DE2908481A1

DE2908481A1 - Zweikreisiger vakuumverstaerker

Info

Publication number: DE2908481A1
Application number: DE19792908481
Authority: DE
Inventors: Juan Belart
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: Continental Teves AG and Co oHG
Priority date: 1979-03-05
Filing date: 1979-03-05
Publication date: 1980-09-11
Also published as: FR2450729B1; BR8001271A; FR2450729A1; SE8001626L; GB2044868B; IT1130286B; IT8020352A0; GB2044868A; ES249118U; JPS55160650A; SE443612B; ES249118Y; ZA801024B; US4309935A

Description

ALFRED TEVES GMBH * ^ ~ Frankfurt/M., den 14. Febr. 1979 Frankfurt/Main . ZL/Wh/Mü

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J. Beiart - 141

Zweikreisiger Vakuumverstärker

Zweikreisiger Vakuumverstärker, bestehend aus zwei axial hintereinander angeordneten Unterdruckgehäusen mit jeweils wenigstens einer darin angeordneten beweglichen Wand, wobei die auf ein Kraftabgabeglied wirkenden beweglichen Wände die Unterdruckgehäuse jeweils in eine Vakuum- und eine Arbeitskammer aufteilen.

Ein derartiger zweikreisiger Vakuumverstärker ist aus der DE-OS 2 314 792 bekannt. Jede bewegliche ¥and ist auf einer Steuernabe befestigt, in der jeweils eine aus Ventil— kolben und Tellerventil bestehende Ventilanordnung enthalten ist. Die Steuernaben sind so ausgebildet, daß sie die Vakuum- und Arbeitskammer durchragen und axial gleitend dicht aus den Unterdruckgehäusen herausführen. Die erste Steuernabe dient der Luftzufuhr zur ersten Ventilanordnung und nimmt die pedalbetätigte Kolbenstange auf_} die mit dem ersten Ventilkolben machanisch verbunden ist. Über einen Reaktionsmechanismus, der die Pedalkraft und die auf die bewegliche ¥and wirkende Unterstützungskraft in einem festgesetzten Verhältnis addiert, wird eine in der Steuernabe angeordnete Steuerstange betätigt, die auf den zweiten Ventilkolben in der zweiten Steuernabe wirkt. Die erste Steuernabe gleitet in der ersten Vakuumkammer dicht in der zweiten Steuernabe, so daß eine Trennung der beiden Vakuumkreise gewährleistet ist. Über einen weiteren Reaktionsmechanismus wirkt die Unters tut z^ingskraf t

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der zweiten Arbeitskammer zusammen mit der auf den zweiten Ventilkolben übertragenen Kraft auf das Kraftabgabeglied, das in der zweiten Steuernabe gleitet. Die Lagerung zur Aufnahme des Kraftabgabegliedes weist eine Bohrung auf, die die Zuführung von atmosphärischer Luft zur zweiten Ventilanordnung sicherstellt. ¥ird das Bremspedal betätigt, so wird durch axiales Verschieben des Ventilkolbens der ersten Arbeitskammer atmosphärische Luft zugeführt und die durch die Druckdifferenz auftretenden Kräfte bewegen die erste bewegliche ¥and mit der Steuernabe in Richtung auf das Kraftabgabeglied. Nach Überwindung eines ersten Leerspiels des ersten Vp- --. .m-Verstärkerswird der zweite Ventilkolben durch e ie weitere, in der Steuernabe axial gleitende Kolbenstange verschoben und über die Luftzufuhr von der Seite dec Kraftabgabegliedes tritt in die zweite Arbeitskammer gleichfalls atmosphärische Luft ein. Die zweite bewegliche Wand überträgt die auf sie wirkenden Kräfte nach Überwindung des Leerspiels des zweiten Vekuumverstärkers auf das ICraftabgabeglied. Bei dieser Anordnung sind durch die Vielzahl der Bauteile die Kosten erheblich, durch eine Vielzahl von Dichtungen und Federn werden unnötige Kräfte aufgezehrt und die mitunter engen Luftzuführungen neigen bei ungünstigen Betriebsumgebungen schnell zur Verschmutzung, was eine Beeinträchtigung der Funktion des Vakuumverstärkers zur Folge hat.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen baulich einfachen zxireikreisigen Vakuumverstärker zu entwickeln, der wenig Teile aufweist und somit kostengünstig herzustellen ist, eine hohe Betriebssicherheit garantiert und durch Verminderung von Dichtungen, Federn und Leerwegen ohne große Kraftverluste und Pedalwege schnell und sicher anspricht.

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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst, indem die beweglichen Wände gemeinsam an einer an dem Kraftabgabeglied abgestützten Steuernabe befestigt sind und in der Steuernabe ein Ventil- und Kanalsystem zum getrennten Evakuieren und gemeinsamen Belüften der Arbeitskammern angeordnet ist.

Dadurch, daß die Steuernabe nur eine Luftzufuhr zum Belüften der Arbeitskammernaufweist, entfallen mehrere Filtersysteme. Der Verstärker kann billiger hergestellt und gewartet werden.

Indem bei einem zweikreisigen Vakuumverstärker, mit einer jeweils einer Arbeitskammer zugeordneten, an sich bekannten Ventilanordnung aus Ventilkolben, Tellerventil und Ventilfeder, wobei der Ventilkolben unmittelbar durch die Kolbenstange betätigbar ist, die Ventilanordnungen axial hintereinander angeordnet sind und die beiden Vantilkolben durch eine Stange starr miteinander verbunden sind, wird gleichzeitig die Unterstützungskraft beider Vakuumkreise wirksam. Der der Pedalstel— lung zugeordnete Betriebszustand des Vakuumverstärkers wird schnell und sicher erreicht, da beide Ventile gleichzeitig die betriebsbedingten Stellungen einnehmen. Bei direkter, mechanischer Kraftübertragung vom Pedal auf das Kraftabgabeglied ist nur ein Leerweg zu überwinden.

Indem der mit der Kolbenstange direkt verbundene erste Ventilkolben in seiner Führung Kanäle zum Luftdurchlaß zur zweiten Ventilanordnung aufweist, ist eine einfache Luftzufuhr zur zweiten Ventilanordnung sichergestellt.

Durch die bauliche Ausgestaltung der Anordnung in der Art, daß die Unterdfucklcanunem in einem Gehäuse angeord-

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net und durch einen atmosphärischen Zwischenraum getrennt sind, bleibt bei einfacher, einteiliger Herstellung des Vakuumverstärkergehäuses die Trennung der beiden Vakuumkreise erhalten.

Durch Zusammensetzen der Steuernabe aus zwei Bauteilen wird eine einfache Montage der zweiten Ventilanordnung ermöglicht. An der Trennstelle können die beiden Bauteile durch Gewinde, Klemmbänder oder ähnliche Mittel zusammengefügt werden.

Die erfindungsgemäße Ausgestaltung eines zweikreisigen Vakuumverstärkers ist in der Zeichnung dargestellt, die den Schnitt durch einen solchen Verstärker zeigt.

Ein topfförmiges Gehäuse 1 ist mittels eines Deckels 2 verschlossen. Durch zwei starre, im Gehäuse 1 befe-stigte Wände 12, 13 werden zwei Druckkammern 31 ^ und eine Trennkammer 5 geschaffen. Die Trennkammer 5 ist über eine Öffnung 6 mit der Atmosphäre verbunden, die Druckkammern 3,k sind je mit eigenem Anschluß 7t8 an getrennt arbeitende, nicht dargestellte Vakuumpumpen angeschlossen, die als Energiequellen dienen. Eine aus zwei Bauteilen 9,Λ0 starr zusammengesetzte Steuernabe 11 durchdringt den Deckel 2. sowie die Wände 12,13· Die Wände stehen über den Umfang der Steuernabe fest miteinander in Verbindung, wobei die starre Verbindung gleichzeitig die Steuernabe mit radialem Spiel umgreift. Durch Bohrungen 20 dringt atmosphärische Luft bis auf den Umfang der Steuernabe, durch Dichtringe 14,15> die formschlüssig rechts und links der Bohrungen 20 in den Wänden liegen, werden die Druckkammern 3»^· über den Umfang der Steuernabe gegen die Atmosphäre abgedichtet.

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Die beiden Bauteile 9»10 stoßen in der Druckkammer 3 aneinander. Sie zeigen an der Stoßstelle je einen umlaufenden Bund 16,17» deren Stirnflächen unter Einfügung einer Dichtung 18 durch ein Klemmband I9 fest zusammengepreßt werden. Durch eine zwischen Deckel 2 und Bauteil 9 eingesetzte Dichtung 5 9 wird der Druckraum 3 gegen die Atmosphäre abgedichtet. Das Bauteil 10 der Steuernabe 11 umgreift in der Druckkammer 4 formschlüssig ein Kraftabgabeglied 24, das sich über eine Reaktionsscheibe 25 an der Steuernabe abstützt. Dabei wird die Reaktionsscheibe 25 gleichzeitig als Dichtung zwischen der Druckkammer 4 und dem hohlen Innenraum 33>34 der Steuernabe 11 benutzt. Das Kraftabgabeglied ist dicht aus dem Gehäuse 1 geführt und wirkt axial auf einen nicht dargestellten Hauptzylinder einer hydraulischen Bremsanlage. Auf der Steuernabe 11 sind weiterhin zwei axial mitbewegte ¥ände 21,22 befestigt, die jeweils in der Druckkammer 3 bzw. 4 angeordnet sind. Die liTand 21 liegt dabei formschlüssig in Kraftabgaberichtung an einem umlaufenden Bund 23 des Bauteils 9 der Steuernabe fest, gegen die Kraftabgaberichtung ist sie durch den über den Umfang der Steuernabe festliegenden Innenrand 60 einer Gummimeinbran 26 gehalten, die mit dem Außenrand 61 zwischen Gehäuse 1 und Deckel 2 festgeklemmt ist und so den Druckrauni 3 in eine Vakuumkammer 27 und eine Arbeitskammer 28 aufteilt.. Die der anderen Druckkammer 4 zugeordnete Wand 22 liegt formschlüssig in einer Nut 64 am Kopf des Bauteils 10 sowohl in und gegen Kraftabgaberichtung fest. Die Druckkam.« laer 4 wird ebenfalls durch eine Gummimembran 29 in. eine Arbeitskammer 30 und eine Vakuumkammer 31 aufgeteilt. Der Innenrand 62 der Gummimembran 29 umgreift dabei in der Arbeitskammer fest den Umfang der Steuernabe, der

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Außenrand ist zwischen der Trennwand 12 und dem Gehäuse eingeklemmt. Die Vakuumanschlüsse 7,8 sind dabei jeweils den Vakuumkammern 27,31 zugeordnet. In der Vakuumkammer 31 wirkt gegen die Kraftabgaberichtung eine Feder 32, die die Steuernabe in ihrer gezeigten Ruhestellung hält.

Der Innenraum der Steuernabe 11 ist hohl ausgebildet und teilt sich durch eine Stufe 35 im wesentlichen in zwei Räume 33 und 34 auf. Der Raum 33 ist dabei axial zur Atmosphäre geöffnet, der Raum 3^- wird axial durch den Kopf der Steuernabe begrenzt. Im Kopf der Steuernabe sowie in der Stufe 35 sind zueinander koaxiale Lagerungen für zwei Ventilköpfe 36,37 eingebracht. Kreisförr.i·-; um die Lagerung herum zeigt der Kopf der Steuernab ..j. ■■· nen Vorsprung 55t der in den Raum 3^· hineinragt, die Stufe 35 einen Vorsprung 54, der in den Raum 33 hineinragt. Die Lagerung des Ventilkopfes 37 hat eine radiale, zum Raum 34 offene Nut 39, die über eine Bohrung 40 mit der Arbeitskammer 30 verbunden ist. Der Raum 3^ steht weiterhin über eine radial außen über dem Vorsprung 55 angeordnete Bohrung 41 mit der Vakuumkammer 3"¹ in Verbindung. Außerdem'liegt der Ventilkolben 37 der Reaktionsscheibe 25 des Kraftabgabegliedes unmittelbar mit geringem Spiel χ gegenüber.. Die Lagerung des Ventilkopfes 36 zeigt neben einer radialen, zum Raum 33 offenen Nut 42 auch axiale Nuten 45, die den Raum 34 mit dem Raum 33 atmosphärisch verbinden. Die Nut 42 ist über eine Bohrung 43 mit der Arbeitskammer 28, die Vakuumkammer 27 über die radial außen über dem Vorsprung 5^- angeordnete Bohrung 44 mit dem Raum 33 verbunden. Der Ventilkolben 36 ist durch eine koaxial aus der Steuernabe 11 herausragende stufige Kolbenstange 46 mit einem nicht dargestellten Pedal mechanisch verbunden, der Ventilkolben 37 steht über

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eine Kolbenstange 38 mit dem Ventilkolben 36 mechanisch starr in Verbindung. Weiterhin ist im Raum 33 und 34 jeweils ein Tellerventil 47, 48 angeordnet, das sich radial und axial dichtend an einer Stufe 4°· bzw. 50 im Gehäuse der Steuernabe 11 abstützt. Die Ventilteller 57» 58, durch eine Einlage 51 versteift, sind von der Kolbenstange 46 bzw. 38 mit radialem Spiel durchdrungen und werden von Federn 52, 53 an den Ventilkolben 36, 37 dichtend in Anlage gehalten.

Die Feder 52 stützt sich dabei an einer Stufe der Kolbenstange 46 ab, die Feder 53 an der Stufe 35 im Gehäuse der Steuernabe. Die Kolbenstange 46 wird zudem von einem Filter ^6 umgriffen, der sich formschlüssig im Gehäuse 11 der Steuernabe einfügt und somit den Raum 33 luftdurchlässig abschließt.

Zum besseren Verständnis der Funktionsweise des Verstärkers wird der Vakuumkammer 27 ein Vakuumkreis I, der Vakuumkammer 3I ein Vakuumkreis II zugeordnet.

In gezeigter Ruhestellung des Vakuumbremskraftverstärkers liegt der Ventilteller 57 dicht an dem Ventilkolben 36, der Ventilteller 58 dicht am Ventilkolben 37· Beide Ventilteller zeigen dabei zu den Vorsprüngen 54 bzw. 55 einen Abstand y. Damit ist gewährleistet, daß bis durch den vom Tellerventil 47 und Ventilkolben 36 abgetrennten Teil des Raums 331 der mit atmosphärischer Luft gefüllt ist, alle anderen Räume von den beiden Vakuumkreisen evakuiert sind. Die Arbeitskammer 30 steht über die Bohrung 40, die Nut über den Vorsprung 55 und die Bohrung 41 mit der Vakuumkammer 3I und somit mit dem Vakuumkreis II in Verbindung, die Arbeitskammer 28 ist über die Bohrung 43» die Nut 42, über den Vorsprung $k und durch die Bohrung 44 mit der Vakuumkammer 27 und somit mit dem Vakuumkreis II verbunden. Über die Axialnuten 45 wird gleich-

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falls der Raum ^h vom Vakuumkreis I evakuiert. ¥ird nun das nicht dargestellte Pedal betätigt, so wird sich die Kolbenstange 46 axial verschieben und dabei die Ventilkolben J6 u. 37 mitnehmen. Dabei wird der Ventilteller 57 am Vorsprung 5^·» der Ventilteller am Vorsprung 55 zur Anlage kommen. Damit sind durch die Tellerventile die Vakuumkreise I und II von den anderen Räumen getrennt. Der Vakuumverstärker steht in Bereitstellung.

¥erden die Ventilkolben 36, 37 in Ki-aftabgaberichtung axial weiterverschoben, so werden sie sich von den Ventiltellern 571 58 abheben. Damit kann die atmosphärische Luft aus Raum 33 über die Nut 42 und die Bohrung 43 in die Arbeitskammer 28 und über die axiale Nut 45, den Raum 34, die Nut 39 und die Bohrung 40 in die Arbeitskammer 30 einströmen. Damit entsteht von Arbeitskammer 28 zur Vakuumkammer 27 sowie von Arbeitskammer 30 zur Vakuumkammer 3I ein Druckgefälle,so daß auf die ¥ände 21,22 Kräfte in Richtung auf die Vakuumkammern wirken. Diese Kräfte werden über die Steuernabe 11 und die Reaktionsscheibe 25 auf das Kraftabgabeglied 24 übertragen. Ist der Verstärker voll ausgesteuert, so werden alle v/eiteren auf die Kolbenstange 46 aufgebrachten Kräfte über den Ventilkolben 37, die Kolbenstange 38, den Ventilkolben 36 und die Reaktionsscheibe 25 direkt auf das Kraftabgabeglied 24 weitergeleitet. ¥ird die Kolbenstange 46 wieder in Ruhestellung gebracht, so werden sich die Ventilkolben wieder dichtend an die Ventilteller legen und somit die direkte Verbindung der Vakuumkaminern zu den Arbeitskammern wieder hergestellt. Der Vakuumkreis I wird die Arbeitskammer 28 sowie den Raum 3^»

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de r Vakuumkreis II die Arbeitskammer 30 evakuieren, durcli die Rückstellfeder 3² wird die Steuernabe wieder in ihre Ausgangsstellung zurückgeführt.

Es sei darauf hingewiesen, daß beim Zusammenfügen der beiden Bauteil e der Steuernabe Mittel verwandt werden müssen, die den Hub des Vakuumverstärkers nicht ungünstig beeinflussen. Vorteilhafte Ausführungen wären zum Beispiel stufig ausgebildete, ineinandergreifende Teile ,die durch ein Gewinde miteinander verbunden oder mittels nicht mehr lösbarer Elemente zusammengefügt werden.

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Claims

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Patentansprüche

ι 1 . J Zweikreisiger Vakuumverstärker, bestehend aus zwei koaxial hintereinander angeordneten Unterdruckgehäusen mit jeweils wenigstens einer darin angeordneten beweglichen Wand, wobei die auf ein Kraftabgabeglied wirkenden beweglichen ¥ände die Unterdruckgehäuse jeweils in eine Vakuum- und eine Arbeitskammer aufteilen, dadurch gekennzeichnet , daß die beweglichen Wände (21, 22) gemeinsam an einer an dem Kraftabgabeglied (24) abgestützten Steuernabe (11) befestigt sind, in der ein Ventil- und Kanalsystem zum getrennten Evakuieren und gemeinsamen Belüften der Arbeitskammern (28, 30) angeordnet ist.
2. Zweikreisiger Vakuumverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Steuernabe (11) nur eine Luftzufuhr zum Belüften der Arbeitskammer (28,30) aufweist.
3· Zweikreisiger Vakuumverstärker nach Anspruch 1, mit jeweils einer Arbeitskammer zugeordneten, an sich bekannten Ventilanordnung aus Ventilkolben, Tellesrventil und Ventilfeder, wobei der Ventilkolben τιτι-mittelbar durch die Kolbenstange betätigbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Ven-

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tilanordnung "(36,47,37 »48) axial hintereinander angeordnet sind und die beiden Ventilkolben (36,37) durch eine Stange (38) starr miteinander verbunden sind.
4. Zweikreisiger Vakuumverstärker nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet , daß der mit der Kolbenstange (46) direkt mechanisch verbundene Ventilkolben (37) in seiner Führung Kanäle (45) zum Luftdurchlaß zur zweiten Ventilanordnung (37» 48) aufweist.
5· Zweikreisiger Vakuumverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Unterdruckkammern (3>4) in einem Gehäuse (1) angeordnet und durch einen atmosphärischen Zwischenraum (5) getrennt sind.
6. Zweikreisiger Vakuumverstärker nach Anspruch 3» dadurch gekennz ei chne t, daß die Steuernabe (11) aus zwei Bauteilen (9, 10) zusammengesetzt ist.

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