DE2229839A1

DE2229839A1 - Hauptzylinder für zwei hydraulische Kreise, insbesondere für zwei Bremskreise

Info

Publication number: DE2229839A1
Application number: DE19722229839
Authority: DE
Inventors: Guy Arnouville Papiau (Frankreich)
Original assignee: DBA SA
Current assignee: DBA SA
Priority date: 1971-06-18
Filing date: 1972-06-19
Publication date: 1972-12-21
Also published as: ES403994A1; GB1334996A; SE392078B; US3800540A; FR2141595A1; FR2141595B1; IT956645B; SU531484A3

Description

Dr. Ing. H. iv^gen-iank

Dipl. Ing. H. Hauck - C iol Pr.ys. VV. Schmitz

Dipl. Ing. E. Greifs - Dipl. Ing. W. Wahnert

8 München 2, MczariiCraSe 25

Telefon 5380580

; Socifcte Anonyme D.B.A.

98 Bd Victor Hugo 15. Juni 1972

! 92 Clichy, France Anwaltsäkte M-2204

Hauptzylinder für zwei hydraulische Kreise, insbesondere für zwei Bremskreise

Die Erfindung betrifft im wesentlichen einen hydraulischen Hauptzylinder zur Betätigung zweier Sätze von Bremsäntrieben, welche zwei unabhängigen Bremskreisen zugeordnet sind.

Ein Tandem-Hauptzylinder bereits bekannter Art weist ein Gehäuse

j mit darin befindlicher Bohrung auf, in welcher ein durch eine Eingangs -Steuer stange betätigbarer Steuerkolben und ein frei beweglicher Kolben verschiebbar geführt sind, um zwei im Volumen variable Druckmittelkammern zu bilden. Diese Kammern sind an die beiden Bremskreise angeschlossen.

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Falls einer der einem Hauptzylinder dieser Art zugeordneten Bremskreise ausfällt führt die Leckage an der entsprechenden, im Volumen variablen Karaer zu einer verhältnismäßig langen Leerlauf-Bewegung der Eingangs-Steuerungsstange und des gewöhnlich der j Stange zugeordnetes Bremspedals. Die Bremsleistung bzw. der Bremswirkungsgrad gehen infolgedessen verloren und die Bremse muß so ausgelegt werden, daß die Gesamtbewegung des Bremspedals vergrößert werden kann.

Um diese Nachteile zu beseitigen ist der Hauptzylinder gemäß der Erfindung so aufgebaut, daß im Gehäuse des HauptZylinders eine

; stufenweise abgesetzte Bohrung vorgesehen ist, daß ein stufenweise ausgebildeter Kolben, durch Eingangs-Steuerungsmittel betätigbar, unter Abdichtung in der Bohrung verschieblich ist und

J in dieser zwei im Volumen variable Druckkammern bildet, wobei

j die Druckkammern unabhängig mit zwei Auslaßöffnungen im Gehäuse in Verbindung stehen, und daß ein einzelner Ventilkörper Füllkanälen der Druckkammern zum Einleiten hydraulischen Arbeits-

mittels zugeordnet ist, wenn der Kolben durch die Eingangs-Steuerungsmittel innerhalb der Bohrung bewegt ist.

Ein Haujtzylinder beschriebener Art vermittelt eine beträchtliche

j Raumeinsparung im Vergleich mit Tandem-Hauptzylindern für Doppel-I oder Zweifaciikreise.

Nach einem we:" :^ren Merkmal der Erfindung kennzeichnet sich der Hauptzylinder dadurch, daß eier Ventilkörper eine ringförmige, verschiebbar- false aufweist« welche koaxial zwischen den im

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Durchmesser kleineren Teilen des Kolbens und der Bohrung angeordnet ist, und daß eine elastische Anordnung zwischen dem Kolben und der Hülse eingesetzt ist, um die Hülse unter Abdichtung an das Gehäuse anzulegen, so daß die Füllkanäle bei Betätigung des Kolbens schließbar sind.

Der Hauptzylinder ist gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung so beschaffen, daß Dichtungsringe in Nuten der Hülse geführt sind und unter Abdichtung mit der Endwand des im Durchmesser kleineren Bohrungsteils und mit der Schulter zusammen wirken, die zwischen den im Durchmesser kleineren und größeren Bohrungsteilen gebildet ist.

Mit Hilfe einer derartigen Konstruktion schließen sich die die Druckkammern speisenden Kanäle gleichzeitig und das Risiko der Zerstörung der an der Hülse befindlichen Dichtungen ist reduziert, da die Dichtungen nur unter Druck wirksam sind.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachfolgend unter Bezugnähme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert.

; Fig. 1 stellt eine erste Ausführungsform eines Hauptzylinders für einen Doppelbremskreis dar; und

Fig. 2 stellt eine zweite Ausführungsform eines HauptZylinders gemäß der Erfindung für einen Doppelbremskreis dar.

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Der in Fig. 1 dargestellte Hauptzylinder weist ein Gehäuse 10 mit einer stufenweise abgesetzten Blindbohrung auf, die durch die Endwand 12, einen Bohrungsteil 14 kleineren Durchmessers, eine Schulter 16 und durch einen Bohrungsteil 18 größeren Durchmessers ge- ; bildet ist. Ein stufenweise ausgebildeter Kolben 20 ist verschiebf bar innerhalb.der Blindbohrung geführt und besteht im wesentlichen aus einem Teil 22 eines großen Durchmessers und aus einem Teil

eines kleineren Durchmessers. Der Kolbenteil 22 ist unter Abdichj tung im Bohrungsteil 18 verschiebbar, während der Kolbenteil unter Abdichtung in einer Hülse 25 verschiebbar ist. Die Hülse ihrerseits ist unter Abdichtung im Bohrungsteil 14 verlagerbar. Die beschriebene Anordnung ermöglicht es, zwei im Volumen variable Druckkammern zu bilden: Eine erste Kammer 26 im kleineren Bohrungsteil 14 und eine zweite Kammer 28 im größeren Bohrungsteil 18. Die beiden Kammern 26 und 28 werden über zwei Kanäle 30 und 32 des Gehäuses 10 mit Bremsmittel gespeist. Das öffnen dieser Kanäle wird durch einen in der Hülse 25 befindlichen Ventilkörper gesteuert. Die Kammern 26 und 28 sind über zwei Auslaßöffnungen

'

34 und 36 in geeigneter Weise an zwei Sätze von Bremsantrieben (nicht dargestellt) angeschlossen. Gemäß Fig. 1 befinden sich O-Dichtungsringe 38, 40 in Nuten der Hülse 25, d.h. an der Endfläche 27 und auf einer radialen Vedängerung 29. Die O-Dichtungsringe kommen also mit der Endwand 12 und mit der Schulter 16 der Bohrung gleichzeitig in Berührung. Aus diesem Grund ist der axiale Abstand zwischen den Dichtungen bzw. O-Dichtungsringen 38 und 40 gleich dem axialen Abstand zwischen der Endwand'12 und der Schulter 16.

Die relative Lage der Kanäle 30 und 32, der Auslaßöffnungen 34,36, der Ringdichtungen 38, 40 und einer Dichtung 42, welche die Abdichtung zwischen der Hülse 25 und dem Bohrungsteil 14 herstellt,

j ist erkennbar. Die Kanäle 30 und 32 führen auf den entgegenge-

setzten Seiten der Dichtung 42 in den Bohrungsteil 14. Die Auslaßöffnung 34 verläuft koaxial mit dem O-Dichtungsring 38; wenn

j dieser auf eine ringförmige Anschlagfläche an der Endwand 12 auf-

• gedrückt wird verhindert sie die hydraulische Verbindung zwischen dem Kanal 30 und der Auslaßöffnung 34. Eine öffnung 44 ist koaxial mit dem O-Dichtungsring 38 an de*· Endfläche 27 der Hülse 25 vorgesehen, um die Kammer 26 mit der Auslaßöffnung 34 zu verbinden. Wenn der O-Dichtungsring 40 gegen eine ringförmige Anschlagfläche der Schulter angedrückt wird, unterbindet er die hydraulische Verbindung zwischen der Kammer 28 und einer ringförmigen Nut 46, welche sich an der Außenseite der Hülse 25 befindet und mit dem Kanal 32 in Verbindung steht.

Diese koaxiale Anordnung ermöglicht die korrekte Einstellung wäh-

rend des Betriebs der wesentlichen Bauteile des HauptZylinders. j Natürlich kann derselbe Vorteil erzielt werden, wenn man die 0-Dichtungsringe 38 und 40 in entsprechende Nuten in der Endwand 12 und an der Schulter 16 einsetzt.

Bei nicht dargestellten Weiterbildungen von Hauptbremszylindern j gemäß der Erfindung wird die Anordnungder Auslaßöffnungen und der Zuleitungskanäle umgekehrt bzw. geändert; dennoch werden die

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Zuleitungskanäle durch die Bewegung der als Ventil wirkenden Hülse ringförmiger Gestalt geschlossen.

Eine erste Feder 48 befindet sich zwischen der Schulter 16 und dem [ Kolben 20 und drückt diesen in seine Leerlauf- bzw. Ruheposition, ! in welcher der Kolben an einem Anschlagring 50 im Gehäuse anliegt. Eine zweite Feder 52 ist zwischen Kolben 20 und der Hülse 25 vorgesehen und drückt die Hülse in ihre (in Fig. 1 dargestellte) Ruhe-

j position, wenn sich der Kolben 20 entsprechend in seiner Ruhe-

i
oder Leerlaufpositfon befindet. Ein Blindloch 54 im Teil 22 des Kolbens 20 nimmt das Ende eines (nicht dargestellten) Steuerungshebels auf, welcher mit Hilfe einer mechanischen Verbindung oder mit Hilfe eines Servoantriebes beliebiger Art an ein Bremspedal

i
angeschlossen ist.

Der Hauptzylinder beschriebener Konstruktion arbeitet wie folgt. Der Kolben 20 und die Hülse 25 nehmen ihre Leerlauf- oder Ruhepositionen (in Fig. 1 dargestellt) ein, so daß die im Volumen variablen Kammern 26 und 28 mit Bremsmitteln gefüllt werden. Wenn eine Bedienungsperson das Bremspedal betätigt bewegt sich der Kolben 20 gemäß Fig. 1 nach links. Diese Bewegung hat zur Folge, ι daß sich die Hülse 25 verlagert und in abdichtender Weise an der

j Endwand 12 als auch an der Schulter 16 der Zylinderbohrung anliegt. Da die 0-Dichtungsringe 38 und 40 unter Druck wirksam sind ist ihr Verschleißwiderstand beträchtlich erhöht. Die nachfolgende Bewegung des i'olbens 20 hat zur Folge, daß sich der Druck des BremsBiitte j; in den Kammern 26 und 28 erhöht und die Bremsen be- i

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tätigt. Der effektive Querschnitt der Teile 22 und 24 des Kolbens 20 kann so gewählt werden, daß das erwünschte Verhältnis der Bremsdrücke an den beiden Sätzen der Bremsantriebe erzielbar ist. Falls einer der beiden Bremsmittelkreise ausfällt und unter der Annahme, daß die durch die Steuerungsstange auf den Kolben 20 aus- ; geübte Kraft konstant ist, bleibt die Bewegung des Kolbens 20 sehr gering, da das Bremsmittel praktisch nicht komprimierbar ist. Eine große Leerlaufbewegung bzw. Bewegung toten Ganges des Bremspedals, welche zu einer Reduzierung der Bremsleistung führt, wird mit Hilfe dieser Anordnung vermieden.

Bauteile des in Fig. 2 dargestellten Hauptzylinders, welche mit den in Fig.1 dargestellten identisch sind tragen gleiche Bezugszahlen mit dem Vorsatz "1" und werden infolgedessen nicht mehr erläutert. Der wesentliche Unterschied zwischen den beiden Ausführungsformen gemäß der Erfindung besteht in einem Kolben 155, welcher verschiebbar unter Abdichtung in einen Kanal 156 des kleineren Durchmesser aufweisenden Teils 124 des Kolbens 120 stufenweiser Konstruktion geführt ist. Der Kanal 156 steht mit beiden Kammern 126 und 128 in Verbindung. Der zwischen zwei Anschlägen 158 und 160 verschiebbare Kolben 155 wird durch zwei einander entgegengesetzt wirkende Federn 162 und 164 in einer (in Fig.2 dargestellten) Ruhelage gehalten.

; Die Arbeitsweise des in Fig. 2 dargestellten Hauptzylinders entspricht der vorangehend beschriebenen Arbeitsweise der in Fig.1 _: dargestellten Ausf ührungsform und wird infolgedessen nicht wiederholt erläutert. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß der '.

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Kolben 155 ermöglicht, die Bremsdrücke der beiden Sätze von Bremsantrieben im wesentlichen gleich zu machen, wie groß auch immer die Menge des in den beiden Druckmittelkreisen aufgenommenen Bremsmittels sein mag. Der Grund ist darin zu sehen, daß der Kolben den einander entgegengesetzten Wirkungen der Drücke in den Kammern 126 und 128 ausgesetzt ist und sich innerhalb des Kanals 156 in eine balancierende bzw. ausgleichende Lage begibt.

Falls einer der Bremskreise aussetzt, beispielsweise der der Kammer 126 zugeordnete, bewegt sich der Kolben 155 gemäß Fig. 2 nach links entsprechend dem Bremsmittelverlust innerhalb dieses Bremskreises, bis er mit dem Anschlag 158 in Berührung kommt. Dies führt zu einer sehr geringen Verschiebung des Kolbens 120, ohne daß daraus eine wesentliche Leerlauf-Bewegung entsteht.

Claims

Patentanwälte

Dr. Ing. H. Negendank

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Telefon 5380586

Societe Anonyme D.B.A.

Bd Victor Hugo 15. Juni 1972

Clichy, France Anwaltsakte M-2204

Patentansprüche

;l1.jHauptzylinder für zwei hydraulische Kreise, dadurch gekenn-.j zeichnet, daß im Gehäuse (10; 110) des Haupt Zylinders eine stufenweise abgesetzte Bohrung (14,18;114,118) vorgesehen ist, daß ein stufenweise ausgebildeter Kolben (20;120), durch Eingangs-Steuerungsmittel betätigbar, unter Abdichtung in der Bohrung verschieblich ist und in dieser zwei im Volumen vari- ! able Druckkammern (26,28;126,128) bildet, wobei die Druckkam-

j mern unabhängig mit zwei Auslaßöffnungen (34,36;134,136) im !

Gehäuse in Verbindung stehen, und daß ein einzelner Ventil-

körper (25;125) Füllkanälen (3O,32;13O,132) der Druckkammern zum Einleiten hydraulischen Arbeitsmittels zugeorndet ist, wenn der Kolben durch die Eingangs-Steuerungsmittel innerhalb der Bohrung bewegt ist.

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2. Hautpzylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (25; 125) eine ringförmige, verschiebbare Hülse aufweist, welche koaxial zwischen den im Durchmesser kleineren Teilen (14,24;114,124) des Kolbens und der Bohrung angeordnet ist, und daß eine elastische Anordnung (52;152) zwischen dem Kolben und der Hülse eingesetzt ist, um die Hülse unter Abdichtung an das Gehäuse (10;110) anzulegen, so daß die Füllkanäle (30,32;130,132) bei Betätigung des Kolbens schließbar sind.
3. Hauptzylinder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Dichtungsringe (38,40;138,140) in Nuten der Hülse geführt sind und unter Abdichtung mit der Endwand (12;112) des im Durchmesser kleineren Bohrungsteils und mit der Schulter (16; 116) zusammenwirken, die zwischen den im Durchmesser kleineren und größeren Bohrungsteilen gebildet ist.
4. Hauptzylinder nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,, daß dem Zylinder eine Kompensationsvorrichtung (155) zugeordnet ist, welche auf die Drücke der im Volumen variablen Kammern (126,128) anspricht, um die Drücke an den beiden Auslaßöffnungen (134,136) abzugleichen, wenn sich der zweifache hydraulische Kreis in normaler Arbeitslage befindet.
5. Hauptzylinder nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompensationsvorrichtung ein Kolben bildendes Element (155) umfaßt, welches unter Abdichtung in einem die beiden im Volumen variablen Kammern verbindenden Kanal (156) vorge-

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sehen ist, und daß das Element (155) unter dem Einfluß des Druckes in den Kammern zwischen zwei Anschlägen bewegbar ist.
6.-Hauptzylinder nach Anspruchs, dadurch gekennzeichnet, daß eine elastische Vorrichtung (162,164) "das Kolben bildende Element in eine normale Ruheposition drückt.

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