DE2316594C3 - Be- und Entlüftungssystem für die Federkammer eines Tandem-Federspeicher- und Betriebszylinders - Google Patents

Description

Das Hauptpatent betrifft ein Be- und Entlüftungssystem der im Oberbegriff des Anspruchs 1 aufgeführten Gattung.

Mit dem nicht zum Stand der Technik gehörenden Gegenstand nach dem Hauptpatent wird gegenüber einem aus der US-PS 34 06 609 bekannten Be- und Entlüftungssystem der Vorteil erreicht, daß eine ins Freie führende Verbindung der Federspeicherkammer, sei es in Form von Ausblaseöffnungen oder eines Rückschlagventils vermieden ist Dabei ist das Rückschlagventil so angeordnet, daß es durch den Druck bzw. durch Anschläge mechanisch betätigt wird, um einerseits die Federspeicherkammer zu entlüften und andererseits gegen Ende des Lösehubs des Federspeicherkolbens die Steuerkammer mit der Federspeicherkammer zu verbinden, wodurch der Federspeicherkolben ohne Anschlag in seiner Endlage gehalten wird.

Dabei ist eine in der Bohrung der den Betriebsdruckraum von der Steuerkammer trennenden Wand eine Dichtung für die Kolbenstange vorgesehen, welche eine Öffnung des Kanalsystems der Ventileinrichtung in der Nähe des Lösestellungs-Endhubs des Federspeicherkolbens von der Betriebsdruckkammer trennt und Ansteuerkammer anschließt. Zur Verbindung zwischen Federspeicherkammer und Steuerkammer bedarf es also außer des Rückschlagventils noch der mit der Bohrung in der Kolbenstange zusammenwirkenden Dichtung.

Nach dem Zusatzpatent soll dies vermieden werden und die Verbindung zwischen Steuerkammer und Federspeicherkamnier unabhängig von dieser Dichtung erfolgeii.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmale gelöst.

Es ist damit der Vorteil vermittelt, daß die Verbindung zwischen Federspeicherkammer und Steuerkammer unabhängig von dem zur Be- und Entlüftung dienenden Rückschlagventil in der Kolbenstange erfolgt und damit bei der Auslegung der Dichtung nicht mehr darauf Rücksicht genommen werden muß, daß auch eine Verbindung von Feder-Speicherkammer und Steuerkammer möglich sein muß. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen aufgeführt.

Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 einen Teilschnitt einer Federspeicherbremse, F i g. 2 einen Teilschnitt der Abdichtung zwischen Kolbenstange und Gehäuse in einer abgewandelten Ausführungsform.

Das Gehäuse 10, 30 wird durch eine Trennwand 12 in einen Betriebsbremszylinder 14 und einen Federspeicherbremszylinder 16 unterteilt. Der Betriebsbremszylinder 14 hat einen Betriebsbremsdruckraum 18, der über eine Öffnung 20 von dem üblichen Bremspedal her beaufschlagt werden kann. Wenn der Betriebsdruck in den Betriebsbremsdruckraum 18 eingespeist wird, wirkt er auf eine Membran 22 und damit auf eine Druckplatte 24 und eine Druckstange 26, um gegen die Kraft einer Rückholfeder 27 eine Kraft zur Betätigung der Bremse auszuüben.

An der Gehäusetrennwand 12 ist ein abgestufter Flansch 28 angeformt, der in einer ringförmigen Öffnung aufgenommen ist, die durch das offene Ende des Gehäuses 30 gebildet wird. Dieser wird durch eine Membran 32 und einen Federspeicherkolben 34 in eine Druckmittelsteuerkammer 36, die über eine Öffnung 38 mit einem Hilfsdruckmittelbehälter verbunden ist und in eine Feder 42 enthaltende Federkammer 40 unterteilt. Der Federspeicherkolben 34 besitzt eine Kolbenstan-

ge 44, deren vorderes Ende 46 einen Bremsbetätigungsanschlag bildet und verschiebbar in einer zentralen öffnung 48 der Trennwand 12 aufgenommen wird, die die Räume 18 und 36 trennt und die mit einer Ringnut zur Aufnahme eines O-Rings 50 versehen ist, der zum gegenseitigen Abdichten der Räume 18, 36 dient Wie gezeigt, erstreckt sich eine feststehende Hülse 52 von der Rückwand 54 des Federspeicherbremszylinders 30 nach vorn, ist innerhalb der Kolbenstange 44 mit Spiel angeordnet und bildet einen ringförmigen Kanal 56, der einen Raurf» 58 am vorderen Ende der Kolbenstange 44 mit der Federkammer 40 über eine Reihe von öffnungen verbindet, von denen eine bei 60 gezeigt ist. Diese öffnung ist an einem rückwärtigen Fortsatz 62 der Kolbenstange 44 vorgesehen. Ein geeignetes Lager 64 wird vom Fortsatz 62 getragen und steht in Eingriff mit der feststehenden Hülse 52.

Das Be- und Entlüftungsventil besteht aus einem von der Kolbenstange 44 getragenen Rückschlagventil 66, das mit dem Federspeicherkolben 34 bewegbar ist. Das Rückschlagventil 66 besteht aus einem Ventilkopf 68 innerhalb einer Ventilkammer 70. Der Ventilkopf 68 ist an einem Stift 72 befestigt, der mit einer Feder 74 versehen ist, die dauernd den Ventilkopf 68 auf einen Ventilsitz 75 drückt, um die Verbindung zwischen den Räumen 70 und 58 zu unterbrechen. Der äußere Endabschnitt der Kolbenstange 44 hat eine oder mehrere radiale Bohrungen 76, die die Ventilkammer 70 mit dem Betriebsdruckraum 18 verbinden, außer der in F i g. 1 dargestellten Lage, in der sich der Federspeicherkolben 34 in der Lösestellung befindet, die Bohrung 76 also zwischen den beiden Ringdichtungen 50 und 5ί münden und damit gegenüber der Steuerkammer 36 und dem Betriebsdruckraum 18 abgedichtet sind. Wird dagegen der Druck in der Steuerkammer 36 verringert, so verschiebt sich der Federspeicherkolben 34 mit Hilfe der Feder 42 nach rechts und wird der Raum 70 mit dem Betriebsdruckraum 18 verbunden, sobald die Bohrungen 76 über die Dichtung 51 hinaus bewegt werden. Wie im folgenden erläutert wird, steht dann die Federkammer 40 mit dem Betriebsdruckraum 18 in Verbindung.

Zusätzlich zum Rückschlagventil 66 ist ein weiteres Rückschlagventil 78 vorgesehen, das im Federspeicherkolben 34 angeordnet ist und einen Ventilschaft 79 aufweist, der mit einem Anschlag 80 an der Rückwand 54 zusammenwirkt. In der in F i g. 1 dargestellten Lage ist das Rückschlagventil 78 entgegen der Kraft der Rückstellfeder 82 von seinem Ventilsitz 81 abgehoben, so daß die Steuerkammer 36 mit der Federspeicherkammer 40 verbunden ist. Dieses Abheben erfolgt am Ende des Lösehubs des Federspeicherkolbens 34, so daß die Federkammer 40 mit dem Überschußdruck geladen wird, der oberhalb des zum Zusammendrücken der Feder 42 in die Löselage erforderlichen Druck in der Steuerkammer liegt. Der Federspeicherkolben 34 verstellt sich daher nicht weiter über die in Fig. 1 dargestellte Lage hinaus nach links und gelangt an keinen gehäusefesten Anschlag. Die Federkammer 40 wird somit mit Strömungsmitteldruck beaufschlagt, soweit dieser oberhalb des in der Steuerkammer 36 zum Verschieben des federbelastet Foderspeicherkolbens 34 in die Lösestellung benötigten Druck liegt. Wenn sich dieser Überschußdruck in der Federkammer 40 aufbaut, wird der Federspeicherkolben 34 geringfügig nach rechts verschoben, so daß er das Rückschlagventil 78 schließt, wenn die durch diesen Überschußdruck und die Kraft der Feder 42 erzeugte Kraft geringfügig größer als die durch die Druckbeaufschlagung der Steuerkammer 36 hervorgerufene Gegenkraft ist.

Bei Druckentlastung der Steuerkammer 36 bewegen sich der Kolben 34 und die Kolbenstange 44 nach rechts. Dabei bewegen sich die Bohrungen 36 gegenüber der

ίο Dichtung 51 nach rechts und kommen mit dem Betriebsbremsdruckraum 18 in Verbindung. Der in der Federkammer 40 wirkende Überschußdruck hält das Rückschlagventil 66 entgegen der Schließkraft der Feder 74 offen. Auf diese Weise kann der Druck durch die Bohrung 76, den Betriebsbremsdruckraum 18 und schließlich über die Entlüftungsöffnung des Bremsventils zur Atmosphäre hin abgebaut werden. Wenn die Federkammer 40 völlig entlüftet ist, bewegt die Feder 74 den Ventilkopf 68 auf den Sitz 75 und schließt das Rückschlagventil 66.

Aus der in Fig. 1 dargestellten Stellung ist ersichtlich, daß eine Betriebsbremsung des Betriebszylinders 14 lediglich durch Betätigen des üblichen Bremsventils zum Beaufschlagen des Betriebsbremsdruckraums 18 bewirkt werden kann.

Wenn die Federspeicherbremse gelöst werden soll, wird Druckmittel über das übliche Federspeicherbremssteuerventil dem Steuerraum 36 zugeführt und der Federspeicherkolben wird in die in F i g. 1 gezeigte Stellung zurückgeführt. Dabei strömt restliches Druckmittel im Federspeicherraum 40 über die Bohrungen 60, den Kanal 56, die Kammer 58, das rückschlagventil 66, die Kammer 70 und die Bohrungei 76 zum Betriebsdruckraum 18. Wenn sich die Lohrungen 76 der Dichtung 51 nähern und schließlich durch diese abgedeckt werden, stößt der Ventilschaft 79 auf den Anschlag 80, um das Rückschlagventil 78 zu öffnen, so daß der Überschußdruck, soweit seine Höhe den zum Verstellen des federbelasteten Federspeicherkolbens 34 in die Lösestellung benötigten Druck übersteigt, auf die oben beschriebene Weise in die Federkammer 40 gelangt. Ein Abbau des in der Federkammer 40 vorhandenen Überschußdrucks über das Rückschlagventil 66, den Raum 70 und die Bohrungen 76 wird durch die Dichtung 51 verhindert.

Fig.2 zeigt eine abgeänderte Ausführung der Dichtung zwischen der Steuerkammer 36 und dem Betriebsdruckraum 18. Dabei wird auf die Dichtung 51 verzichtet und wird die auf Gleitreibung beanspruchte

so Dichtung 50 durch eine Rollmembran 63 ersetzt, die an ihrem einen Ende mittels eines Halters 84 an einer nabenförmigen Verlängerung 85 der Wand 12 und mit ihrem nicht dargestellten anderen Ende an der Kolbenstange 44 befestigt ist. Der Raum 70 steht mit Bohrungen 86 in Verbindung, die durch die Rollmembran 83 in der in Fig.2 gezeigten Lösestellung abgedichtet sind. Beim Einrücken der Bremse durch den Federspeicherkolben verschiebt sich jedoch die Kolbenstange 44 nach rechts, so daß die Bohrungen 86 von der Rollmembran 83 freigegeben werden und dadurch die Federspeicherkammer 40 mit dem Betriebsdruckraum 18 verbunden wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Be- und Entlüftungssystem für die Federkammer eines Tandem-Federspeicher- und Betriebszylinders einer Fahrzeugbremse, mit einem Betriebsbetätigungszylinder, einem Betriebsdruckraum und einem darin angeordneten Bremsbetätigungselement, mit einem Federspeicherbetätigungszylinder und einem diesen in eine Druckmitteisteuerkammer und eine Federkammer teilenden Federspeicherkolben, dessen Kolbenstange die Bremsbetätigungselemente des Betriebsbetätigungszylinders beaufschlagt, wobei die Feder den Kolben — bei druckentlasteter Steuerkammer — zum Bremsen in eine Richtung verschiebt und eine Druckbeaufschlagung der Steuerkammer den Federspeicherkolben in die entgegengesetzte Richtung bewegt und die Feder zum Lösen der Bremsen zusammendruckt mit in der Kolbenstange angeordneten, gesteuerten Belüftungskanälen, mit einer Ventileinrichtung, die die Federkammer beim Lösehub des Federspeicherkolbens mit der Druckkammer des Beiriebsbetätigungszylinders verbindet und mit einem an die Federkammer angeschlossenen Rückschlagventil, das im Normalbetrieb ein Abströmen des Druckmittels aus dem Federspeicherraum erlaubt, wobei das Rückschlagventil in dem Kanalsystem der Ventileinrichtung angeordnet ist, und in der Nähe des Lösestellungs- Endhubes des Federspeicherkolbens eine Druckmittelverbindung zwischen der Steuerkammer und dem Federspeicherraum mechanisch (Anschläge) geöffnet wird, nach Patent 23 08 838, dadurch gekennzeichnet, daß für die mechanisch (Anschlag 80) zu öffnende Druckmittelverbindung ein weiteres Rückschlagventil (78) im Federspeicherkolben (34) selbst vorgesehen ist.

2. Be- und Entlüftungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückschlagventil (78) einen Ventilschaft (79) zum mechanischen Offnen seines Durchströmquerschnitts aufweist.

3. Be- und Entlüftun^ssystem nach Anspruch 1 oder 2 mit einer inneren, den Betriebsdruckraum von der Steuerkammer trennenden Wand, wobei die Kolbenstange eine hohle Hülse aufweist, die in einer mit Dichtung versehenen Bohrung der Wand verschiebbar ist und einen Endabschnitt zum Verschieben des Bremsbetätigungselements hat, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (51) eine Öffnung (76) des Kanalsystems der Ventileinrichtung in der Nähe des Lösestellungs-Endhubs des Federspeicherkolbens (34) von dem Betriebsdruckraum (18) trennt.

4. Be- und Entlüftungssystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (86) des Kanalsystems der Ventileinrichtung in der Nähe des Lösestellungs-Endhubs des Federspeicherkolbens (34) durch eine Rollmembran (83) verschließbar ist, deren eines Ende an einer nabenförmigen Verlängerung (85) der Wand (12) und deren anderes Ende an der Kolbenstange (44) befestigt ist.