DE2908481A1 - Zweikreisiger vakuumverstaerker - Google Patents
Zweikreisiger vakuumverstaerkerInfo
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Description
ALFRED TEVES GMBH * ^ ~ Frankfurt/M., den 14. Febr. 1979
Frankfurt/Main . ZL/Wh/Mü
p 4727
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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Λ0-
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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Leerseite
Claims (6)
- ALFRED TEVES GMBH Frankfurt/M. den 14. Febr.1979Frankfurt/Main ZL/Wh/MüP 4727J. Beiart - 141Patentansprücheι 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-030037/0235ALFRED TEVES GMBH P 4727tilanordnung "(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.030037/0235
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