DE2262695C3 - Zweikreis-Bremszylinder für eine Schwimmsattel-Teilbelag-Scheibenbremse - Google Patents

Zweikreis-Bremszylinder für eine Schwimmsattel-Teilbelag-Scheibenbremse

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DE2262695C3 DE19722262695 DE2262695A DE2262695C3 DE 2262695 C3 DE2262695 C3 DE 2262695C3 DE 19722262695 DE19722262695 DE 19722262695 DE 2262695 A DE2262695 A DE 2262695A DE 2262695 C3 DE2262695 C3 DE 2262695C3
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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 1, 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 (ib) 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 (X) 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 einer der stufenförmig ineinander verschachtelten, äußeren Kolben mit einem dritten, inneren Kolben 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 Beibehaltung der thermischen Belastbarkeit einen besseren Ausgleich der Belastung der einzelnen Kolben und des Zylinders durch die beim Bremsen auftretenden Reaktionskräfte gewährleistet.
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 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
Kolben sich beträchtlich überlappen.
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 zwisehen 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 ahegeschlossen ist. Am unteren Teil der Stirnwand la, bezogen auf Fig. 1, ist eine Drucköleinlaß'assung 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. jo
Den Sattel tragende Vorrichtungen C und D sind auf 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, starr 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, is; 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 Beschreibung.
Ein zweiter Kolben 9 ist im wesentlichen als kurzer Hohlzylinder ausgeführt. Dieser zweite Kolben 9 weist einen kurzen Bohrungsabschnitt 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 mit der Durchgangsbohrung 4a des Zylinderkörpers 4 durch Anordnung des zweiten Dichtungsringes 10 gehalten.
Der innere Endabschnitt tides ersten Kolbens 1 und 9b des zweiten Kolbens 9 sind als ineinander passende Stufen ausgebildet. Ein Ringspalt X !st zwischen den abgestuften Kolbenendabschnitten \b und 9b 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 Flüssigkeilsverbindung 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 des 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 F i g. 2, von P bis R reicht, die das innere Ende des ersten Kolbens 1 angibt.
V/ährend 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 öl, die von Q bis 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 11 des zweiten Kolbens 9 und dem dritten Kolben 8 angeordnet ist, um zwischen diesen Teilen eine wirksame Dichtung herzustellen. Zwischen dem zweiten Kolben 9 und dem dritten Kolben 8 ist ein kleiner radialer Zwischenraum K, der sich über eine bestimmte axiale Strecke erstreckt. Der Abstand X beträgt etwa 0,05—0,3 mm.
Die obere linke Schulterendfläche 9c des zweiten Kolbens 9, siehe F i g. 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 Seitenfläche eines Halteringes 13 bildet, der fest am dritten Kolben 8 angeordnet ist. Die Bildung dieses axialen Spaltes Z kanu dadurch erreicht werden, daß eine wellenförmige Federscheibe 14, die elastisch ist, zwischen der Schulterfläche 9d des zweiten Kolbens 9 und dem starren, festen Sprengring 13 eingesetzt wird.
Der dritte Kolben 8 und der zweite Kolben 9 können
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.
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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 F i g. 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 über das Zwei-Kreis-Bremsleitungssystem an die Einlaßfassungen 2 und 15 abgegeben. Die Kammern A und flwerden 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 über 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 wire Bewegung auf die rechte Bremsbacken-Anordnung übertragen, die einen Reibbelag 102 und eine Träger platte 102a aufweist. Damit wird auch von dei gegenüberliegenden Seite ein Bremsdruck auf die sich drehende Bremsscheibe 101 ausgeübt.
Während dieses Bremsvorganges wird der Sattel 2 nach links bewegt. Dabei wird der verdickte Teil dei elastischen Buchse auf dem Stift oder Bolzen Tt elastisch verformt, wodurch eine elastische Energie füi die Rückstellung angesammelt wird. Außer diesel Rückstellfunktion wird durch diese Anordnung eine dreidimensionale Bewegung und eine gegeneinandei gerichtete Drehbewegung der verschiedenen zusam mcnwirkenden Teile ermöglicht, ohne daß eins mechanische Verklemmung auftritt.
Wenn der Fahrer den Druck an dem Bremspedal löst hört die hydraulische Beaufschlagung der Druckkam mern A und B auf. Aufgrund der angesammelter Rückstellenergie in den Vorrichtungen bei C und L werden alle arbeitenden Teile selbsttätig in die in F i g. dargestellte Anfangsstellung zurückbewegt. Dahei werden die auf die Bremsscheibe 101 angewendetei Bremskräfte gelöst.
Selbst wenn der Hydraulikdruck, der auf dii Druckkammer A einwirkt, aufgrund eines Leitungsbru ches oder dergleichen ausfallen sollte, kann dei Bremsvorgang ausgeführt werden, da die anden Druckkammer B beaufschlagt ist, und umgekehrt.
Falls das Fahrzeug über eine längere Gefällestreck« fahren sollte, müssen häufige und starke Bremsungei ausgeführt werden. Das führt zu einer merklichei Erhöhung der Temperatur solcher Teile des Zylinder körpers, die in enger Nachbarschaft zur Bremsscheibi oder des Reibkörpers der Radbremseinheit liegen. Di< Temperatur kann auf z. B. 300° C ansteigen, wahrem das offene Ende des Zylinderkörpers dadurch gekühl wird, daß die umgebende Luft es umspült so daß eint verhältnismäßig niedrige Temperatur an dieser Stell* von etwa 500C vorliegen kann. Dieser starke Tempera turunterschied, der sich in der Bremszylinder-Einhei ausbildet, führt zu einer merklichen Wärmeverformunj des Zylinderkörpers zusätzlich zu der mechanischer Verformung, die durch das Brems-Drehmoment verur sacht wird. Bei den bekannten Bremseinheiten hat dii praktische Erfahrung gezeigt daß zu einem beträchtli chen Ausmaß seitliche Biegekräfte entstehen und au den Bremskolben einwirken, wodurch ein beträchtlichei Reibungswiderstand bei der Gleitbewegung zwischei dem Kolben und dem Zylinder entsteht Dies wird mi der beschriebenen Anordnung wirksam verhindert-
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:
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 über 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 abgewandten 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:
DE19722262695 1971-12-17 1972-12-18 Zweikreis-Bremszylinder für eine Schwimmsattel-Teilbelag-Scheibenbremse Expired DE2262695C3 (de)

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DE2262695A1 DE2262695A1 (de) 1973-06-20
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DE19722262695 Expired DE2262695C3 (de) 1971-12-17 1972-12-18 Zweikreis-Bremszylinder für eine Schwimmsattel-Teilbelag-Scheibenbremse

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GB (1) GB1410669A (de)

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GB1410669A (en) 1975-10-22
JPS5316068B2 (de) 1978-05-29
JPS4867677A (de) 1973-09-14
DE2262695A1 (de) 1973-06-20
DE2262695B2 (de) 1981-06-11

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