindung zwischen Betätigungsglied und Kolbenteil zu deren mechanischer Verbindung, und auf der anderen Seite erreicht es eine allmähliche Erhöhung des Steuerkammerdrucks gegenüber einer Änderung des Arbeitsdrucks, da infolge der Kraft der Feder 64 der maximale Unterschied dieser Drücke nicht größer als beispielsweise 4 kg/cm² sein kann. Hieraus ergibt sich, daß, gleichgültig welche Kraft der Fahrzeugführer am Bremspedal aufbringt und gleichgültig ob mit oder ohne Servoverstärkung gearbeitet wird, eine stets glatte, weiche Betätigung des Arbeitskolbens erreicht wird, sowohl während der Betriebszustände mit Servoverstärkung als auch während des Übergangs von einem Betriebszustand ohne Servoverstärkung zu einem Betriebszustand mit Servoverstärkung. Wegen der hydraulischen Verbindung ergibt sich eine kurzzeitige Verzögerung beim Ansprechen des Servoverstärkers.

Da ferner bei Betriebszuständen mit abgeschalteter Servoverstärkung infolge der Anordnung des Rückschlagventils 62 der maximale Wert des Steuerkammerdrucks merklich verringert wird und im wesentü· chen beispielsweise 4 kg/cm² entspricht, wird die Verschiebung des Betätigungsgliedes 90 entgegen der Kraft des Steuerkammerdrucks erleichtert. Demgemäß verhindert das Rückschlagventil entsprechend der Tatsache, daß im Hinblick auf ein günstiges Hubverhältnis

ίο des Betätigungsgliedes und des Arbeitskolbens die wirksame Fläche des Betätigungsgliedes im allgemeinen größer als die des Kolbenteils ist. einen möglichen Kraftverlust zwischen der an dem Betätigungsglied aufgebrachten Eingangskraft und de, von dem Kolbenteil erzeugten Ausgangskraft.

Fall 3

Falls aus irgendeinem Grund das Druckmittel aus dem Gehäuse des Zuschaltventils oder der Verstärkereinrichtung entweicht, erfolgt die Betätigung auf rein mechanische Weise, wobei das Betätigungsglied 90 den Arbeitskolben 82 über das Kolbenteil 88 unmittelbar betätigt.

Das in F i g. 2 gezeigte Ausführungsbeispiel arbeitet im wesentlichen genauso wie das in F i g. 1 gezeigte Ausführungsbeispiel, und seine Betriebsweise wird daher nicht beschrieben.

Es seien noch einige Abwandlungen der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele erwähnt:

Zum einen kann der Stopfen 98 in Fortfall geraten und die Schubstange 100, 300 gleitend im Gehäuse des Hauptbremszylinders einsitzen; ferner kann der Arbeitskolben 82 selbst ein herkömmlicher Bremskolben sein. Bei einer Mehrkreis-Bremsanlage müßte natürlich ein zusätzlicher, federnd mit dem Kolben 82 gekoppelter Kolben vorgesehen sein, wie dies bei bekannten Zweikreis-Hauptbremszylindern der Fall ist. Schließlich kann die Auslaßöffnung 28 verschlossen sein und die Einlaßöffnung 22 kann an eine Druckmittelquelle, beispielsweise einen Speicher, angeschlossen sein.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (12)

Patentansprüche:

1. Verstärkereinrichtung für eine Druckmittelanlage, insbesondere eine Fahrzeugbremsanlage, mit s einem Druckmittel zu den Verbrauchern verdrängenden Arbeitskolben, der in Betätigungsrichtung vom Druck einer Druckmittelquelle beaufschlagbar ist, einem willkürlich betätigbaren Betätigungsglied sowie mit einem die Druckbeaufschlagung des Arbeitskoibens steuernden Zuschaltventil, ferner mit einer zwischen dem Betätigungsglied und dem Arbeitskolben vorgesehenen Steuerkammer, in die das Betätigungsglied hineinragt und aus der bei einer Verschiebung des Betätigungsgliedes Druckmittel zur Betätigung des Zuschaltventils verdrängbar ist, wobei die Stirnfläche des Betatigungsgiiedes entgegen der Betätigungsrichtung vom Steuerkammerdruck beaufschlagt ist, dadurch gekennzeichnet, daß in die Steuerkammer (84; 284) ein mit dem Arbeitskolben (82; 282) zusammenwirkendes Kolbenteil (88; 288) ragt, dessen vom Steuerkammerdruck beaufschlagte Stirnfläche kleiner ist als die vom Steuerkammerdruck beaufschlagte Stirnfläche des Betätigungsgliedes (90; 290).

2. Verstärkereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der den Arbeitskolben (82; 282) mit dem Druck der Druckmittelquelle (12) beaufschlagenden Arbeitskammer (76; 276) und der Steuerkammer (84; 284) ein Rückschlagventil (62, 262) angeordnet ist, das oberhalb eines vorbestimmten Druckunterschieds zwischen diesen beiden Kammern entgegen dem Arbeitskammerdruck öffnet und beide Kammern miteinander verbindet.

3. Verstärkereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerkammer (84) und die Arbeitskammer (76) durch einen Flansch des Gehäuses (72) getrennt ist, durch den sich das Kolbenteil (88) erstreckt und in dem ein Nachsaugventil (104,106) angeordnet ist.

4. Verstärkereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der über eine Leitung (96) mit der Steuerkammer (84) verbundene Ventilschieber (26) des Zuschaltventils in einem Gehäuse (40) mit einer Einlaßöffnung (22), einer Arbeitsöffnung (54) und einer Rückströmöffnung (38) angeordnet ist, und daß ein am Ventilschieber (26) befestigter Steuerkolben (46) vorgesehen ist, der eine mit der Steuerkammer (84) verbun- dene Steueröffnung (50) abteilt.

5. Verstärkereinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkolben (46) mit dem entgegengesetzt zum Steuerkammerdruck wirkenden Arbeitskammerdruck beaufschlagt ist.

6. Verstärkereinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückschlagventil (62) durch Federkraft in eine Schließlage gedrückt ist, in der ein im Steuerkolben (46) des Ventilschiebers (26) ausgebildeter Kanal (45) verschlossen ist.

7. Verstärkereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Bohrung (242) des Verstärkergehäuses zwischen der Arbeitskammer (276) und der Steuerkammer (284) das Zu- <>5 schaltventil angeordnet ist, dessen ringförmiger Ventilschieber (226) einen zylindrischen koaxialen Durchgangskanal (286) aufweist, über den die Steuerkammer und die Arbeitskammer miteinander verbunden sind und in dem gleitend das mit dem Arbeitskolben (282) zusammenwirkende als Stößel ausgebildete Kolt«nteil (288) angeordnet isi. und daß der Ventilschieber (226) mit einer an die Druckmittelquelle (12) angeschlossenen Einlaßöffnung (222) und mit einer mit einem Vorratsbehälter (34) verbundenen Rückströmöffnung (238) zusammen-

wirkL

8. Verstärkereinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückschlagventil einen federbelasteten Ventilkörper (262) aufweist, der in einer Bohrung (211) des auf den Arbeitskolben (282) wirkenden Kolbenteils (288) angeordnet ist

9. Verstärkereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitskolben (88, 288) durch eine Federeinrichtung (102, 302) in Anlage an das Betätigungsglied (90; 290) oder an das Gehäuse (203) gedrückt ist.

10. Verstärkereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitskammer und die Steuerkammer über ein Nachsaugventil miteinander verbunden sind, das von einer Abflachung (104, 304) an dem in die Steuerkammer ragenden Kolbenteil (88; 288) gebildet ist, wobei die Abflachung mit der Bohrung im Gehäuseflansch bzw. im Ventilschieber (226) zusammenwirkt und in der Ruhelage des Arbeitskolbens die Arbeitskammer mit der Steuerkammer verbindet.

11. Verstärkereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilschieber (26, 226) des Zuschaltventils durch eine Feder (60, 260) in eine Lage gedruckt ist, in der die Arbeitskammer (76, 276) mit der Rückströmöffnung (38,238) verbunden ist.

12. Verstärkereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 oder 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Zuschaltventil und der Arbeitskolben (82) in voneinander getrennten Gehäusen untergebracht sind.