DE2758958A1

DE2758958A1 - Tandemhauptbremszylinder

Info

Publication number: DE2758958A1
Application number: DE19772758958
Authority: DE
Inventors: Edward J Falk
Original assignee: Wagner Electric Corp
Current assignee: Wagner Electric Corp
Priority date: 1977-02-07
Filing date: 1977-12-30
Publication date: 1978-08-10
Also published as: JPS5399172A; US4117681A; ES466184A1; DE7740151U1; IT7847707A0; GB1585693A; IT1103857B; FR2379412B1; AR212005A1; FR2379412A1; CA1089513A

Description

BESCHREIBUNG

Die Erfindung bezieht sich auf einenHauptbremszylinder der Tandembauart.

Werden bei einem Kraftfahrzeug die Bremsen in zunehmendem Ausmae betätigt, wird ein ständig werdender Anteil des Fahrzeuggewichts von den Hinterrädern auf die Vorderräder verlagert. Bei starkem Abbremsen des Fahrzeugs kann diese Gewichtsverlagerung ein solches Ausmaß erreichen, daß die Hinterräder blockiert werden und gegenüber der Fahrbahn durchrutschen, da eine Entlastung der Hinterräder eingetreten ist; gleichzeitig wird bei den einer hohen Belastung ausgesetzten Vorderrädern die mögliche Bremsleistung nicht voll ausgenutzt.

Es sind bereits Bremsdruckdosierventile vorgeschlagen worden, bei denen der Druck des Bremsmittels dynamisch auf die Vorder- und Hinterradbremsen so aufgeteilt wird, daß sowohl bei niedri-

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gem als auch bei hohem Druck des Bremsmittels nahezu eine maximale Bremswirkung erzielt wird. Beispielsweise ist in der US-PS 3 771 836 ein Dosierventil beschrieben, das in die zu den Vorderradbremsen eines Fahrzeugs führende Bremsleitung eingeschaltet ist und anfänglich den auf die Vorderradbremsen wirkenden Druck verringert, jedoch die Beaufschlagung der Hinterradbremsen mit dem vollen Druck zuläßt. Wenn dann der Druck des Bremsmittels gesteigert wird, läßt das Dosierventil den vollen Bremsmitteldruck auf die Vorderradbremsen wirken. In der japanischen Patentanmeldungsveröffentlichung 17617/1975 ist ein Dosierventil beschrieben, das in die zu den Hinterradbremsen führende Bremsleitung eingeschaltet ist und anfänglich den vollen Bremsmitteldruck auf die Hinterradbremsen wirken läßt, woraufhin beim Ansteigen des Bremsmitteldrucks die Druckbeaufschlagung der Hinterradbremsen eingeschränkt wird. Bei diesen bekannten Konstruktionen wird praktisch die gleiche Wirkung erzielt, d.h. bei starker Betätigung der Bremsen werden die Vorderradbremsen mit einem höheren Druck beaufschlagt.

Bei neuzeitlichen hydraulischen Bremsen werden Tandemhauptzylinder verwendet, bei denen das Aufbringen einer Kraft auf eine einzige mechanische Stoßstange bewirkt, daß voneinander unabhängige Kolben, die in einer einzigen Zylinderbohrung angeordnet sind, jeweils einen Teil des Bremsdruckmittels den Vorderradbremsen bzw. den Hinterradbremsen zuführen.

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Der bisherige Stand der Technik auf dem Gebiet, auf das sich die Erfindung bezieht, geht ferner aus den US-PS en 3 926 476, 3 938 333, 3 252 740, 3 462 200 sowie der DT-OS 27 11 296 hervor.

Durch die Erfindung ist ein Tandemhauptbrems zylinder geschaffen worden, mit dem ein Dosierventil vereinigt ist, das in einen Strömungsweg zwischen zwei Druckbereichen eingeschaltet ist. Ein erster Kolben, auf den sich eine Betätigungskraft auf mechanischem Wege unmittelbar über eine Stoßstange aufbringen läßt, erzeugt einen Fluiddruck in einem ersten Druckbereich, der in Verbindung mit den Vorderradbremsen steht. Auf einen zweiten Kolben wirkt ein Fluiddruck, der in einem Mitteldruckbereieh herrscht, um einen Fluiddruck in einem zweiten Druckbereich zu erzeugen, der in Verbindung mit den Hinterradbremsen steht. Beim Aufbringen einer kleinen Betätigungskraft auf die Stoßstange kommt der durch den ersten Kolben erzeugte Ausgangsdruck über den Mitteldruckbereieh unmittelbar zur Wirkung auf die Eingangsseite des zweiten Kolbens. Daraufhin erzeugt der zweite Kolben einen Fluiddruck in dem zweiten Druckbereich, der im wesentlichen gleich dem im ersten Druckbereich herrschenden Fluiddruck ist. Somit werden sowohl die Vorderradbremsen als auch die Hinterradbremsen beim Aufbringen einer schwachen Betätigungskraft mit dem gleichen Fluiddruck beaufschlagt.

Erreicht der Fluiddruck in dem ersten Druckbereich einen vor-

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bestimmten Wert, der im folgenden als Ansprechpunkt bezeichnet wird, beginnt ein Ventilorgan des Dosierventils, die Zunahme des Fluiddrucks einzuschränken, der vom ersten Druckbereich auf den Mitteldruckbereich und damit auf die Eingangsseite des zweiten Kolbens übertragen wird. Danach wird bei weiteren Steigerungen des Fluiddrucks im ersten Druckbereich der Fluiddruck im Mittel- bzw. Zwischendruckbereich sowie im zweiten Druckbereich jeweils in einem entsprechend geringeren Ausmaß erhöht.

Bei einer ersten Ausführungsform der Erfindung bewirkt eine Druckkompoundierung im ersten Druckbereich, daß eine schrittweise Vergrößerung der über die Stoßstange aufgebrachten Kraft über den Ansprechpunkt hinaus zu einer schrittweise größer werdenden Zunahme des Drucks führt, der auf die Vorderradbremsen wirkt. Die schrittweise Erhöhung des auf die Hinterradbremsen wirkenden Drucks ist in diesem Bereich vergleichsweise geringer als die Vergrößerung der Betätigungskraft. Bei einer zweiten Aus führungs form der Erfindung führt eine schrittweise Vergrößerung der Betätigungskraft Jenseits des Anspruchpunktes dazu, daß sich der auf die Vorderradbremsen wirkende Druck in der normalen Weise vergrößert, während der auf die Hinterradbremsen wirkende Druck jeweils um kleinere Beträge gesteigert wird.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

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Fig. 1 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen der Betätigungskraft und den auftretenden Drücken bei einer ersten Ausführungsform eines Hauptzylinders nach der Erfindung;

Fig. 2 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen der Betätigungskraft und den auftretenden Drücken bei einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Hauptzylinders;

Fig. 3 einen Axialschnitt eines vereinfachten Tandemhauptzylinders , bei dem zwischen einem ersten und einem zweiten Kolben ein Dosierventil angeordnet ist;

Fig. 4 einen vereinfachten Axialschnitt eines Dosierventils;

Fig. 5 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen dem Eingangsdruck und dem Ausgangsdruck bei einem Dosierventil der in Fig. 3 dargestellten Art;

Fig. 6 einen Axialschnitt einer ersten Ausführungsform der Erfindung; und

Fig. 7 einen Axialschnitt einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.

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In Fig. 1 ist die Beziehung zwischen der Betätigungskraft und den auftretenden Drücken für eine erste Ausführungsform der Erfindung dargestellt, bei der im ersten Druckbereich eine Druckkompoundierung stattfindet. Im unteren Bereich der auf die Stoßstange aufgebrachten Betätigungskraft zwischen Null und dem Ansprechpunkt wirkt auf die Vorderradbremsen der gleiche Fluiddruck wie auf die Hinterradbremsen. Jenseits des Ansprechpunktes wirkt auf die Vorderradbremsen ein Druck, der über der gestrichelten Linie liegt, welche die Fortsetzung der Linie bildet, die für eine kleine Betätigungskraft gilt. Gemäß Fig. 1 wirkt auf die Hinterradbremsen jenseits des Ansprechpunktes ein unter der gestrichelten Linie liegender Druck. Die dargestellte Zunahme des auf die Vorderradbremsen aufgebrachten Drucks ermöglicht es den Vorderradbremsen, einen größeren Anteil der Belastung der Bremsen zu übernehmen, wenn eine große Betätigungskraft aufgebracht wird, da es angesichts der Verlagerung des Fahrzeuggewichts nach vorn möglich ist, bei den Vorderradbremsen mit höheren Bremsmomenten zu arbeiten. Hierbei verhindert die Begrenzung des auf die Hinterradbremsen wirkenden Drucks ein Durchrutschen bzw. Blockieren der jetzt nur gering belasteten Hinterräder.

Fig. 2 veranschaulicht die Beziehung zwischen der Betätigungskraft und den auftretenden Drücken bei einer zweiten Ausführungsform der Erfindung, bei der nicht mit einer Druckkompoundierung gearbeitet wird. Im unteren Bereich der Betätigungskraft zwischen Null und dem Ansprechpunkt wirkt ebenso wie bei

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der ersten Ausführungsform nach Fig· 1 der gleiche Fluiddruck sowohl auf die Vorderradbremsen als auch auf die Hinterradbremsen· Jenseits des Ansprechpunktes liegt der auf die Hinterradbremsen wirkende Druck jeweils unter der für die Vorderrad» bremsen liegenden Linie, welche die Fortsetzung der Linie bildet, die für eine kleine Betätigungskraft gilt.

Fig. 3 zeigt in einem vereinfachten Axialschnitt einen Tandemhauptzylinder 10, von dem aus Über Leitungen 16 und 18 die Vorderradbremsen 12 und die Hinterradbremsen 14 unabhängig voneinander mit dem hydraulischen Druckmittel versorgt werden können. Der Tandemhauptzylinder ist in einem Gehäuse 20 mit einer zylindrischen Bohrung 22 angeordnet. Diese Bohrung weist ein geschlossenes Ende 24 und ein offenes Ende auf. Eine mechanische Stoßstange 28 dient dazu, eine in der Längsrichtung wirkende Betätigungskraft F^ auf einen ersten Kolben 30 aufzubringen* der in der Zylinderbohrung 22 nahe ihrem offenen Ende 26 gleitend geführt ist· Der erste Kolben 30 weist an seiner Umfangsflache eine Ringnut 32 auf, in die eine Dichtung 34 eingebaut ist. Der gemäß Fig. 3 auf der rechten Seite des ersten Kolbens 30 liegende Raum bildet einen ersten Druckbereich 36, von dem aus die Leitung 16 zu den Vorderradbremsen 12 führt.

Gemtß Flg. 3 trennt eine mit einem Dosierventil 40 versehene Sperre 38 den ersten Druckbereich 38 von einem Zwischendruckbereich 42. Die Sperre 38 ist an ihrer umfangsf lache durch

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eine Dichtung 43 gegenüber der Zylinderbohrung 22 abgedichtet. Das Dosierventil 40 bestimmt denjenigen Teil des in dem ersten Druckbereich 36 herrschenden Drucks, welcher in dem Zwischendruckbereich 42 zur Wirkung kommt.

Gemäß Fig. 3 hält ein zweiter Kolben 44, der gegenüber der Zylinderbohrung 22 durch eine Dichtung 46 abgedichtet ist, den Zwischendruckbereich 42 von einem zweiten Druckbereich 48 getrennt. Eine Dichtung 50 mit einer flexiblen Dichtungslippe verhindert das Entweichen des Druckmittels aus dem zweiten Druckbereich 48 längs des zweiten Kolbens 44. Von dem zweiten Druckbereich 48 aus kann das Druckmittel durch die Leitung 18 den Hinterradbremsen 14 zugeführt werden. Die Sperre 38, die in Fig. 3 als ortsfestes gesondertes Bauteil vereinfacht dargestellt ist, kann in der Praxis mit dem ersten oder dem zweiten Kolben vereinigt oder einem bewegbaren Hilfskolben zugeordnet sein.

Wird auf die StoBstange 28 eine Betätigungskraft F_1n aufgebracht, wird der erste Kolben 30 gemäß Fig. 3 nach rechts bewegt, und wegen des Vorhandenseins der Dichtung 34 wird hierbei der erste Druckbereich 36 einem Druck ausgesetzt, der über die Leitung 16 auf die Vorderradbremsen wirkt. Ein Teil des in dem ersten Druckbereich 36 herrschenden Drucks wird durch das Dosierventil 40 auf den Zwischendruckbereich 42 übertragen, wo das Druckmittel auf die durch die Dichtung 46 abgegrenzte Stirnfläche des zweiten Kolbens 44 wirkt, um

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den zweiten Kolben nach rechts zu bewegen. Die Dichtung 50 mit ihrer flexiblen Lippe bewirkt, daß sich in dem zweiten Druckbereich 48 ein Druck aufbaut, der bei der Bewegung des zweiten Kolbens 44 nach rechts über die Leitung 18 zur Wirkung auf die Hinterradbremsen 14 kommt. Wird auf die Stoßstange 28 nur eine kleine Betätigungskraft aufgebracht, so daß in dem ersten Druckbereich 36 nur ein niedriger Druck aufgebaut wird, läßt das Dosierventil 40 eine ungehinderte übertragung des Drucks in dem ersten Druckbereich auf den Zwischendruckbereich 42 zu. Wird auf die Stoßstange eine Betätigungskraft aufgebracht, die gemäß Fig. 1 über dem Ansprechpunkt liegt, wird die schrittweise Drucksteigerung ΔΡ< in dem Zwischendruckbereich 42 auf einen unter 1 liegenden Anteil R der schrittweisen Drucksteigerung ΔΡ_Ό in dem ersten Druckbereich 36 begrenzt, d.h. ΔΡ_Α = ^R^^p _p» wobei R zwischen Null und 1 liegt.

Der auf die Eingangsseite des zweiten Kolbens 44 wirkende Druck in dem Zwischendruckbereich 42 erzeugt jeweils einen annähernd gleichwertigen Druck in dem zweiten Druckbereich 48.

Nachstehend wird die Wirkungsweise des Dosierventils 40 anhand der vereinfachten Darstellung in Fig. 4 erläutert. Einem Gehäuse 52 wird der Primär- oder Eingangsdruck über einen Einlaß 54 zugeführt, und der Zwischendruck erscheint an einem Druckauslaß 56. Das Gehäuse 52 weist eine Stufenbohrung 57

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mit einem Abschnitt 58 von größerem Durchmesser und einem Abschnitt 60 von kleinerem Durchmesser auf, wobei zwischen diesen Abschnitten eine Ringschulter 62 vorhanden ist. In der Stufenbohrung 57 arbeitet ein beweglicher Dosierkolben 64. Durch eine runde Öffnung 68 des Gehäuses 52 ragt eine zylindrische Stange 66, die durch eine Dichtung 70 abgedichtet ist. Durch die Stange 66 und die Dichtung 70 wird eine Beaufschlagungsfläche A₁ abgegrenzt. Der Dosierkolben 64 weist einen unteren Flansch 72 und einen oberen Flansch 74 auf, die durch eine Ringnut 76 getrennt sind. Im Abschnitt 58 der Stufenbohrung 57 ist in Anlage an der Ringschulter e α ringförmiges Ventilorgan 78 angeordnet, das eine in die lnngnut 76 hineinragende Lippe aufweist. Der Dosierkolben \.ird normalerweise durch eine Feder 82 nach oben vorgespannt, nie eine Kraft F_c ausübt. Die Aufwärtsbewegung des Dosierkolbens 64 wird mechanisch begrenzt, wenn der Kolben zur Anlage am oberen Ende des engeren Bohrungsabschnitts 60 kommt. Gemäß Fig. 4 ist die Unterseite 86 des Ventilorgans 78 mit Kanälen oder Nuten versehen, und sie stützt sich am unteren Flai sch 72 des Dosierkolbens 64 ab. Somit kann das Druckmittel ungehindert von dem Einlaß 54 zu dem Auslaß 56 strömen, wenn sich der Dosierkolben 64 in der aus Fig. 4 ersichtlichen Stellung befindet. Die Ringnut 76 des Dosierkolbens stellt hierbei eine Strömungsverbindung zu dem Auslaß 56 her.

Der Ausgangs- oder Primärdruck in dem engeren Bohrungsabschnitt

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60 wirkt gemäß Fig. 4 auf die Fläche A₁, so daß er eine nach unten gerichtete Kraft P.A.· erzeugt, der die nach oben gerichtete Kraft F₈ der Feder 82 entgegenwirkt. Bei Eingangsdrucken, bei denen die Kraft P^A₁ kleiner ist als die Federkraft F_, wird somit der Dosierkolben 64 durch die Feder in seiner oberen Stellung nach Fig. 4 gehalten· Sobald ein Eingangsdruck wirksam wird, bei dem PA₁ gleich F₃ ist, wird der Dosierkolben 64 nach unten bewegt, wodurch die Lippe 88 des oberen Kolbenflansches 74 mit abdichtender Wirkung zur Anlage an der oberen Dichtungsfläche 90 des Ventilorgans 78 gebracht wird. Dieser Druck entspricht dem Ansprechpunkt des Dosierventils. Durch die Berührung zwischen der unteren Lippe 88 des Flansches 74 und der Dichtungsfläche 90 wird eine wirksame Kolbenfläche A₂ abgegrenzt, die kleiner ist als die genannte Fläche A₁.

Das jetzt geschlossene Dosierventil verhindert eine weitere Steigerung des Ausgangsdrucks, doch ermöglicht es die Kraft P₁(A₂ - A₁), die bestrebt ist, das Ventil zu öffnen, und der die Kraft PA₂ entgegenwirkt, die bestrebt ist, das Ventil zu schließen, eine dosierte Zunahme dee Drucks P in dem Zwischendruckbereich, bis der durch die nachstehende Gleichung bestimmte Zustand erreicht ist·

P₁(A₂ -A₁)* V

P * 3ζ

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Jenseits des Ansprechpunktes gilt somit

Die Zwischendruckänderung &P wird z.B. vim den Bruchteil

A₁ 3A₁ Av ρ

(1 - τ—) verringert, wenn Ap = —n— sowie T" = Tf

ΔΡ = τΔΡ*· Fig. 5 veranschaulicht die Beziehung zwischen P und P. für den Fall, daß sich P. jeweils um drei Einheiten ändert, wenn eine Änderung von P um eine Einheit erfolgt.

In Fig. 6 ist eine erste praktisch verwendbare Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Einander bezüglich ihrer Wirkungsweise entsprechende Teile sind in den Figuren jeweils mit gleichen Bezugszahlen bezeichnet. Die Wirkungsweise des Tandemhauptzylinders 10 värd im folgenden nur insofern erläutert, als es zum Verständnis der Erfindung erforderlich ist.

In der zylindrischen Bohrung 22 ist der erste Kolben 30 mit der wirksamen Querschnitts fläche A4 nahe dem offenen Ende 26 angeordnet; dahinter folgen wie bei der vereinfachten Darstellung in Fig. 3 die Sperre 38 und der zweite Kolben 44. Bei der Sperre 38 handelt es sich in diesem Fall praktisch um einen Hilfs- oder Ausgleichskolben, der auf eine noch zu erläuternde Weise begrenzte axiale Bewegungen ausführen kann. In Fig. 6 ist der Zustand des Hauptzylinders dargestellt, bei dem sämtliche Bremsen gelöst sind. Der zweite Kolben 44 wird

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durch die zugehörige Rückstellfeder 92 in seiner linken Stellung gehalten. Ein Durchlas 94, der zu einem dem Atmosphärendruck ausgesetzten zweiten Flüssigkeitsbehälter 96 führt, ermöglicht einen Ausgleich des Fluiddrucks in dem zweiten Druckbereich 48 gegenüber dem Druck der Atmosphäre, um das Entstehen eines Drucks infolge einer Erwärmung des Druckmittels zu verhindern bzw. um bei einem Bremsvorgang aufgetretene Druckmittelverluste auszugleichen. Die Bewegung des linken Endes 98 des Kolbens 44 wird dadurch begrenzt, daß dieses Ende zur Anlage an einem ringförmigen Flansch 100 des Kompensationskolbens 38 kommt. Ein weiterer Durchlaß 102, der zu einem ersten Druckmittelbehälter 104 führt, welcher dem Atmosphärendruck ausgesetzt ist, ermöglicht einen Ausgleich des Drucks in dem Zwischendruckbereich 42. Die Bewegung des Ausgleichskolbens 38 nach links wird durch einen ringförmigen, radial nach außen ragenden Flansch 106 begrenzt, der mit einem hohlen zylindrischen Buchsenteil 108 zusammenarbeitet, das gemäß Fig. 6 teilweise in die Zylinderbohrung 22 hineinragt.

Der erste Kolben 30 weist einen zylindrischen Ansatz 110 auf, der mit einem Außengewinde 112 versehen ist. Eine axiale Sackbohrung 114 des ersten Kolbens 30 nimmt die zylindrische Stange 66 des Dosierkolbens 64 auf. Diese axiale Sackbohrung ist normalerweise mit zusammendrückbarer Luft gefüllt, damit sich die zylindrische Stange 66 in die Sackbohrung hinein bewegen kann, ohne daß eine hydraulische Hemmung auftritt.

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Alternativ kann sich die axiale Bohrung 114 über die ganze Länge des ersten Kolbens 30 erstrecken, um eine Verbindung zur Atmosphäre herzustellen. Diese Alternative erweist sich jedoch nicht immer als vorteilhaft, denn Flüssigkeit, die an der Dichtung 70 vorbei entweicht, geht verloren. Das Gehäuse 52 des Dosierventils ist auf das Außengewinde 112 des zylindrischen Kolbenansatzes 110 aufgeschraubt. Am inneren Ende des Dosierventilgehäuses 52 ist eine hohle zylindrische Führungsstange 116 befestigt, die durch eine Dichtung 118 gegenüber dem Gehäuse 52 abgedichtet ist. In die axiale Bohrung 122 der Führungsstange 116 ragen mehrere Führungsfinger 120 hinein, die durch einen Schlitz 124 getrennt sind, so daß das unter dem Druck P stehende D_ruckmittel von der Austrittsseite des Dosierventils 40 aus ungehindert zu der axialen Bohrung 122 strömen kann. Die Führungsstange 116 ist mit ihrer zylindrischen Außenfläche 126 in eine axiale Bohrung 128 eingebaut, die sich über die ganze Länge des Ausgleichskolbens 38 erstreckt, und die Außenfläche 126 der Führungsstange 116 ist gegenüber dem Ausgleichskolben durch eine Dichtung 130 abgedichtet. Die Berührungslinie zwischen der Dichtung 130 und der Führungs stange 116 bestimmt eine Kolbenfläche A3. Ein auf die Führungsstange 116 aufgesetzter Sprengring 132 stützt sich gemäß Fig. 6 nach links an einer Schulter 134 der axialen Bohrung 128 ab. Eine erste Rückstellfeder 136 erzeugt eine axiale Vorspannkraft zwischen dem ersten Kolben 30 und dem Ausgleichskolben 38. Die Relativbewegung zwischen dem ersten Kolben und dem Ausgleichskolben

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wird dadurch begrenzt, daß der Sprengring 132 mit der Schulter 134 zusammenarbeitet.

Wird mit der Betätigung der Bremse begonnen» bewegen sich der erste Kolben 30, der Ausgleichskolben 38 und der zweite Kolben 44 gemäß Fig. 6 gemeinsam nach rechts, da die erste Rückstellfeder 136 eine größere Kraft aufbringt als die zweite Rückstellfeder 92. Nahezu sofort danach wird der zweite Durchlaß 94 durch die eine flexible Lippe aufweisende Dichtung 50 verschlossen, während der erste Durchlaß 102 durch die mit einer flexiblen Lippe versehene Dichtung 138 verschlossen wird, Hierdurch werden die StrSmungsverbindungen zwischen dem zweiten Druckbereich 48 und dem Zwischendruckbereich 42 einerseits und dem zweiten Behälter 96 und dem ersten Behälter 104 andererseits geschlossen. Nunmehr kann in den drei Druckbereichen jeweils ein. Druck aufgebaut Wrvden. Nach einer kurzen Bewegung nach rechts kommt der Flansch 140 des Ausgleichskolbens 3(8 zur Anlage an der Buchse 108, so daß sich der Ausgleichskolben nicht weiter nach rechts bewegen kann. Der erste Kolben 30 kann sich jedoch weiter nach rechts bewegen, nachdem der Ausgleichskolben 38 zum Stillstand gebracht worden ist, wobei die Führungsstange 116 in eine Vertiefung 142 im benachbarten Ende des zweiten Kolbens 44 eintritt.

Bei kleinen Betätigungskräften F^» wird der durch den ersten Kolben 30 im ersten Druckbereich 36 aufgebaute Druck durch

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das Dosierventil 40 und die axiale Bohrung 122 unvermindert auf den Zwischendruckbereich 42 übertragen. Der Druck in dem Zwischendruckbereich wirkt auf die Stirnfläche des zweiten Kolbens 44, so daß dieser Kolben gemäß Fig. 6 nach rechts bewegt wird. Hierdurch wird im zweiten Druckbereich 48 ein Druck aufgebaut, der gleich dem Druck im Zwischendruckbereich 42 ist. Der im ersten Druckbereich 36 herrschende Druck wird über einen ersten Auslaß 144 auf die Vorderradbremsen übertragen. Zum Übertragen des Drucks im zweiten Druckbereich 48 auf die Hinterradbremsen dient ein zweiter Auslaß 146.

Liegt die Betätigungskraft F_1n über dem Ansprechpunkt nach Fig. 5, bewirkt das Dosierventil 40 eine Begrenzu-ng des Fluiddrucks P , mit dem der Zwischendruckbe reich 42 beaufschlagt wird, so daß im zweiten Druckbereich 48 ein entsprechend niedrigerer Druck zur Wirkung kommt.

Vor dem Erreichen des Ansprechpunktes ist der Druck im ersten Druckbereich, d.h. der Druck P., durch den Ausdruck

^FIN
P, = jß- gegeben. Jenseits des Ansprechpunktes wirkt auf die gesamte Stirnfläche des ersten Kolbens 30 nicht etwa ein gleichmäßiger Widerstandsdruck, sondern die Fläche A3 der Führungsstange 116 wird mit einem herabgesetzten Zwischendruck P beaufschlagt. Somit wird der Druck im ersten Druckbereich 36 bei einer gegebenen Betätigungskraft Fjj, erhöht, und dieser Druck entspricht dem nachstehenden Ausdruck:

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Auf welche Weise es dem einen Druckbereich ermöglicht wird, den zugehörigen Bremsen weiterhin ein Druckmittel zuzuführen, wenn bei dem betreffenden anderen Druckbereich eine Störung auftritt, ferner das Verfahren zum Nachfüllen von Bremsflüssigkeit sowie die Durchführung einer Kompensation bei den beiden Druckbereichen sind für den Fachmann aus der Zeichnung ohne weiteres ersichtlich, so daß sich eine nähere Erläuterung erübrigen dürfte.

In Fig. 7 ist eine zweite Ausführungsform der Erfindung dargestellt, bei der nicht mit einer Druckkompoundierung gearbeitet wird. Der erste Kolben 30, der Ausgleichskolben 38 und der zweite Kolben 44 arbeiten im wesentlichen in der vorstehend beschriebenen Weise. Diese zweite Ausführungsform unterscheidet sich von der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform dadurch, daß das Dosierventil 40 in einer Aussparung 146 des zweiten Kolbens 44 un tergebracht ist. Eine ein- und ausschiebbare mechanische Verbindung zwischen dem ersten Kolben 30 und dem Ausgleichskolben 38 wird durch eine Kopfschraube 148 hergestellt, die in den ersten Kolben eingeschraubt ist, und deren Kopf 150 mit einem Verbindungsteil 152 zusammenarbeitet, das den Kopf 150 umschließt, und dem eine Feder 136 zugeordnet ist.

Die zylindrische Stange 66 des Dosierventils 40 ragt gemäß Fig. 7 nach rechts in eine axiale Sackbohrung 154 des zweiten

Kolbens 44 hinein und ist durch eine Dichtung 70 abgedichtet,

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die axiale Bewegungen der Stange 66 zuläßt. Ein Entlastungskanal 156 verbindet das innere Ende der Sackbohrung 154 mit einer Ringnut 158 auf der Außenseite des zweiten Kolbens 44. Diese Ringnut steht über einen zweiten Nachfüllkanal 160 ständig in Verbindung mit dem zweiten Flüssigkeitsbehälter 96, der dem Atmosphärendruck ausgesetzt ist. Durch das Vorhandensein dieser Verbindung zwischen dem äußeren Ende der zylindrischen Stange 66 und dem Behälter 96, der dem Atmosphärendruck ausgesetzt ist, wird die Schwierigkeit vermieden, die sich bei der Ausführungsform nach Fig. 6 ergeben könnte, wenn sich Flüssigkeit in einer Sackbohrung ansammeln würde. Wenn längs der Dichtung 70 ein Flüssigkeitsverlust auftritt, gelangt die entweichende Flüssigkeit zu dem zweiten Behälter 96, d.h. sie geht nicht verloren.

Der Kolben 64 des Dosierventils weist eine zylindrische Verlängerung 62 auf, die durch die axiale Bohrung 128 des Ausgleichskolbens 38 ragt und durch eine Dichtung 130 abgedichtet ist. Der zylindrische Ansatz 162 ist mit einer axialen Bohrung 164 versehen, die nahe der Ringnut 76 des Dosierkolbens 64 endet. Die axiale Bohrung 164 ist mit der Ringnut 76 durch mehrere Querbohrungen 166 verbunden. Der erste Druckmittel-Eingangsströmungsweg, welcher dem Druckmitteleinlaß 54 nach Fig. 4 entspricht, setzt sich aus der axialen Bohrung 164 und den Querbohrungen 166 zusammen. Gemäß Fig. 7 verläuft ein Druckmittelauslaß 168 von dem Dosierventil 40 aus nach links zu dem Zwischendruckbereich 42.

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Liegt die Betätigungskraft Vj^ unter dem Ansprechpunkt, wird der im ersten Druckbereich 36 herrschende Druck F^/Ar über die axiale Bohrung 164, die Querbohrungen 166 und den Druckauslaß 168 unvermindert auf den Zwischendruckbereich 42 übertragen, wo dieser Druck auf die Eingangsseite des zweiten Kolbens 44 wirkt, um im zweiten Druckbereich 48 einen Druck aufzubauen. Da die beiden Stirnflächen des zweiten Kolbens 44 die gleiche Größe haben, und da das Druckmittel ungehindert aus dem ersten Druckbereich in den Zwischendruckbereich übertreten kann, herrscht bei jeder unter dem Ansprechpunkt liegenden Betätigungskraft F™ in dem zweiten Druckbereich der gleiche Druck wie im ersten Druckbereich 36.

Bei einer über dem Ansprechpunkt liegenden Betätigungskraft wird der Dosierkolben 64 gemäß Fig. 7 nach rechts bewegt, so daß der Im Zwischendruckbereich 42 aufgebaute Druck und damit auch der im zweiten Druckbereich 48 zur Wirkung kommende Druck begrenzt wird. Faßt man die auf den Dosierkolben 64 wirkenden Kräfte zusammen, gilt für den Zwischendruck P der nachstehende Ausdruck:

P₁(A₂ - A₃ - A₁) ♦ F_a *p ^β A₂ - A₃

Hierin entsprechen die verschiedenen Größen den weiter oben gegebenen Definitionen. Entsprechend kann man die auf den zweiten Kolben 44 wirkenden Kräfte zusammenfassen, und für den Druck P_ im zweiten Druckbereich ergibt sich der nach-

stehende Ausdruck:

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- 20 -

P_p(A₄ - A₃) + P-A₁

^{s 3}^

Alle in den Unterlagen offenbarten Angaben und Merkmale, insbesondere die offenbarte räumliche Ausgestaltung, werden, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind, als erfindungswesentlich beansprucht.

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Leer se i t e

Claims

ANSPRÜCHE

Tandemhauptbremszylinder mit einer Bohrung, die in einen ersten und einen zweiten Druckbereich unterteilt ist, einem im ersten Druckbereich der Bohrung bewegbaren ersten Kolben zum Erzeugen eines Fluiddrucks in dem ersten Druckbereich sowie einem in dem zweiten Druckbereich der Bohrung bewegbaren zweiten Kolben zum Erzeugen eines Fluiddrucks auf einer ersten Seite des zweiten Kolbens, dadurch gekennzeichnet , daß zwischen dem ersten Kolben (30) und der zweiten Seite des zweiten Kolbens (4A) ein Dosierventil (40) angeordnet ist, das geeignet ist, mindestens teilweise die Beziehung zwischen dem Fluiddruck in dem erster Druckbereich (36) und dem Fluiddruck in dem zweiten Druckbereich (48) zu regeln.
2. Tandemhauptbremszylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein dritter Druckbereich (42) einen Zwischendruckbe reich zwischen dem Dosierventil (40) und einer zweiten Seite des zweiten Kolbens (44) bildet, und daß das Dosierventil (40) eine Verbindung zwischen dem ersten Druckbereich (36) und dem Zwischendruckbereich (42) herstellt und die Beziehung zwischen den in diesen beiden Druckbereichen herrschenden Fluiddrücken regelt.

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3. Tandemhauptbremszylinder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen (38, 43) zum Abdichten des ersten Druckbereichs (36) und des Zwischendruckbereichs (42) gegeneinander vorhanden sind, und daß das Dosierventil (42) den Fluiddruck in dem Zwischendruckbereich auf gleicher Höhe mit dem Druck in dem ersten Druckbereich hält, solange in dem ersten Druckbereich ein innerhalb eines vorbestimmten ersten Bereichs liegender Druck herrscht, und daß das Dosierventil in dem Zwischendruckbereich einen niedrigeren Fluiddruck aufrechterhält, wenn in dem ersten Druckbereich ein innerhalb eines zweiten vorbestimmten Bereichs liegender Druck herrscht.
4. Tandemhauptbremszylinder mit einer Bohrung, einem in der Bohrung angeordneten ersten Kolben und einem in der Bohrung angeordneten zweiten Kolben zum Abgrenzen eines ersten und eines zweiten Druckbereichs, wobei das Beaufschlagen einer Seite des zweiten Kolbens mit einem Fluiddruck zur Erzeugung eines Fluiddrucks in dem zweiten Druckbereich führt, dadurch gekennzeichnet , daß in der Bohrung (22) ein Dosierventil (40) angeordnet ist, daß Einrichtungen (38, 43) zum Abdichten des Dosierventils gegenüber der Bohrung vorhanden sind, daß diese Einrichtungen zwischen dem ersten Kolben (30) und dem zweiten Kolben (44) angeordnet sind und zusammen mit dem zweiten Kolben (44) einen Zwischendruckbereich (42) abgrenzen, daß der Zwischendruckbereich der genannten einen Seite des zweiten Kolbens benachbart ist, und

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daß das Dosierventil geeignet ist, das Strömen eines Druckmittels zwischen dem ersten Druckbereich (36) und dem Zwischendruckbereich zu regeln.
5. Tandemhauptbrems zylinder nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Dosierventil (40) geeignet ist, den Fluiddruck in dem Zwischendruckbereich (42) auf gleicher Höhe mit dem Druck in dem ersten Druckbereich (36) zu halten, solange im ersten Druckbereich ein in einem ersten vorbestimmten Bereich liegender Druck herrscht, und in dem Zwischendruckbereich einen Fluiddruck aufrechtzuerhalten, der einem Teil des Drucks in dem ersten Druckbereich entspricht, wenn in dem ersten Druckbereich ein innerhalb eines zweiten vorbestimmten Bereichs liegender Druck herrscht.
6. Tandemhauptbrems zylinder nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Doslerventil (40) das Druckmittel dem Zwischendruckbereich (42) von dem ersten Druckbereich (36) aus zuführt, bis im ersten Druckbereich ein vorbestimmter Wert des Fluiddrucks erreicht wird, und daß das Dosierventil danach dem Zwischendruckbereich das Druckmittel unter einem Druck zuführt, der in einem vorbestimmten Verhältnis zu dem Druck In dem ersten Druckbereich steht.
7. Tandemhauptbrems zylinder nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zu dem Dosierventil (40) ein Gehäuse (52) gehört, ferner ein in dem Gehäuse bewegbarer Dosierkolben (64),

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eine in dem Gehäuse angeordnete Dichtung (70), die mit abdichtender Wirkung mit einer an dem Dosierkolben angebrachten Stange (66) zusammenarbeitet, wobei die Berührungslinie zwischen diesen Teilen eine erste wirksame Fläche (A1) abgrenzt, ein in dem Gehäuse angeordnetes elastisches ringförmiges Ventilorgan (78), eine an dem Dosierkolben ausgebildete, dem ringförmigen Ventilorgan benachbarte Lippe (88), eine Feder (82), die den Dosierkolben normalerweise so vorspannt, daß die Lippe des Dosierkolbens in einem Abstand von dem ringförmigen Ventilorgan gehalten wird, ein Druckeinlaß (54) zum Zuführen eines Druckmittels zu dem Gehäuse zwischen der Dichtung und der Lippe, ein Druckauslaß (56) zum Abgeben des Druckmittels aus dem in der Strömungsrichtung hinter der Lippe liegenden Bereich des Gehäuses sowie eine Einrichtung, die eine Verschiebung der Stange gegenüber der Dichtung ermöglicht, wenn an dem Druckeinlaß ein vorbestimmter erster Druck erscheint, woraufhin die Lippe so bewegt wird, daß sie mit abdichtender Wirkung mit dem ringförmigen Ventilorgan zusammenarbeitet, und daß die Berührungslinie zwischen der Lippe und dem ringförmigen Ventilorgan eine zweite wirksame Fläche (A2) abgrenzt, die größer ist als die genannte erste wirksame Fläche (A1).
8. Tandemhauptbrems zylinder nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Dosierventil (40) innerhalb des ersten Kolbens (30) angeordnet ist, daß ein Druckeinlaß (54) zu dem Dosierventil führt, daß der erste Kolben mit diesem Druckein-

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laß versehen ist, daß eine Bohrung (122) zum Ableiten des Druckmittels aus dem Dosierventil vorhanden ist, daß diese Bohrung in einer Führungsstange (116) ausgebildet ist, daß die Führungsstange an dem ersten Kolben befestigt und ihm gegenüber abgedichtet ist, und daß die Führungsstange in einer Sperre (38) gleitend geführt und gegenüber dieser Sperre abgedichtet ist.
9. Tandemhauptbremszylinder nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Bohrung (164) zum Zuführen eines Druckmittels zu dem Dosierventil (40) vorhanden ist, und daß diese Bohrung durch ein Rohr (162) abgegrenzt ist, das in der genannten Sperre (38) gleitend geführt und ihr gegenüber abgedichtet ist.
10. Tandemhauptbremszylinder nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Dosierventil (40) eine Stange (66) aufweist, die mit einer öffnung (68) zusammenarbeitet, und daß mit der Umfangefläche dieser Stange eine Dichtung (70) zusammenarbeitet, die ein Entweichen des Druckmittels über die öffnung längs der Stange im wesentlichen verhindert.
11. Tandemhauptbrems zylinder nach Anspruch 1O₉ dadurch gekennzeichnet, daß die genannte öffnung (68) an einem Ende geschlossen ist, und daß der außerhalb der Dichtung (70) liegende Teil der öffnung mindestens teilweise mit Luft gefüllt ist.

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12. Tandemhauptbreinszylinder nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein Entlastungskanal (156) die Öffnung (68) mit einem Fluidbehälter (96) verbindet, der annähernd dem Druck der Atmosphäre ausgesetzt ist.

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