DE2262695B2 - Zweikreis-Bremszylinder für eine Schwimmsattel-Teilbelag-Scheibenbremse - Google Patents
Zweikreis-Bremszylinder für eine Schwimmsattel-Teilbelag-ScheibenbremseInfo
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
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Description
a) der zweite und der dritte Hohlkolben (9 und 8) sind in an sich bekannter Weise zweiteilig
ausgebildet;
b) der zweite Hohlkolben (9) ist als beidseitig offene Hülse ausgebildet und trägt auf dem der
Bremsscheibe (101) zugewandten Ende einen radial nach innen weisenden Flansch, der in
axialer Richtung mit Spiel (Z) in einer Ringnut des dritten Hohlkolbens (8) gehalten ist, die
einerseits auf der von der Bremsscheibe abgewandten Seite des Flansches von einer
Anschlagschulter des dritten Hohlkolbens (8) und andererseits von einem Sprengring (13)
gebildet ist, der ebenfalls auf dem dritten Hohlkolben befestigt ist;
c) zwischen den radiales Spiel (Y) aufweisenden, zylindrischen Flächen des Nutgrundes der
Ringnut und des Flansches ist ein elastisch nachgiebiger Dichtungsring (12) angeordnet.
2. Zweikreisbremszylinder nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die die erste Druckmittelkammer
(B) begrenzenden Enden des ersten und zweiten Hohlkolbens (1,9) als ineinander passende
Stufen (ib, 9b) ausgebildet sind, wobei die dem ersten Hohlkolben (1) zugehörige Stufe (\b) mit
ihrem Innenumfang (ic) am Außenumfang des dritten Hohlkolbens (8) und die dem zweiten
Hohlkolben (9) zugehörige Stufe (9b) mit ihrem Außenumfang an der Durchgangsbohrung (4a) des
Zylindergehäuses (4) gleitend anliegen.
3. Zweikreis-Bremszylinder nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen sich axial erstreckenden
Ringspalt (^zwischen den überlappend ineinandertauchenden
Stufen (ib, 9b) des ersten und zweiten Hohlkolbens (1,9).
4. Zweikreis-Bremszylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß
axial zwischen dem Sprengring (13) und der benachbarten Seite (9d) des Flansches eine Federscheibe
(14) eingefügt ist
Die Erfindung bezieht sich auf einen Zweikreis-Bremszylinder nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Durch die GB-PS 12 39 040 ist schon ein derartiger
is Zweikreis-Bremszylinder bekanntgeworden, bei welchem
aber der zweite und dritte Kolben eine einteilige Baueinheit in Form eines zur Bremsscheibe hin offenen
Hohlzylinders bilden, der mit einem abgestuften Abschnitt in dem ersten Kolben geführt ist Dieser
bekannte Bremszylinder besitzt bereits eine verhältnismäßig geringe Baulänge. Ein sich zwischen dem offenen
Ende des Hohlzylinders und der Bremsscheibe ausbildendes Luftkissen soll bei dieser bekannten Anordnung
einer thermischen Verformung und einer Beeinträchtigung der mechanischen Festigkeit entgegenwirken.
Für ein einkreisiges Bremssystem ist durch die US-PS
30 27 978 eine Anordnung mit drei Kolben bekannt, wobei eines der stufenförmig ineinander verschachtelten,
äußeren Kolben mit einem dritten, inneren Kolben
in beweglich verbunden ist Der dritte Kolben bildet dabei mit einer geschlossenen Druckmittelkammer ein hydraulisches
Nachstellgestänge, das den Rückhub der beiden äußeren Bremskolben bestimmt und eine vom
Abnutzungsgrad der Bremsbeläge unabhängige Einstellung des Abstandes der beiden Bremskolben gestattet
Der zur Bremsscheibe wirkende Kolben dieser Anordnung liegt mit seiner gesamten Endfläche direkt an der
aufgrund des Bremsdruckes beim Bremsen stark erwärmten Druckplatte des Reibbelages an und ist
damit während des Bremsvorganges der erhöhten Gefahr einer thermischen Verformung ausgesetzt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Zweikreis-Bremszylinder der gattungsgemäßen Art zu
schaffen, der bei vergleichsweise kurzer Baulänge unter
besseren Ausgleich der Belastung der einzelnen Kolben und des Zylinders durch die beim Bremsen auftretenden
angegebene Erfindung gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Bei der Erfindung können der zweite und der dritte Kolben neben einer relativen Drehbewegung in
gewissem Ausmaß auch eine gegeneinander gerichtete, dreidimensionale Bewegung ausführen. Deshalb und
aufgrund der kurzen axialen Abmessung der Bremszylinderanordnung, die durch die erfindungsgemäße
Drillingskolbenausbildung in der Bremseinheit beibehalten werden konnte, wird ein beim Stand der Technik
häufig unvermeidliches Festfressen und Verklemmen der Kolben in dem Zylinder durch seitliche Biegebeanspruchungen
bzw. thermische Verformung wirksam vermieden.
Bei einer bevorzugten abgestuften Ausbildung der in Beziehung zueinander stehenden Abschnitte des ersten
und zweiten Kolbens ist zu beachten, daß selbst während der Bremsbetätigung der erste und zweite
Die Erfindung wird durch die nachfolgende Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispieles und die
Zeichnung näher erläutert
Es zeigt
F i g. 1 eine Draufsicht auf eine bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung, wobei einzelne Teile im Schnitt gezeigt sind,
Fig.2 einen vergrößerten Axialschnitt zur Veranschaulichung
der gegenseitigen Lagebeziehung zv.i- ι ο
sehen einem ersten, einem zweiten und einem dritten Kolben.
Der Zweikreisbremszylinder, siehe die Zeichnungsfiguren,
weist einen ersten Kolben 1 auf, der allgemein becherförmig ist Das innere oder rechte Ende dieses
Kolbens, bezogen auf Fig. 1, ist offen, während das
andere oder linke Ende durch eine Stirnwand la abegeschlossen ist Am unteren Teil der Stirnwand la,
bezogen auf Fig. 1, ist eine Drucköieinlaßfassung 2 als
axiale Bohrung mit Gewinde vorgesehen. Diese Fassung 2 wird durch eine Hydraulikleitung mit dem entsprechenden
Anschlußende einer, nicht dargestellten Bremsleitung verbunden, die zu einer Druckkammer eines
üblichen, ebenfalls nicht mit dargestellten Druckzylinders führt
Die Außenfläche der Kolbenstirnwand la steht in Eingriff mit einem üblichen Schwimmsattel 3, und zwar
mit der Innenkante des linken Teiles, siehe Fig. 1. Der Sattel 3 ist federnd und gleitfähig auf einem Zylinderkörper
4 angeordnet
Den Sattel tragende Vorrichtungen C und D sind znf
beiden Seiten des Zylinderkörpers 4 angeordnet Da die beiden Vorrichtungen gleich ausgebildet sind, wird im
wesentlichen nur die Vorrichtung C beschrieben. In dieser Vorrichtung C ist ein Trägerglied 23 durch
übliche Befestigungsmittel, wie z. B. durch Schweißen, obwohl das im einzelnen nicht dargestellt ist surr an
dem Sattel befestigt Eine elastische Buchse 21 aus Gummi, ist an dem Trägerglied angeordnet Ein starrer
Stift oder Bolzen 22 sitzt gleitfähig in der Buchse 21. Der
Bolzen 22 ist mit einem verbreiterten und mit Gewinde versehenen Kopfabschnitt 22a ausgebildet der in
Schraubeneingriff mit einer entsprechenden Gewindebohrung Ab steht, die durch einen bei C oder D
vorgesehenen Ansatz hindurchgeht der starr und fest mit dem Zylinderkörper 4 verbunden ist Aufgrund
dieser elastischen, gleitfähigen Verbindung kann der Sattel 3 in der waagerechten Richtung eine gewisse
Strecke hin und her verschoben werden.
Die äußere Zylinderfläche des ersten Kolbens 1 wird
in abgedichteter Gleitberührung mit der Durchgangsbohrung 4a des Zylinderkörpers 4 gehalten. Um diese
abgedichtete Gleitverbindung herzustellen, ist ein erster
Dichtungsring 5, in Gestalt eines Gummidichtungsringes, zwischen dem 1. Kolben und dem Zylinder
angeordnet Dieser Dichtungsring ist in die innere Wandfläche des Zylinders eingebettet Weiter sind eine
zweite, eine dritte, eine vierte und eine fünfte Dichtung 10, 6, 7 und 12 vorgesehen. Der Zweck dieser
Dichtungen ergibt sich noch aus der nachfolgenden eo
Beschreibung.
Ein zweiter Kolben 9 ist im wesentlichen als kurzer Hohlzylinder ausgeführt. Dieser zweite Kolben 9 weist
einen kurzen Bohningsabschnitt 11 mit einem kleinsten
Durchmesser auf, der eine im wesentlichen lose Verbindung mit einem dritten Kolben 8 bildet Die
fünfte Dichtung 12 dient zur Bildung einer abgedichteten Verbindung zwischen dem zweiten und dem dritten
Kolben 9 bzw. 8.
Die äußere zylindrische Fläche des zweiten Kolbens 9 wird in abgedichteter Gleitberührung .nit der Durchgangsbohrung
4a des Zylinderkörpers 4 durch Anordnung des zweiten Dichtungsringes 18 gehalten.
Der innere Endabschnitt Indes ersten Kolbens 1 und
96 des zweiten Kolbens 9 sind als ineinander passende Stufen ausgebildet Ein Ringspalt X ist zwischen den
abgestuften Kolbenendabschnitten 16 und 96 vorgesehen, so daß Flüssigkeit durch diesen Zwischenraum
hindurchgehen kann.
Der dritte Kolben 8 ist im wesentlichen becherförmig ausgebildet wobei das äußere oder linke Ende des
Kolbens, siehe Fig. 1, durch eine Stirnwand 8a abgeschlossen ist, während das innere oder rechte Ende
des Kolbens offen ist
Ein Teil der inneren Wandfläche der Bohrung Ic des
ersten Kolbens 1, die Stirnwand 8a des dritten Kolbens 8, der dem Kolben 1 gegenüber verschieblich ist, und die
Innenfläche der Stirnwand la des ersten Kolbens 1 begrenzen zusammen eine (zweite) Druckkammer A,
die in Flüssigkeitsverbindung mit dem Zufuhranschluß 2 steht
Die in Beziehung miteinander stehenden Abschnitte des ersten Kolbens 1 und des zweiten Kolbens 9 sind so
geformt und angeordnet daß sie einen umfänglichen und in axialer Richtung sich erstreckenden Zwischenraum
bilden, wodurch eine im wesentlichen Z-förmige, rundumgehende ringförmige (erste) Druckkammer B
gebildet wird, unabhängig davon, ob die Bremszylinder-Einheit im betätigten oder unbetätigten Zustand ist
Während der bremsfreien Zeit sind die miteinander in
Beziehung stehenden Teile des ersten und des zweiten Kolbens so gestellt, daß das innere Ende de« zweiten
Kolbens 9 eine nach innen vorgerückte Lage einnimmt wie bei Pin F i g. 2 gezeigt In diesem Fall ist eine axiale
Überlappungsstrecke β vorhanden, die, siehe Fig.2, von P bis R reicht, die das innere Ende des ersten
Kolbens 1 angibt
Während der Bremsbetätigung wird das innere Ende des zweiten Kolbens 9 bei Q in F i g. 2 gehalten. Dies
bedeutet gegenüber Kolben 1 eine kürzere Überlappungsstrecke λ, die von Qbis R reicht
Mit Bezug auf F i g. 2 wird nachstehend die relative Lage des zweiten und des dritten Kolbens 9 bzw. 8
beschrieben.
Wie bereits erwähnt, ist ein fünftes Dichtungsglied 12 vorgesehen, das zwischen der axialen Bohrungsfläche U
des zweiten Kolbens 9 und dem dritten Kolben 8 angeordnet ist, urn zwischen diesen Teilen eine
wirksame Dichtung herzustellen. Zwischen dem zweiten Kolben 9 und dem dritten Kolben B ist ein kleiner
radialer Zwischenraum Y, der sich über eine hiestimmte axiale Strecke erstreckt. Der Abstand X beträgt etwa
0,05-0,3 mm.
Die obere linke Schulterendfläche 9c de» zweiten Kolbens 9, siehe Fig.2, wird in Berührung mit einer
entsprechenden Schulterendfläche des dritten Kolbens 8 gehalten, während die obere rechte Schulterendfläche
9c/des zweiten Kolbens 9 einen axialen Spalt Zvon etwa
0,05—0,3 mm Weite mit der linken Seitenflache eines
Halteringes 13 bildet, der fest am dritten Kolben 8 angeordnet ist. Die Bildung dieses axialen Spaltes Z
kann dadurch erreicht werden, daß eine weilenförmige
Federscheibe 14, die elastisch ist zwischen der Schulterfläche 9d des zweiten Kolbens 9 und dem
starren, festen Sprengring 13 eingesetzt wird.
nicht nur eine relative Drehbewegung ausführen. sondern in einem gewissen Ausmaß auch eine
gegeneinander gerichtete, dreidimensionale Bewegung, und zwar aufgrund der elastischen wellenförmigen
Federscheibe 14 und dem Haltering 13.
Die erste Druckkammer B wird zusammen von dem Zylinderkörper 4, dem ersten, zweiten und dritten
Kolben 1, 8 und 9, der ersten Dichtung 5, der zweiten, vierten und fünften Dichtung 10,7 und 12 begrenzt bzw.
gebildet. Zur Ausführung eines Bremsvorganges kann der Kammer öl über eine Anschlußöffnung 15
zugeführt werden, die in den Zylinderkörper 4 eingeformt ist Diese öffnung 15 ist mit dem
Anschlußende einer weiteren Bremsleitung verbunden, die zu dem nicht dargestellten Zwei-Kreis-Bremsleitungssystem
gehört.
Obwohl nicht dargestellt, ist zwischen dem dritten Dichtungsglied 6 und dem vierten Dichtungsglied 7 an
einer geeigneten Stelle ein Kanal vorgesehen, der zur Atmosphäre hin öffnet Dieser Abzugskanal hat den
folgenden Zweck: Falls entweder die Dichtung 6 oder 7 fehlerhaft wird oder leckt, erleidet die erste oder die
zweite Druckkammer, die teilweise durch die entsprechende, fehlerhafte Dichtung mitbegrenzt wird, einen
Druckabfall. Ein Druckmeßgerät oder ein ähnliches Meßinstrument kann vorgesehen werden, um den
Druck in jeder dieser Druckkammern zu messen, so daß der Dichtungsfehler oder die Dichtungsstörung über das
Meßgerät sichtbar wird.
Die Zeichnungen zeigen, in Fig.2 gestrichelt, die
unbetätigte oder bremsfreie Stellung der Bremszylinder-Einheit. Die Stellung während der Bremsanwendung
ist in F i g. 2 mit ausgezogenen Linien dargestellt
im Fall der Einleitung eines Bremsvorganges drückt
der Fahrer des Fahrzeuges einen nicht dargestellten Bremsfußhebel, so daß der nicht dargestellte Druckzylinder
beaufschlagt wird. Dadurch werden die zwei strömungsmäßig unabhängigen Druckkammern des
Hauptzylinders im wesentlichen gleichmäßig beaufschlagt Daher wird unter Druck stehendes öl von dem
Druckzylinder Ober das Zwei-Kreis-Bremsleitungssystem an die Einlaßfassungen 2 und 15 abgegeben. Die
Kammern A und β werden daher mit Drucköl gefüllt
Auf diese Weise werden die Kolben 8 und 9 hydraulisch veranlaßt sich gleichmäßig miteinander in
F i g. 1 nach rechts zu bewegen. Der Bremsdruck wird vom Kolben 9 fiber eine linke Bremsbacken-Anordnung
mit einem Bremsbelag 100 und einer Trägerplatte 100a auf eine sich drehende Bremsscheibe 101 übertragen, die
dadurch einer Reibungsbremswirkung unterworfen wird.
Gleichzeitig wird der Kolben 1 hydraulisch zur Bewegung in entgegengesetzter Richtung veranlaßt.
Die Bewegung wird dabei auf den Sattel 3 übertragen, der damit in F i g. 1 nach links bewegt wird.
Aufgrund der Linksbewegung des Sattels 3 wird Bewegung auf die rechte Bremsbacken-Anordnung
■■> übertragen, die einen Reibbelag 102 und eine Trägerplatte
102a aufweist. Damit wird auch von der gegenüberliegenden Seite ein Bremsdruck auf die sich
drehende Bremsscheibe 101 ausgeübt.
ίο nach links bewegt. Dabei wird der verdickte Teil der
elastischen Buchse auf dem Stift oder Bolzen 22 elastisch verformt, wodurch eine elastische Energie für
die Rückstellung angesammelt wird. Außer dieser Rückstellfunktion wird durch diese Anordnung eine
dreidimensionale Bewegung und eine gegeneinander gerichtete Drehbewegung der verschiedenen zusammenwirkenden
Teile ermöglicht, ohne daß eine mechanische Verklemmung auftritt.
Wenn der Fahrer den Druck an dem Bremspedal löst, hört die hydraulische Beaufschlagung der Druckkammern A und B auf. Aufgrund der angesammelten Rückstellenergie in den Vorrichtungen bei C und D werden alle arbeitenden Teile selbsttätig in die in F i g. I dargestellte Anfangsstellung zurückbewegt Daher werden die auf die Bremsscheibe 101 angewendeten Bremskräfte gelöst.
Wenn der Fahrer den Druck an dem Bremspedal löst, hört die hydraulische Beaufschlagung der Druckkammern A und B auf. Aufgrund der angesammelten Rückstellenergie in den Vorrichtungen bei C und D werden alle arbeitenden Teile selbsttätig in die in F i g. I dargestellte Anfangsstellung zurückbewegt Daher werden die auf die Bremsscheibe 101 angewendeten Bremskräfte gelöst.
Selbst wenn der Hydraulikdruck, der auf die Druckkammer A einwirkt, aufgrund eines Leitungsbruches
oder dergleichen ausfallen sollte, kann der
jo Bremsvorgang ausgeführt werden, da die andere
Druckkammer B beaufschlagt ist, und umgekehrt
Falls das Fahrzeug über eine längere Gefällestrecke fahren sollte, müssen häufige und starke Bremsungen
ausgeführt werden. Das führt zu einer merklichen
« Erhöhung der Temperatur solcher Teile des Zylinderkörpers,
die in enger Nachbarschaft zur Bremsscheibe oder des Reibkörpers der Radbremseinheit liegen. Die
Temperatur kann auf z. B. 3000C ansteigen, während
das offene Ende des Zylinderkörpers dadurch gekühlt wird, daß die umgebende Luft es umspült so daß eine
verhältnismäßig niedrige Temperatur an dieser Stelle von etwa 50° C vorliegen kann. Dieser starke Temperaturunterschied,
der sich in der Bremszylinder-Einheit ausbildet führt zu einer merklichen Wärmeverformung
des Zylinderkörpers zusätzlich zu der mechanischen Verformung, die durch das Brems-Drehmoment verursacht
wird. Bei den bekannten Bremseinheiten hat die praktische Erfahrung gezeigt daß zu einem beträchtlichen
Ausmaß seitliche Biegekräfte entstehen und auf den Bremskolben einwirken, wodurch ein beträchtlicher
Reibungswiderstand bei der Gleitbewegung zwischen dem Kolben und dem Zylinder entsteht. Dies wird mit
der beschriebenen Anordnung wirksam verhindert.
Claims (1)
1. Zweikreis-Bremszylinder für eine Schwimmsattel-Teilbelag-Scheibenbremse,
dessen achsfestes Zylindergehäuse eine glatte Durchgangsbohrung aufweist, mit einem ersten und einem zweiten in der
Durchgangsbohrung abgedichtet und axial verschieblich geführten Hohlkolben, wobei der erste
Hohlkolben mit seiner der Bremsscheibe abgewandten, geschlossenen Stirnwand mit dem Schwimmsattel
in Eingriff steht, während der zweite, der Bremsscheibe zugewandte Hohlkolben fiber einen
axial vorstehenden Ringbund den direkt betätigbaren Bremsbacken beaufschlagt, sowie mit einem mit
dem zweiten Hohlkolben verbundenen dritten Hohlkolben, dessen geschlossene Stirnwand auf
seiner der Bremsscheibe abgev/andten Seite liegt, und der mit seinem Außenumfang abgedichtet und
axial verschieblich an der zylindrischen Innenwand des ersten Hohlkolbens geführt ist, wobei ein erster
Druckmittelkreis eine erste Druckmittelkammer beaufschlagt, die von der Durchgangsbohrung des
Zylindergehäuses, von den beiden einander zugewandten Ringflächen des ersten und zweiten
Hohlkolbens und von der Außenfläche des dritten Hohlkolbens begrenzt ist, und wobei ein zweiter,
vom ersten unabhängiger Druckmittelkreis eine zweite Druckmittelkammer beaufschlagt, die von
den beiden geschlossenen Stirnwänden des ersten und dritten Hohlkolbens sowie von der Innenwand
des ersten Hohlkolbens begrenzt ist, gekennzeichnet durch die Kombination folgender
Merkmale:
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10249171A JPS5316068B2 (de) | 1971-12-17 | 1971-12-17 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2262695A1 DE2262695A1 (de) | 1973-06-20 |
DE2262695B2 true DE2262695B2 (de) | 1981-06-11 |
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