DE3037485A1 - Hauptbremszylinder - Google Patents
HauptbremszylinderInfo
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Description
8 4.V V / H ö 3 Dipl.-Ing. R. Kinne
Dipl.-Ing. R Grupe Dipl.-Ing. B. Pellmann
Bavariaring 4, Postfach 202403
8000 München 2
Tel.: 089-53 9653
Telex: 5-24 845 tipat
cable: Germaniapatent München
03. Oktober 19 DE 0667 / case AT-F-374
Toyota Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha Toyota-shi , Japan
Die Erfindung bezieht sich auf einen Hauptbremszylinder für
Fahrzeuge, insbesondere für Kraftfahrzeuge, und speziell auf einen Hauptbremszylinder mit variablem mechanischen Wirkungsgrad,
der hier definiert ist als Verhältnis von erzeugtem Druck zu aufgebrachter Kraft. Bei dem erfindungsgemäßen Hauptbremszylinder
ändert sich der mechanische Wirkungsgrad, den der Fahrer des Fahrzeuges durch Niederdrücken des Bremspedals
des Fahrzeuges zur Aufbringung einer Betätigungskraft auf das Bremssystem des Fahrzeuges erzielt, in vorteilhafter Weise.
Bei zahlreichen Fahrzeugen, beispielsweise Kraftfahrzeugen,
kommen üblicherweise hydraulische Bremssysteme zur Anwendung. Bei einem solchen hydraulischen Bremssystem wird ein Bremspedal
oder ein anderes Bremselement des Fahrzeuges von dessen
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Fahrer niedergedrückt, wobei die auf dieses Bremselement ausgeübte
Kraft mittels eines Hauptbremszylinders in einen Bremsflüssigkeitsdruck
umgewandelt wird. Diaser Bremsflüssigkeitsdruck wird durch ein Leitungssystem zu einem oder mehreren
Bremsstellantrieben des Bremssystems übertragen, die auf die Räder des Fahrzeuges wirken, wobei ein Reibelement, beispielsweise
eine Bremsbacke oder ein Bremsklotz, vom Bremsflüssigkeitsdruck gegen ein sich mit den Rädern des Fahrzeuges drehendes
Element, beispielsweise eine Bremstrommel oder eine Bremsscheibe, gedrückt wird, um die Bremswirkung zu erzielen. Bei
einem solchen hydraulischen Bremssystem ist immer ein gewisses Spiel zwischen dem Reibelement, beispielsweise der Bremsbacke
oder dem Bremsklotz, und dem drehbaren Element, beispielsweise der Bremstrommel oder der Bremsscheibe, vorhanden. In neuerer
Zeit ist es üblich geworden, das Spiel zwischen dem Reibelement und dem drehbaren Element recht groß zu machen, damit
sichergestellt ist, daß die Bremsen des Fahrzeuges nicht unbeabsichtigt schleifen oder reiben, da dies andernfalls stark
die Wirtschaftlichkeit des Fahrzeuges verringern und den Kraftstoffverbrauch
erhöhen würde.
Beim Anlegen eines solchen Bremssystems können zwei Phasen unterschieden werden.
Während der ersten Phase wird das Bremspedal oder andere Bremselement
des Fahrzeuges anfänglich von dessen Fahrer bewegt mit der Wirkung, daß aus dem Hauptbremszylinder Bremsflüssigkeit
in das Leitungssystem und von dort in den bereits oben erwähnten hydraulischen Bremsstellantrieb oder meherere soleher
Bremssteilantriebe gedrückt wird, so daß zunächst das Spiel abgebaut bzw. aufgenommen wird, indem das Reibelement
oder die Reibelemente, beispielsweise Bremsbacken oder Bremsklötze, in ersten sanften Kontakt mit dem drehbaren Element
bzw. den drehbaren Elementen, d.h. den Bremstrommeln oder Bremsscheiben, gedrückt wird bzw. werden. Der zum Überbrücken
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dieses anfänglichen Spiels erforderliche Bremsflüssigkeitsdruck ist verhältnismäßig niedrig. Die Gesamtmenge der Bremsflüssigkeit,
die durch das Leitungssystem verdrängt bzw. gefördert werden muß, um das Spiel auszugleichen, ist jedoch
verhältnismäßig groß, da - wie bereits erwähnt wurde - dieses Spiel ziemlich groß sein kann. Um diese verhältnismäßig große
Bremsflüssigkeitsmenge durch das Leitungssystem bei verhältnismäßig
niedrigem Druck zu drücken, ohne daß das Bremsbetätigungselement
des Fahrzeuges, beispielsweise das Bremspedal, um eine unerwünscht große Strecke bewegt zu werden braucht,
ist es zweckmäßig, wenn der Durchmesser des Kolbens des Hauptbremszylinders verhältnismäßig groß ist, damit je Einheit des
Verschiebeweges des Kolbens eine verhältnismäßig große Bremsflüssigkeitsmenge
aus dem Hauptbremszylinder in und durch das Leitungssystem verdrängt wird. Bei einem Hauptbremszylinder
mit einem solchen großen Durchmesser ist der mechanische Wirkungsgrad nicht sehr hoch, den der Fahrer des Fahrzeuges bei
Betätigung von dessen Bremselement erzielt.
Die zweite Phase des Bremsvorganges beginnt, nachdem das oben genannte Spiel überbrückt worden ist, so daß das Reibelement,
beispielsweise die Bremsbacke oder der Bremsklotz, in leichter Berührung mit dem drehbaren- Element, beispielsweise der Bremstrommel
oder der Bremsscheibe, steht. Um dann tatsächlich eine nennenswerte Bremswirkung, die die Bewegung des Fahrzeuges
verzögern kann, zu erzeugen, muß die Druckkraft zwischen dem Reibelement und dem drehbaren Element beträchtlich erhöht werden.
Während diese Druckkraft erhöht wird, bewegt sich das Reibelement nicht sehr weit, und zwar im Vergleich zu dem Weg,
den es während der ersten Phase des Bremsvorganges zur überbrückung
des Spiels zurückgelegt hat. Allerdings ist die Kraft, die zur Bewegung des Reibelementes benötigt wird, wesentlich
größer als die Kraft, die während der ersten Phase des Bremsvorganges benötigt wurde. Während dieser zweiten Betriebsphase
muß daher eine nicht sehr große Bremsflüssigkeits-
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menge durch das zum hydraulischen Bremsstellantrieb führende Leitungssystem verdrängt werden, wobei jedoch diese nicht sehr
große Bremsflüssigkeitsmenge mit verhältnismäßig hohem Druck geliefert werden muß. Während dieser Betriebsphase ist es daher
zweckmäßig, mit einem Hauptbremszylinder zu arbeiten, dessen Kolben einen verhältnismäßig kleinen Durchmesser hat, damit
der Fahrer des Fahrzeuges durch Niederdrücken von dessen Bremselement einen hohen mechanischen Wirkungsgrad erzielt,
damit wiederum ein ausreichend hoher Bremsflüssigkeitsdruck auf das Leitungssystem und den hydraulischen Bremsstellantrieb
gegeben werden kann, ohne daß der Fahrer auf das Bremselement eine übermäßig große Kraft auszuüben braucht. Dies heißt mit
anderen Worten, daß der vom Hauptbremszylinder gelieferte mechanische Wirkungsgrad während dieser Betriebsphase möglichst
hoch sein soll, was einen kleinen Durchmesser des Kolbens des HauptbremsZylinders bedingt.
Es ist somit erkennbar, daß die Forderungen bezüglich des Durchmessers des Kolbens des HauptbremsZylinders für die oben
beschriebene erste Betriebsphase und zweite Betriebsphase des Bremssystems des Fahrzeugs entgegengesetzt gerichtet sind. Demzufolge
ist bei herkömmlichen Hauptbremszylindern ein Kompromiß
zwischen der Anforderung während öer ersten Phase des Bremsbetriebes, die auf einen großen Durchmesser des Kolbens
des Hauptbremszylinders gerichtet ist, und der Anforderung während der zweiten Phase getroffen worden, die auf einen
kleinen Durchmesser des Kolbens des Hauptbremszylinders gerichtet ist. Diesen Kompromiß zu finden, ist jedoch wegen der oben
erwähnten jüngeren Entwicklungen immer schwieriger geworden, d.h. wegen der Tatsache, daß der anfängliche Zwischenraum zwischen
dem Reibelement, d.h. der Bremsbacke oder dem Bremsklotz, und dem drehbaren Element, d.h. der Bremstrommel oder der
Bremsscheibe, größer gemacht worden ist. Hinsichtlich der Auslegung der Hauptbremszylinder hat dies zu beträchtlichen Schwierigkeiten
geführt.
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Um die auf den Verschiebeweg des Bremselementes eines Fahrzeuges
bezogene Bremsflüssigkeitsmenge, die der Hauptbremszylinder liefert, zu erhöhen, ist es notwendig, den Durchmesser
des Kolbens des Hauptbremszylinders zu vergrößern. Wenn jedoch der Kolbendurchmesser zu sehr vergrößert wird, wird zur Erzielung
einer gewünschten Bremswirkung eine zu hohe Betätigungskraft am Bremselement des Fahrzeuges benötigt, nachdem
das Reibelement des Bremssystems am drehbaren Element zur Anlage gebracht worden ist und dadurch der eigentliche Bremsvorgang
eingeleitet worden ist. Dadurch wird in unerwünschter Weise die Bedienbarkeit des Fahrzeuges verringert und das Betätigungsgefühl
des Bremssystems verschlechtert. Ein weiterer Nachteil ist die Notwendigkeit eines starken Bremskraftverstärkers.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, einen Hauptbremszylinder
zu schaffen, bei dem die gelieferte Bremsflüssigkeitsmenge je nach dem Druck, mit dem die Bremsflüssigkeit geliefert
werden muß, unterschiedlich ist.
Bei dem zu schaffenden Hauptbremszylinder soll - bezogen auf die Einheit des Verschiebeweges von dessen Kolben - eine große
Bremsflüssigkeitsmenge bei niedrigem Druck und im Anschluß daran eine kleinere Bremsflüssigkeitsmenge bei hohem Druck geliefert
werden. Ferner soll der zu schaffende Hauptbremszylinder derart ausgebildet sein, daß während der ersten Phase der
Betätigung des Bremssystems des Fahrzeuges der Fahrer desselben einen niedrigen mechanischen Wirkungsgrad durch Betätigung
des Bremssystems erzielt und daß der Fahrer des Fahrzeuges während einer späteren Phase des Bremsbetriebes des Fahrzeuges
durch Betätigen des Bremssystems einen hohen mechanischen Wirkungsgrad erzielt. Schließlich soll der zu schaffende Hauptbremszylinder
während der Anfangsphase des Bremsbetriebes eine Bremsflüssigkeitsmenge liefern, die ausreicht, um verhältnismäßig
großes Spiel im Bremssystem des Fahrzeuges zu über-
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brücken, während außerdem ein so hoher Bremsflüssigkeitsdruck geliefert werden soll, daß das Bremssystem des Fahrzeuges ausreichende
Kräfte entwickelt, um eine gewünschte gute Bremswirkung zu erzielen, ohne daß eine übermäßig große Kraft auf das
Bremselement des Fahrzeuges ausgeübt zu werden braucht.
Die genannte Aufgabe wird erfindungsgeniäS durch den in den Patentansprüchen
gekennzeichneten Hauptbremszylinder gelöst.
Bevor beim erfindungsgemäßen Hauptbremszylinder der Bremsflüssigkeitsdruck
in der Auslaßöffnung, die mit einem Bremsstellantrieb des Fahrzeuges verbunden ist, über den vorgegebenen
Bremsflüssigkeitsdruckwert ansteigt, ist der effektive Durchmesser des Kolbens des HauptbremsZylinders aufgrund der
Verringerung der Größe der ersten Kammer, die entsprechend der Verschiebung des ersten Kolbenelementes auftritt, vergrößert,
so daß - bezogen auf die Einheit des Verschiebeweges des Bremspedals des Fahrzeuges, das bewegungsmäßig mit dem Kolbenelement
gekoppelt ist -, eine große Bremsflüssigkeitsmenge bei niedrigem Druck durch die Auslaßöffnung herausgedrückt
wird. Grund dafür ist, daß die in der ersten Kammer aufgrund von deren Volumenverringerung zusammengedrückte Bremsflüssigkeit
durch das erste Einwegventil und die zweite Kammer in die Auslaßöffnung und die angeschlossene Leitung gedrückt wird.
Wenn dagegen der Druck, den der Hauptbremszylinder liefern
muß, den vorgegebenen Bremsflüssigkeitsdruckwert übersteigt, beginnt die Entlastungseinrichtung zu arbeiten und die erste
Kammer zum Bremsflüssigkeitsbehälter zu entlasten, so daß der effektive Durchmesser des Kolbens des Kauptbremszylinders der
Durchmesser der zweiten Kammer im Zylindergehäuse ist. Es versteht sich, daß zu diesem Zeitpunkt das erste Einwegventil eine
Rückströmung der Bremsflüssigkeit aus der zweiten Kammer in die erste Kammer verhindert. Auf diese Weise erzielt der
Fahrer des Fahrzeuges einen größeren mechanischen Wirkungsgrad. In der ersten Kammer enthaltene Bremsflüssigkeit wird
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danach weiterhin zum Bremsflüssigkeitsbehälter abgelassen, wenn das Volumen der ersten Kammer aufgrund der Verschiebung
des ersten Kolbens in der ersten Kammer weiter abnimmt^ Auf diese Weise wird somit das gewünschte zweistufige Betriebsverhalten
des HauptbremsZylinders ermöglicht. Während der ersten
Betriebsphase, d.h. während der Druck in der ersten Kammer niedriger als der vorgegebene Bremsflüssigkeitsdruckwert ist,
wird eine - bezogen auf die Einheit des Verschiebeweges des Kolbenelementes - verhältnismäßig große Bremsflüssigkeitsmenge
bei niedrigem Druck geliefert, so daß sichergestellt ist, daß das erwähnte Spiel bzw. der Zwischenraum schnell überbrückt
wird, wogegen während der zweiten Betriebsphase, d.h. während der Druck, der geliefert werden muß, größer als der vorgegebene
Bremsflüssigkeitsdruckwert ist, nur eine - bezogen auf die Einheit des Verschiebeweges des Kolbenelementes - verhältnismäßig
kleine Bremsflussigkeitsmenge geliefert wird. Demzufolge
wird während der Phase der tatsächlichen Funktion des Bremssystems des Fahrzeuges in der Weise, daß das Fahrzeug
verzögert wird, durch den Fahrer des Fahrzeuges ein hoher mechanischer
Wirkungsgrad erzielt, wenn er das Bremselement, beispielsweise das Bremspedal des Fahrzeuges, niederdrückt.
Die Bedienbarkeit des Fahrzeuges ist daher gut, und das Bremsbetätigungsgefühl ist ebenfalls gut.
Wenn der Fahrer des Fahrzeuges das Bremspedal freigibt, um die Bremse zu lösen, bewegt sich das erste Kolbenelement in
zur ersten Richtung entgegengesetzter Richtung und sinkt der Bremsflüssigkeitsdruck in der ersten Kammer.sehr schnell unter
den vorgegebenen Bremsflüssigkeitsdruckwert, bis der Bremsflüssigkeitsdruck kurz darauf niedriger als der atmosphärische
Druck ist, d.h. niedriger als der Druck im Bremsflüssigkeitsbehälter. Zu diesem Zeitpunkt ermöglicht daher das
Einwegventil, daß Bremsflüssigkeit praktisch unbehindert aus dem Bremsflüssigkeitsbehälter zur ersten Kammer strömt und
diese dadurch nachfüllt.
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Wenn das erste Kolbenelement vollständig in seine äußerste Endlage in zur ersten Richtung entgegengesetzter Richtung zurückgekehrt
ist, ermöglicht es die Nachfülleinrichtung, daß Bremsflüssigkeit praktisch unbehindert aus dem Bremsflüssigkeitsbehälter
in die erste Kammer strömt, so daß sichergestellt ist, daß die erste Kammer vollständig aufgefüllt ist
und darin auch kein geringer Unterdruck herrscht. Dies erfolgt, damit sichergestellt ist, daß die erste Kammer auf jeden Fall
vollständig aufgefüllt ist, bevor der Fahrer das Bremssystem des Fahrzeuges erneut betätigt. Gleichzeitig ermöglicht die
Ablaßeinrichtung der zweiten Kammer, d.h. die Einrichtung zum Druckabbau in der zweiten Kammer, daß Bremsflüssigkeit aus
der zweiten Kammer und der Auslaßöffnung sowie der damit verbundenen Leitung in den Bremsflüssigkeitsbehälter zurückströmt,
wobei diese Bremsflüssigkeit derjenigen Bremsflüssigkeit entspricht,
die aus der ersten Kammer in die zweite Kammer überführt worden war, während das Volumen der ersten Kammer verringert
wurde während der Verschiebung des ersten Kolbenelementes in der ersten Richtung. Dies erfolgt, damit der Bremsstellantrieb
zuverlässig vollständig in seine Ruhelage zurückgeführt wird.
Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung
unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert. Es versteht sich jedoch, daß die Beschreibung des Ausführungsbeispieles
und der Zeichnung ausschließlich der Erläuterung und der Beispielsdarstellung dient und in keiner Weise den Umfang
der Erfindung beschränken soll.
Die einzige Figur der Zeichnung zeigt einen senkrechten Schnitt entlang der Achse eines Hauptbremszylinders, der als
Tandem-Hauptbremszylinder ausgebildet ist und ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt.
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Der folgenden Erläuterung des bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung liegt ein Hauptbremszylinder zugrunde,
der als Tandem-Hauptbremszylinder ausgebildet ist. Dies ist jedoch für die Erfindung nicht wesentlich, die ebensogut bei
einem Einfach-Hauptbremszylinder angewendet werden kann.
In der folgenden Beschreibung werden die Ausdrücke "links", "rechts", "oben", "unten" usw. benutzt. Durch diese Ausdrücke
soll die Erfindung jedoch nicht beschränkt werden; vielmehr beziehen sie sich lediglich zur Vereinfachung der Beschreibung
auf die Zeichnung.
Der in der einzigen Figur dargestellte Hauptbremszylinder umfaßt ein Zylindergehäuse 1, an dessen rechtem Ende sich ein
Befestigungsflansch 2 befindet, der zur Befestigung an einem entsprechenden Teil eines nicht dargestellten Fahrzeugs dient.
Innerhalb des Zylindergehäuses 1 sind eine zylindrische Bohrung 3 mit großem Durchmesser, die sich im wesentlichen auf
der rechten Seite des Zylindergehäuses befindet, sowie eine
zylindrische Bohrung 4 mit kleinem Durchmesser ausgebildet, die sich im wesentlichen auf der linken Seite des Zylindergehäuses
befindet. Die große Bohrung 3 und die kleine Bohrung sind koaxial ausgebildet und miteinander verbunden. Der Durchmesser
der kleinen zylindrischen Bohrung 4 ist wesentlich kleiner als der Durchmesser der großen zylindrischen Bohrung
Die große Bohrung 3 ist an ihrem rechten Ende offen, während die kleine Bohrung 4 an ihrem linken-Ende von einem Teil des
Zylindergehäuses 1 verschlossen ist.
Innerhalb des Zylindergehäuses 1 befindet sich ein erstes Kolbenelement
9, das sowohl in die große Bohrung 3 als auch in die kleine Bohrung 4 ragt. Das erste Kolbenelement 9 umfaßt
einen von einem Kolbensteg mit großem Durchmesser gebildeten großen Kolben 5, der in der großen Bohrung 3 sitzt, sowie einen
von einem Kolbensteg mit kleinem Durchmesser gebildeten
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Kolben 7, der in der kleinen Bohrung 4 sitzt. Diese zwei Kolben weisen in Achsrichtung des Kolbenelementes 9 einen gewissen
Abstand voneinander auf. Ferner befindet sich im Zylindergehäuse 1, und zwar in dessen kleiner Bohrung 4, ein zweites
Kolbenelement 10, das zwei zweite Kolbenstege 11 aufweist,
die in Berührung mit der Innenfläche der zylindrischen Bohrung 4 stehen. Sowohl das erste Kolbenelement 9 als auch das
zweite Kolbenelement 10 sind im Zylindergehäuse 1 in Axialrichtung verschiebbar, d.h. nach links und rechts in der einzigen
Figur entlang der Achse der großen Bohrung 3 und der kleinen Bohrung 4.
Die Verschiebung des ersten Kolbenelementes 9 wird nach rechts von einem als Sicherung dienenden Sprengring 16 begrenzt, der
in einer Ringnut am rechten Ende der Innenfläche der großen Bohrung 3 sitzt. Die Verschiebung des ersten Kolbenelementes
nach links wird von einem Teil des großen Kolbens 5 begrenzt, wenn dieser in Anlage an einer Schulter bzw. Stufe im Inneren
des Zylindergehäuses 1 kommt, die zwischen der großen Bohrung 3 und der kleinen Bohrung 4 ausgebildet ist. Die Verschiebung
des zweiten Kolbenelementes 10 in Axialrichtung nach links
wird dadurch begrenzt, daß es über eine zum zweiten Kolbenelement gehörende Kappe 61 sowie ein napfförmiges Element 18, das
noch erläutert werden wird, in Berührung mit demjenigen Teil des Zylindergehäuses 1 kommt, der die kleine Bohrung 4 an ihrem
linken Ende abschließt. Die Verschiebung des zweiten Kolbenelementes 10 in Axialrichtung nach rechts wird dadurch begrenzt,
daß es in Berührung mit dem linken Ende des ersten Kolbenelementes 9 kommt.
Es ist somit eine erste Kammer 18 zwischen dem großen Kolben
und dem kleinen Kolben 7 des ersten Kolbenelementes 9 abgeteilt, die ferner von der großen Bohrung 3 und der kleinen
Bohrung 4 begrenzt wird. Eine zweite Kammer 14 ist zwischen dem kleinen Kolben 7 des ersten Kolbenelementes 9 und den
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zweiten Stegen 11 am zweiten Kolbenelement 10 abgeteilt; die
zweite Kammer wird außerdem von der kleinen Bohrung 4 begrenzt. Schließlich ist eine dritte Kammer 15 zwischen den zweiten
Kolbenstegen 11 am zweiten Kolbenelement 10 und dem linken
Ende des Zylindergehäuses 1 abgeteilt, wobei diese Kammer auch von der kleinen Bohrung 4 begrenzt wird. Diese drei Kammern
sind im Betrieb mit Bremsflüssigkeit gefüllt und sind in der Reihenfolge ihrer Bezugszahlen von rechts nach links in
der Zeichnung angeordnet.
Am linken Ende des ersten Kolbenelementes 9 ist an diesem eine zum ersten Kolbenelement gehörende Kappe 17 angebracht. Das
rechte Ende des zweiten Kolbenelementes 10 ist als Verlängerung bzw. Vorsprung ausgebildet. Zwischen diesem Vorsprung und der
Kappe 17 des ersten Kolbenelementes ist eine als Druckfeder
ausgebildete erste Schraubenfeder 19 angeordnet. Am linken
Ende der kleinen Bohrung 4 stützt sich am linken Teil des Zylindergehäuses das napfförmige, bohrungsendseitige Element
18 ab, und am linken Ende des zweiten Kolbenelementes 10 ist die zu diesem gehörende Kappe 61 angebracht. Zwischen dem
naofförmigen, bohrungsendseitigen Element 18 und der Kappe 61
am zweiten Kolbenelement sitzt eine als Druckfeder ausgebildete
zweite Schraubenfeder 20.
Wenn nicht beispielsweise mittels eines Fußbremsnedals des
Fahrzeugs, das vom Fahrer niedergedrückt werden kann, eine Kraft auf das erste Kolbenelement 9 ausgeübt wird, um dieses
nach links in der Figur zu drücken, wird das erste Kolbenelement aufgrund der Vorspannkräfte der ersten Schraubenfeder 19
und der zweiten Schraubenfeder 20 in seiner dargestellten rechten Stellung gehalten, in der sein rechtes Ende am Sprengring
16 anliegt. Ferner nimmt dabei das zweite Kolbenelement 10 in der kleinen Bohrung 4 eine Zwischenstellung ein, d.h.
eine axiale Lage, die durch das Gleichgewicht der Federkräfte der ersten Schraubenfeder 19 und der zweiten Schraubenfeder
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bestimmt ist. Diese Lagen des ersten Kolbenelementes 9 und
des zweiten Kolbenelementes 10 werden im folgenden als Ruheoder Gleichgewichtslagen bezeichnet.
In einer zwischen den zwei zweiten Kolbenstegen 11 ausgebildeten
Nut im zweiten Kolbenelement 10 sitzt ein als Dichtung dienender O-Ring 64, der aus gummiartigem elastomeren Material
besteht. Dieser O-Ring 64 bildet eine Zweiwegdichtung zwischen der zweiten Kammer 14 und der dritten Kammer 15.
Auf der linken Seite des kleinen Kolbens 7 des ersten Kolbenelementes
9 ist ein erstes Dichtungselement 33 angebracht, das ebenfalls aus einem gummiartigen elastomeren Material besteht
und an dem eine Dichtlippe 32 ausgebildet ist, die in der Figur nach links weist. Aufgrund seines Zusammenwirkens
mit der Innenfläche der kleinen Bohrung 4 arbeitet das erste Dichtungselement 33 als Einwegventil, das eine Strömung der
Bremsflüssigkeit lediglich von der ersten Kammer 13 in die zweite Kammer 14, nicht jedoch in entgegengesetzter Richtung
ermöglicht. Diese Strömung erfolgt durch mehrere erste Durchströmlöcher
34, die durch den kleinen Kolben 7 verlaufen, sowie vorbei an einer ersten Druckscheibe 35, die zwischen dem
ersten Dichtungselement 33 und dem kleinen Kolben 7 angeordnet ist und die noch einen gewissen Spielraum zwischen ihrem äusseren
Rand und der Innenfläche der kleinen Bohrung 4 freiläßt. Diese Strömung der Bremsflüssigkeit erfolgt daher aus der ersten
Kammer 13 durch die ersten Durchströmlöcher 34, unter, entlang und vorbei an der ersten Druckscheibe 35 sowie vorbei
an der Dichtlippe 32 des ersten Dichtungselementes 33 in die zweite Kammer 14.
Unmittelbar links vom großen Kolben 5 des ersten Kolbenelementes 9 ist ein zweites Dichtungselement 29 angebracht, das
ebenfalls aus gummiartigem elastomeren Material besteht und als Dichtung dient, die das Austreten von Bremsflüssigkeit aus
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der ersten Kammer 13 nach rechts in der Figur verhindert.
Der dichtende O-Ring 64 stützt das zweite Kolbenelement 10
somit in der kleinen Bohrung 14 ab, so daß dieses in der kleinen
Bohrung 4 verschiebbar ist. Das erste Dichtungselement 33 und das zweite Dichtungselement 29 stützen ferner das erste
Kolbenelement 9 in der kleinen Bohrung 4 sowie in der großen Bohrung 3 derart ab, daß das erste Kolbenelement 9 in diesen
Bohrungen verschiebbar ist.
Am oberen Teil des rechten Abschnittes des Zylindergehäuses 1 ist ein erster Bremsflüssigkeitsbehälter 24 mittels einer ersten
napfförmigen Befestigungsmutter 23 angebracht, die in das Zylindergehäuse 1 geschraubt ist und zwischen sich und dem Zylindergehäuse
1· den Bremsflüssigkeitsbehälter 24 einspannt.
Unterhalb· der Befestigungsmutter 23 befindet sich eine Bremsflüssigkeitskammer
86. Im Zylindergehäuse 1 sind zwischen der Bremsflüssigkeitskammer 8 6 und dem Inneren der kleinen Bohrung
4 drei öffnungen ausgebildet: Eine erste Ausgleichsöffnung 99, die ständig mit der ersten Kammer 13 in Verbindung steht, und
zwar unabhängig davon, welche seiner möglichen axialen Lagen in der großen Bohrung 3 und der kleinen Bohrung 4 das erste
Kolbenelement 9 einnimmt, eine erste Nachfüllöffnung 84, die in Verbindung mit der zweiten Kammer 14 steht, jedoch im wesentlichen
nur dann, wenn sich das erste Kolbenelement 9 in seiner äußersten rechten Lage in der großen Bohrung 3 und der
kleinen Bohrung 4 befindet, wie dies in der Figur dargestellt ist, wobei die Verbindung der ersten Nachfüllöffnung 84 mit
der zweiten Kammer 14 ansonsten unterbrochen ist, und eine öffnung 85, durch die ein Ventilschaft 87a ragt.
Das untere Ende des Ventilschaftes 87a steht in die erste Kammer 13 vor. Es nimmt darin eine solche axiale Stellung ein,
daß dann, wenn das erste Kolbenelement 9 seine äußerste rechte Lage in der großen Bohrung 3 und der kleinen Bohrung 4 ein-
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nimmt, wie dies in der Figur dargestellt ist, die rechte Seite des kleinen Kolbens 7 das Ende des Ventilschaftes 87a berührt
und etwas nach rechts drückt. Das obere Ende des Ventilschaftes
87a ist mit der Mitte eines Ventilelementes 37 verbunden, auf dessen Oberseite ein Dichtungselement 88 angebracht
ist. Das Ventilelement 87 und der damit verbundene Ventilschaft 87a werden von einer als konische Druckfeder
ausgebildeten Schraubenfeder 90 derart nach oben beaufschlagt,
daß das Dichtungselement 88 gegen das Ende eines mittigen Kanals 89 für Bremsflüssigkeit gedrückt wird, der in der Mitte
des Bodens der napfförmigen Befestigungsmutter 23 ausgebildet ist.
Wenn das erste Kolbenelement 9 nicht seine äußerste rechte Endlage
in der großen Bohrung 3 und der kleinen Bohrung 4 einnimmt, hält somit der kleine Kolben 7 das Ende des Ventilschaftes
87a nicht ausgelenkt, so daß das Vantilelement 87 und das daran angebrachte Dichtungselement 88 von der konischen Schraubenfeder
90 fest nach oben gegen das Ende des mittigen Kanals 89 gedrückt werden, wobei die beschriebene Baugruppe in diesem
Zustand als Einwegventil arbeitet, das es erlaubt, daß Bremsflüssigkeit verhältnismäßig unbehindert aus dem ersten
Bremsflüssigkeitbehälter 24 durch eine mittige Bohrung 95 eines Ventilelementes 94, das noch beschrieben werden wird, durch
den mittigen Kanal 89 der napfförmigen Befestigungsmutter 23 und vorbei am Ventilelement 87, das dadurch etwas ausgelenkt
wird, in die Bremsflüssigkeitskammer 86 und durch die erste Ausgleichsöffnung 99 sowie die öffnung 85 in die erste Kammer
13 strömt. Damit der Strömungswiderstand dieses Strömungsweges niedrig ist, ist die Druckkraft der konischen Schraubenfeder
90 verhältnismäßig schwach im Vergleich zu derjenigen Kraft eingestellt, die vom atmosphärischen Druck auf die Fläche am
Ende des mittigen Kanals 8 9 ausgeübt wird, so daß immer dann, wenn der Bremsflüssigkeitsdruck in der ersten Kammer 13 und
der Bremsflüssigkeitskammer 86 deutlich unter den atmosphäri-
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sehen Druck sinkt, das Einwegventil, za dem das Ventilelement
87 usw. gehört, in der Weise arbeitet, daß die erste Kammer 13 aus dem Bremsflüssigkeitsbehälter 24 mit Bremsflüssigkeit
nachgefüllt wird und daß der Druck in der ersten Kammer 13 auf den atmosphärischen Druck ansteigt. Wenn dagegen der
Druck in der ersten Kammer 13 und der Bremsflüssigkeitskammer 86 über den im Bremsflüssigkeitsbehälter 24 herrschenden atmosphärischen
Druck ansteigt, dann drückt dieser Druck das Ventilelement 87 dichtend gegen das Ende des mittigen Kanals
89, so daß dieser blockiert ist.
Wenn sich jedoch das erste Kolbenelement 9 in seiner äußersten rechten Lage in der großen Bohrung 3 und der kleinen Bohrung
befindet, wie dies in der Figur dargestellt ist, bewirkt die Verlagerung des Endes des Ventilschaftes 87a durch den kleinen
Kolben 7 nach rechts, daß das Ventilelement 87 bezüglich des Endes des mittigen Kanals 89 etwas seitwärts gekippt ist,
was zwangsläufig verhindert, daß das Ventilelement 87 das Ende des mittigen Kanals 8 9 blockiert, und zwar unabhängig von
den Drücken in der Bremsflüssigkeitskammer 86 und dem Bremsflüssigkeitsbehälter
24. In diesem Zustand herrscht somit eine ununterbrochene Verbindung zwischen der ersten Kammer 13
und dem Bremsflüssigkeitsbehälter 24 sowie zwischen der zweiten Kammer 14 und dem Bremsflüssigkeitsbehälter 24 in beiden
Richtungen.
Parallel zu dem Einwegventil, zu dem das Ventilelement 8 7 gehört,
ist ein überdruckventil vorgesehen, das zum Abbau von Überdruck in der ersten Kammer 13 dient und im folgenden beschrieben
wird. In der napfförmigen Befestigungsmutter 23 ist oberhalb ihres Bodens das Ventilelement 94 angeordnet, das
als Rohr ausgebildet ist und eine mittige Bohrung 95 aufweist, durch die die Bremsflüssigkeit im Inneren des Bremsflüssigkeitsbehälters
24 ständig mit dem mittigen Kanal 89 in Verbindung steht, der durch den Boden der napfförmigen Befesti-
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gungsmutter 23 gebohrt ist. Im Boden der napfförmigen Befestigungsmutter
23 sind ferner mehrere seitliche Kanäle 93 ausgebildet, von denen zwei in der Figur erkennbar sind und die
aus der Mitte des Bodens der napfförmigen Befestigungsinutter
23 versetzt sind. Die oberen Enden dieser seitlichen Kanäle
93 sind im in der Figur dargestellten Zustand des Hauptbremszylinders
gesperrt, und zwar von einem ringförmigen Dichtungselement 98, das am unteren Ende des Ventilelementes 94 angebracht
ist und das zusammen mit dem Ventilelement 94 von einer als konische Druckfeder ausgebildeten Schraubenfeder 97
nach unten gedrückt wird, deren oberes Ende sich an einem
Sprengring 9 6 abstützt, der in den oberen Abschnitt der napfförmigen Befestigungsmutter 23 eingesetzt ist.
nach unten gedrückt wird, deren oberes Ende sich an einem
Sprengring 9 6 abstützt, der in den oberen Abschnitt der napfförmigen Befestigungsmutter 23 eingesetzt ist.
Die konische Schraubenfeder 97 ist verhältnismäßig stark dimensioniert,
so daß sie das am Ventilelement 94 angebrachte
Dichtungselement 98 entgegen dem Druck in der ersten Kammer
13 und der Bremsflüssigkeitskammer 86 auf den oberen Enden der seitlichen Kanäle 93 in der napfförmigen Befestigungsmutter hält, bis der Druck in der ersten Kammer 13 und der Bremsflüssigkeitskammer 86 einen bestimmten vorgegebenen Wert erreicht. Wenn dann jedoch der Druck in der ersten Kammer 13
und der Eremsflüssigkeitskammer 86 diesen bestimmten vorgegebenen Wert erreicht, drückt er das Ventilelement 94 entgegen der Vorspannkraft der konischen Schraubenfeder 97 nach oben, wobei die Vorspannkraft überwunden wird, so daß die erste Kammer 13 und die Bremsflüssigkeitskammer 86 mit dem Bremsflüssigkeitsbehälter 24 in Verbindung kommen und ein weiterer
Druckanstieg in diesen Kammern verhindert wird.
Dichtungselement 98 entgegen dem Druck in der ersten Kammer
13 und der Bremsflüssigkeitskammer 86 auf den oberen Enden der seitlichen Kanäle 93 in der napfförmigen Befestigungsmutter hält, bis der Druck in der ersten Kammer 13 und der Bremsflüssigkeitskammer 86 einen bestimmten vorgegebenen Wert erreicht. Wenn dann jedoch der Druck in der ersten Kammer 13
und der Eremsflüssigkeitskammer 86 diesen bestimmten vorgegebenen Wert erreicht, drückt er das Ventilelement 94 entgegen der Vorspannkraft der konischen Schraubenfeder 97 nach oben, wobei die Vorspannkraft überwunden wird, so daß die erste Kammer 13 und die Bremsflüssigkeitskammer 86 mit dem Bremsflüssigkeitsbehälter 24 in Verbindung kommen und ein weiterer
Druckanstieg in diesen Kammern verhindert wird.
Im Zylindergehäuse 1 ist ein erster Auslaß 26 für Bremsflüssigkeit
ausgebildet, der in die zweite Kammer 14 mündet und
ständig mit dieser verbunden ist, und zwar unabhängig davon, welche Lage das erste Kolbenelement 9 auf seinem Verschiebeweg und das zweite KoIbenelement 10 auf seinem Verschiebeweg
ständig mit dieser verbunden ist, und zwar unabhängig davon, welche Lage das erste Kolbenelement 9 auf seinem Verschiebeweg und das zweite KoIbenelement 10 auf seinem Verschiebeweg
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in der großen Bohrung 3 und der kleinen Bohrung 4 einnehmen. Die erste Auslaßöffnung 26 ist beispielsweise durch nicht dargestellte
Leitungen mit einem Radbremszylinder eines hinteren Bremskreises des Fahrzeuges verbunden. Im Zylindergehäuse 1 ist
ferner eine zweite Auslaßöffnung 65 für Bremsflüssigkeit ausgebildet, die ständig mit der dritten Kammer 15 in Verbindung
steht, und zwar unabhängig davon, welche Lage das zweite KoI-benelement
10 auf seinem Verschiebeweg in der kleinen Bohrung 4 einnimmt. Diese zweite Auslaßöffnung 65 steht über nicht
dargestellte Leitungen mit einem anderen Bremskreis des Fahrzeugs in Verbindung, beispielsweise mit einem Radbremszylinder
eines vorderen Bremskreises des Fahrzeugs.
Am linken Ende des Zylindergehäuses 1 ist ferner eine zweite Nachfüllöffnung 55 ausgebildet, die in das linke Ende der
dritten Kammer 15 mündet und zu einem Loch führt, das durch
eine zweite Befestigungsmutter 56 verläuft. Diese zweite Befestigungsmutter
56 dient zum Verbinden eines zweiten Bremsflüssigkeitsbehälters 57 mit dem Zylindergehäuse 1 und leitet
die im zweiten Bremsflüssigkeitsbehälter enthaltene Bremsflüssigkeit
zur zweiten Nachfüllöffnung 55.
Am rechten Ende des ersten Kolbenelementes 9 ist eine· halbkugelförmige Ausnehmung 44 ausgebildet, die das linke Ende ei-
ner Stoßstange 45 aufnehmen kann. Die Stoßstange 45 ist beispielsweise mit einem Bremspedal des Fahrzeugs verbunden, das
mittels des Fußes des Fahrers betätigt werden kann, wobei dann, wenn das Bremspedal niedergedrückt wird, das erste Kolbenelement
9 nach links in der Figur verschoben wird.
Die zweite Nachfüllöffnung 55, die - wie bereits erwähnt wurde am linken Ende der ersten Kammer 15 mündet, wird mittels eines
Ventils 58 wahlweise geöffnet und geschlossen, das im bohrungsendseitigen,
napfförmigen Element 18 angeordnet ist, das sich am linken Ende der kleinen Bohrung 4 im Zylindergehäuse 1 be-
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findet. Das Ventil 58 umfaßt einen Ventilschaft 59, an dessen
rechtem Ende ein Schaftanschlag 60 ausgebildet ist, der in Anlage an der Innenseite der Kappe 61 des zweiten Kolbenelementes
10 kommen kann, die am linken Ende des zweiten Kolbenelementes angebracht ist. Das Ventil 58 umfaßt ferner ein Ventilelement
63, das aus einem gummiartigen elastomeren Material gefertigt ist und die zweite Nachfüllöffnung 55 schließen kann.
Das Ventil 58 ist derart ausgebildet, daß dann, wenn das zweite Kolbenelement 10 seine Ruhe- bzw. Gleichgewichtslage einnimmt,
die in der Zeichnung dargestellt ist, das Ventil 58 die Verbindung zwischen der zweiten Nachfüllöffnung 55 und
der dritten Kammer 15 offen hält. Wenn jedoch das zweite KoI-benelement
10 und die daran angebrachte Kappe 61 ihre Bewegung nach links in der kleinen Bohrung 4 des Zylindergehäuses
1 beginnen, gibt die Kappe 61 den Schaftanschlag 60 frei, so daß der Ventilschaft 59 des Ventils 58 sich etwas nach links
in der Figur bewegen kann, was dazu führt, daß das Ventil 58 zuverlässig schließt und dadurch die Verbindung zwischen der
zweiten Nachfüllöffnung 55 und der dritten Kammer 15 sperrt.
Zwischen dem Ventil 58 und der Innenseite des napfförmigen,
bohrungsendseitigen Elementes 18 sitzt eine als Teller-Druckfeder ausgebildete Ventilfeder 62, die eine Vorspannkraft auf
das Ventil 58 in dessen Schließrichtung ausübt.
Im folgenden wird die Funktionsweise des vorstehend beschriebenen HauptbremsZylinders erläutert.
Wenn das Bremspedal des Fahrzeugs nicht niedergedrückt wird, übt die Stoßstange 45 auf das erste Kolbenelement 9 keine nach
links (in der Figur) gerichtete Kraft aus, so daß das erste Kolbenelement 9 und das zweite Kolbenelement 10 ihre dargestellten
Ruhelagen einnehmen und die erste Kammer 13 durch die erste Ausgleichsöffnung 99, durch die Bremsflüssigkeitskammer
86, vorbei am Ventilelement 87, durch den mittigen Kanal 8 9 sowie durch die mittige Bohrung 95, die durch das Ventilele-
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ment 94 verläuft, mit der Bremsflüssigkeit im Inneren des ersten
Bremsflüssigkeitsbehälters 24 verbunden ist und praktisch unter atmosphärischem Druck steht. Dabei ist das Ventilelement
87 etwas schräg zur Seite und weg vom Ende des mittigen Kanals
89 im Boden der napfförmigen Befestigungsmutter 23 geneigt,
und zwar aufgrund der Tatsache, daß das untere Ende des Ventilschaftes 87a vom kleinen Kolben 7 etwas nach rechts in der
Figur verlagert gehalten wird, so daß der mittige Kanal 89 offen ist. Die zweite Kammer 14 steht durch die erste Nachfüllöffnung
84, die Bremsflüssigkeitskammer 86 und die weiteren Öffnungen bzw. Kanäle mit der Bremsflüssigkeit im Inneren
des ersten Bremsflüssigkeitsbehälters 24 in Verbindung und hat ebenfalls praktisch atmosphärischen-Druck. Die dritte Kammer
15 steht durch das Ventil 58 und die zweite Nachfüllöffnung sowie das Loch in der zweiten Befestigungsmutter 56 in Verbindung
mit der Bremsflüssigkeit, die im zweiten Bremsflüssigkeitsbehälter
57 enthalten ist. Auch in der dritten Kammer 15 herrscht praktisch atmosphärischer Druck.
Wenn dann das Bremspedal des Fahrzeugs vom Fuß des Fahrers niedergedrückt
wird, bewegt sich die Stoßstange 45 nach links in der Figur, so daß das erste Kolbenelement 9 nach links verschoben
wird. Praktisch sofort, d.h. 'sobald das erste Kolbenelement 9 seine Bewegung beginnt, wird die Verbindung zwischen
der ersten Nachfüllöffnung 84 und der zweiten Kammer 14 von der Dichtlippe 32 des ersten Dichtungselementes 33 unterbrochen,
die die Mündung der ersten Nachfüllöffnung 84 in die kleine Bohrung 4 überstreicht. Ferner bewegt sich der kleine
Kolben 7 des ersten Kolbenelementes 9 nach links in der Figur, so daß er aufhört, das untere Ende des Ventilschaftes 87a
nach rechts ausgelenkt zu halten, was zur Folge hat, daß die konische Schraubenfeder 90 das Ventilelement 87 und das daran
befindliche Dichtungselement 88 gegen das Ende des in der napfförmigen
Befestigungsmutter 23 ausgebildeten mittigen Kanals 89 drücken kann, so daß diese Baugruppe dann als Einwegventil
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arbeitet, das eine Strömung aus dem Bremsflüssigkeitsbehälter
24 zur Bremsflüssigkeitskammer 86 und zur ersten Kammer 13 erlaubt, jedoch keine Strömung in entgegengesetzter Richtung
zuläßt. Während das erste Kolbenelement 9 sich in der großen Bohrung 3 und der kleinen Bohrung 4 nach links entgegen der
Vorspannkraft der ersten Schraubenfeder 19 und der Vorspannkraft
der zweiten Schraubenfeder 20 bewegt, nimmt das Volumen der ersten Kammer 13 wegen des Durchmesserunterschiedes zwischen
der großen Bohrung 3 und der kleinen Bohrung 4 sowie des entsprechenden Unterschiedes der Querschnittsflächen allmählich
ab. Die Bremsflüssigkeit in der ersten Kammer 13 kann nicht durch die erste Ausgleichsöffnung 99 und die Bremsflüssigkeitskammer
86 zum ersten Bremsflüssigkeitsbehälter 24 ausweichen, da die Verbindung zwischen der Bremsflüssigkeitskammer
8 6 und dem Bremsflüssigkeitsbehälter 24 von dem Einwegventil unterbrochen ist, zu dem das Ventilelement 87 und weitere
Elemente gehören, wie bereits erläutert wurde, und da der Druck in der ersten Kammer 13 und der Bremsflüssigkeitskammer
86 - wie zunächst angenommen wird - noch nicht den bestimmten vorgegebenen Druckwert erreicht hat,bei dem durch die seitlichen,
in der napfförmigen Befestigungsmutter 23 ausgebildeten
Kanäle 93 und am Ventilelement 94 vorbei ein Druckabbau zum Bremsflüssigkeitsbehälter 24 erfolgt. Demzufolge wird die in
der ersten Kammer 13 unter Druck gesetzte Bremsflüssigkeit durch die Durchströmlöcher 34, die im kleinen Kolben 7 ausgebildet
sind, vorbei an der ersten Druckscheibe 35 und vorbei an der Dichtlippe 32 des ersten Dichtungselementes 33 in die
zweite Kammer 14 gedrückt.
Sobald sich das zweite Kolbenelement 10 etwas nach links in der Figur bewegt hat, kommt der Schaftanschlag 60 von der zum
zweiten Kolbenelement gehörenden Kappe 61 frei, wie dies bereits erwähnt wurde, so daß sich der Ventilschaft 59 etwas
nach links bewegen kann und dadurch das Ventil 58 in seine Schließstellung gelangt und die Verbindung zwischen der zwei-
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ten Nachfüllöffnung 55 und der dritten Kammer 15 unterbricht.
Während sich dann das erste Kolbenelement 9 und das zweite Kolbenelement 10 beide weiter nach links in der Figur bewegen,
nimmt das zweite Kolbenelement 10 eine Gleichgewichtsstellung
ein, die durch den Bremsflüssigkeitsdruck in der zweiten Kammer 14 und den Bremsflüssigkeitsdruck in der dritten Kammer
15 sowie durch die Federkräfte der ersten Schraubenfeder 19
und der zweiten Schraubenfeder 20 bestimmt ist- Die in der zweiten Kammer 14 enthaltene Bremsflüssigkeit wird durch die
erste Auslaßöffnung 26 herausgedrückt, und die in der dritten Kammer 15 enthaltene Bremsflüssigkeit wird durch die zweite
Auslaßöffnung 65 herausgedrückt, so daß dadurch die an die erste Auslaßöffnung 26 und die zweite Auslaßöffnung 65 angeschlossenen,
vom Bremsflüssigkeitsdruck angetriebenen Bremssysteme in aufeinander abgestimmter Weise betätigt werden.
Zu beachten ist, daß gemäß der Erfindung die aus der Kombination aus der ersten Kammer 13 und der zweiten Kammer 14 durch
die erste Auslaßöffnung 26 ausgetriebene Bremsflüssigkeitsmenge, die das an die erste Auslaßöffnung 26 angeschlossene, mit
dem Bremsflüssigkeitsdruck betätigte Bremssystem, beispielsweise
den Hinterradbremskreis des Fahrzeugs, speist, zu diesem Zeitpunkt bestimmt ist durch das Quadrat des Innendurchmessers
der großen Bohrung 3 und nicht in Beziehung steht zum Innendurchmesser der kleinen Bohrung 4, so daß je Einheit des
Verschiebeweges des ersten Kolbenelementes 9 eine verhältnismäßig
große Bremsflüssigkeitsmenge geliefert wird. Das an die erste Auslaßöffnung 26 angeschlossene Bremssystem wird daher
durch die diesem zugeführte verhältnismäßig große Bremsflüssigkeitsmenge verhältnismäßig schnell betätigt. Dabei ist, bezogen
auf die vom Fuß des Fahrers auf das Bremspedal des Fahrzeugs ausgeübte Kraft , d.h. bezogen auf die von der Stoßstange
45 auf das rechte Ende des Kolbenelementes 9 ausgeübte Kraft, der Druck der durch die erste Auslaßöffnung 26 herausgedrückten
und dem an diese Auslaßöffnung angeschlossenen
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Bremssystem zugeführten Bremsflüssigkeit verhältnismäßig niedrig.
Während dieser Anfangsphase, während der zunächst das Spiel im Bremssystem überbrückt wird, ist dies jedoch annehmbar.
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In an sich bekannter Weise wird die aus der dritten Kammer durch die zweite Auslaßöffnung 65 herausgedrückte Bremsflüssigkeit
zu dem an die zweite Auslaßöffnung 65 angeschlossenen, mit Bremsflüssigkeitsdruck betätigten Bremssystem geleitet,
beispielsweise dem Vorderradbremssystem des Fahrzeugs. Auf
die Vorrichtungen zum Nachfüllen von Bremsflüssigkeit aus dem zweiten Bremsflüssigkeitsbehälter 57 durch die zweite Nachfüllöffnung
55 und die dritte Kammer 15 sowie zum Weiterleiten der Bremsflüssigkeit durch die zweite Auslaßöffnung 65
zum Vorderradbremskreis unter Steuerung durch das zweite Kolbenelement 10 ist die Erfindung nicht angewendet. Diese Vorrichtungen
sind an sich bekannt und herkömmlich. Somit ist während des gesamten Verschiebeweges des zweiten Kolbenelementes
10 in der kleinen Bohrung 4 die aus der dritten Kammer
15 durch die zweite Auslaßöffnung 65 herausgedrückte und dem daran angeschlossenen Bremssystem zugeführte Bremsflüssigkeitsmenge je Einheit des Verschiebeweges des zweiten Kolbenelementes
10 praktisch konstant.
Wie vorstehend angegeben ist, ist während der ersten Phase der Bewegung des ersten Kolbenelementes 9 im Zylindergehäuse 1
nach links die entscheidende Einflußgröße für die Bremsflüssigkeitsmenge,
die durch die erste Auslaßöffnung 26 zum Hinterradbremssystem des Fahrzeugs gelangt, und zwar bezogen auf
die Einheit des Verschiebeweges des ersten Kolbenelementes 9, das Quadrat des Innendurchmessers der großen Bohrung 3, so daß
im Verhältnis zur Verschiebung des ersten Kolbenelementes 9 eine verhältnismäßig große Bremsflüssigkeitsmenge durch die
erste Auslaßöffnung 26 abgegeben wird. Dies liegt daran, daß die erste Kammer 13 vorbei an der Dichtlipoe 32 des ersten
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Dichtungselementes 33 in Verbindung mit der zweiten Kammer steht, wie dies vorstehend erläutert wurde.
Wenn dann das mit der ersten Auslaßöffnung 26 verbundene Bremssystem
greift und ein immer höherer Druck auf ein Bremselement, beispielsweise eine Bremsbacke oder einen Bremsklotz,
ausgeübt wird, beginnt der Druck in der zweiten Kammer 14 und der damit verbundenen ersten Kammer 13 kräftig zu steigen.
Wenn dann vom Fuß des Fahrers des Fahrzeugs auf das Bremspedal eine stärkere Kraft ausgeübt wird und die Stoßstange 45
kräftiger auf das rechte Ende des ersten Kolbenelementes 9 drückt, steigt der'Bremsflüssigkeitsdruck in der ersten Kammer
13 und der zweiten Kammer 14 weiterhin nennenswert an.
Wenn dieser Bremsflüssigkeitsdruck den bestimmten vorgegebenen
Druckwert erreicht, der durch die Stärke der konischen Schraubenfeder 97 und die Größe sowie die Anzahl der seitlichen Kanäle
93 bestimmt ist, wird dieser Druck das Ventilelement nach oben (in der Figur) drücken und dabei die Federkraft der
konischen Druckfeder 97 überwinden, so daß die Enden der seitliehen
Kanäle 93 freigegeben werden. Dies hat zur Folge, daß die erste Kammer 13 durch die erste Ausgleichsöffnung 99,
durch die Bremsflüssigkeitskammer 86, durch die seitlichen Kanäle 93 und vorbei am Dichtungselement 98, das am Ventilelement
94 angebracht ist, mit dem Inneren des Bremsflüssigkeitsbehälters 24 in Verbindung kommt und dadurch entlastet wird.
Wenn - ausgehend von diesem Zustand - das erste Kolbenelement 9 in der großen Bohrung 3 und der kleinen Bohrung 4 weiter
nach links verschoben wird, weil die mittels des Fußes des Fahrers des Fahrzeugs auf das Bremspedal ausgeübte Kraft erhöht
wird, steigt der Bremsflüssigkeitsdruck in der ersten
Kammer 13 praktisch nicht weiter an, weil aufgrund der Verringerung
des Volumens der ersten Kammer 13, die durch den Durchmesserunterschied
der großen Bohrung 3 und der kleinen Bohrung 4 sowie den entsprechenden Unterschied der Querschnittsflächen
hervorgerufen wird, verdrängte Bremsflüssigkeit aus der er-
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sten Kammer 13 durch das vorstehend erläuterte Entlastungsbzw. Belüftungssystem entweichen kann und vom Bremsflüssigkeitsbehälter
24 aufgenommen wird. Auf diese Weise ist eine weitere Kompression der Bremsflüssigkeit im abnehmenden Raum
der ersten Kammer 13 verhindert. Verdrängte Bremsflüssigkeit wird vom Bremsflüssigkeitsbehälter 24 aufgenommen.
Da die Wirkungsweise der Dichtlippe 32 des ersten Dichtungselementes 33 lediglich eine Strömung der Bremsflüssigkeit
aus der ersten Kammer 13 in die zweite Kammer 14 ermöglicht,
weil die diese Strömung hervorrufende Druckdifferenz die Dichtlippe 32 von der Wand der kleinen Bohrung 4 abhebt, während
die Dichtlippe 32 eine Strömung in entgegengesetzter Richtung aus der zweiten Kammer 14 in die erste Kammer 13
nicht zuläßt, weil jede Druckdifferenz, die eine solche Rückströmung
verursachen könnte, die Dichtlippe 32 gegen die Wand der kleinen Bohrung 4 drückt, so daß die Dichtlippe dort abdichtet,
wird jegliche Rückströmung von Bremsflüssigkeit aus der zweiten Kammer 14 zur ersten Kammer 13 zuverlässig verhindert,
so daß die zweite. Kammer 14 jetzt als selbständige Hauptbremszylinderkammer arbeitet, die nicht mehr von der ersten
Kammer 13 beeinflußt wird. Während das Volumen der zweiten Kammer 14 aufgrund der unterschiedlichen Verschiebungen
des ersten Kolbenelementes 9 und des zweiten Kolbenelementes 10 abnimmt, wird weiterhin Bremsflüssigkeit durch die erste
Auslaßöffnung 26 zum der ersten Auslaßöffnung 26 zugeordneten
Hinterradbremskreis herausgedrückt, und zwar in einer Menge bezogen auf die Verschiebungsdifferenz zwischen dem ersten
Kolbenelement 9 und dem zweiten Kolbenelement 10 -, die durch
das Quadrat des Durchmessers der kleinen Bohrung 4 im Zylindergehäuse 1 bzw. durch deren Querschnittsfläche bestimmt ist,
ohne daß irgendeine Beziehung zum Durchmesser der großen Bohrung 3 besteht. Da der Durchmesser der kleinen Bohrung 4 wesentlich
kleiner als der Durchmesser der großen Bohrung 3 ist, ist die auf die Einheit der Verschiebung des ersten Kolbenele-
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mentes 9 in der großen Bohrung 3 und der kleinen Bohrung 4 bezogene
Bremsflüssigkeitsmenge, die durch die erste Auslaßöffnung 26 herausgedrückt wird, wesentlich kleiner als während
der vorangegangenen Phase,während der das Entlastungsventil mit dem Ventilelement 94, der konischen Schraubenfeder 97 usw. geschlossen
war. Der mechanische Wirkungsgrad, hier definiert als Verhältnis von erzeugtem Druck zu aufgebrachter Kraft, der
mittels des erfindungsgemäßen Hauptbremszylinders erreicht wird, ist in diesem Betriebszustand größer, und vom Fahrer des
Fahrzeugs braucht auf das Bremspedal nur eine geringere Kraft ausgeübt zu werden, als dies bei einem herkömmlichen Hauptbremszylinder
der Fall ist, um die Hinterradbremsen des Fahrzeugs zu betätigen.
Wenn die Kraft, die benötigt wird, um das erste Kolbenelement 9 nach links zu verschieben, mit F bezeichnet wird, die druckbeaufschlagte
Fläche des großen Kolbens 5 des ersten Kolbenelementes 9 mit A1 bezeichnet wird, die druckbeaufschlagte Fläche
des kleinen Kolbens 7 des ersten Kolbenelementes 9 mit A2 bezeichnet
wird, der Bremsflüssigkeitsdruck in der ersten Kammer 13 mit P1 bezeichnet wird, der Bremsflüssigkeitsdruck in der
zweiten Kammer 14 mit P2 bezeichnet wird und die Federkraft
der ersten Schraubenfeder 19 mit f bezeichnet wird, kann die Kraft F aus folgender Gleichung bestimmt werden:
F = P1 (A1 - A2) + P2A2 + f.
Da der Anstieg des Bremsflüssxgkeitsdruckes P- in der ersten
Kammer 13 begrenzt ist und da dieser Druck nicht wesentlich über den Druckwert ansteigt, bei dem das Entlastungsventil mit
dem Ventilelement 94, der konischen Schraubenfeder 97 usw. öffnet, und da die druckbeaufschlagte Fläche A2 des kleinen
Kolbens 7, der die Bremsflüssigkeit während der Endphase der Bremsbetätigung zusammendrückt, während der praktisch das gesamte
mechanische Spiel im Bremssystem ausgeglichen ist und
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keine Bremsflüssigkeit mehr benötigt wird, sehr klein sein kann, ist selbst dann, wenn der Anstieg des Bremsflüssigkeitsdruckes P2 in der zweiten Kammer 14 wesentlich größer als der
Anstieg des Bremsflüssigkeitsdruckes P- ist, die Kraft F, die
für diesen Vorgang benötigt wird, klein im Vergleich zu derjenigen Kraft, die bei einem herkömmlichen Hauptbremszylinder
benötigt würde. Somit benötigt das erste Kolbenelement 9 zu seiner Verschiebung keine sehr große Kraft, wenn es weiter
nach links aus derjenigen Lage verschoben wird, in der der Druck in der ersten Kammer 13 den vorgegebenen kritischen
Druckwert erreicht hat, bei dem das Entlastungsventil mit dem Ventilelement 94 usw. öffnet.
In vorstehend beschriebener Weise werden das Vorderradbremssystem,
das an die zweite Auslaßöffnung 65 angeschlossen ist, und das Hinterradbremssystem, das an die erste Auslaßöffnung
26 angeschlossen ist, mit Bremsflüssigkeitsdruck versorgt. Wenn der Bremsvorgang beendet werden soll, nimmt der Fahrer
des Fahrzeugs seinen Fuß vom Bremspedal, so daß die Stoßstange 45 keine Kraft mehr auf das erste Kolbenelement 9 ausübt und
demzufolge das erste Kolbenelement 9 und das zweite Kolbenelement 10 unter Einwirkung der Rückstellkräfte der ersten Schraubenfeder
19 und der zweiten Schraubenfeder 20 beginnen, sich in ihre Ruhe- bzw. Gleichgewichtslage zu bewegen. Dabei strömt
Bremsflüssigkeit vom Vorderradbremssystem des Fahrzeugs durch die daran angeschlossenen Leitungen und die zweite Auslaßöffnung
65 in die dritte Kammer 15, während gleichzeitig Bremsflüssigkeit vom Hinterradbremssystem des Fahrzeugs durch die
damit verbundenen Leitungen und durch die erste Auslaßöffnung 26 in die zweite Kammer 14 strömt. Während sich zu diesem Zeitpunkt
das erste Kolbenelement 9 in der großen Bohrung 3 und der kleinen Bohrung 4 nach rechts bewegt und dabei das Volumen
der ersten Kammer 13 zunimmt, sinkt der Druck in der ersten
Kammer 13 unter den vorgegebenen kritischen Druckwert, bei dem das Entlastungsventil mit dem Ventilelement 94, der
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konischen Schraubenfeder 97 usw. öffnet, so.daß das Entlastungsventil
schließt. Da das Volumen der ersten Kammer 13 dann weiter zunimmt, sinkt der Druck in der ersten Kammer 13 und der
Bremsflüssigkeitskammer 86 kurz darauf unter den atmosphärisehen
Druck, so daß zu diesem Zeitpunkt das oben beschriebene Einwegventil, das das Ventilelement 87 und die konische Schraubenfeder
90 usw. umfaßt, öffnet und dadurch zusätzliche Bremsflüssigkeit
aus dem Bremsflüssigkeitsbehälter 24 durch die mittige Bohrung 95 im Ventilelement 94, durch den mittigen Kanal
89, der im Boden der napfförmigen Befestigungsmutter 23
ausgebildet ist, und durch das genannte Einwegventil in die erste Kammer 13 gelangt und diese auffüllt.
Gesamtergebnis des vorstehend beschriebenen Vorgangs ist, daß
die im Hinterradbremssystem des Fahrzeugs erzeugte Bremswirkung
sanft abgebaut wird. Wenn das erste Kolbenelement 9 schließlich seine äußerste rechte Stellung in der groeen Bohrung
3 und der kleinen Bohrung 4 erreicht, kommt die erste Nachfüllöffnung 84 in an sich bekannter Weise in Verbindung
mit der zweiten Kammer 14,,während gleichzeitig der kleine
Kolben 7 das untere Ende des Ventilschaftes 87a nach rechts in der Figur auslenkt, was zur Folge hat, daß das Ventil r das das
Ventilelement 87 usw. umfaßt, öffnet, so daß eine freie Zweiwegverbindung zwischen der ersten Kammer 13, der zweiten Kammer
14 und dem Inneren des Bremsflüssigkeitsbehälters 24 durch dieses Ventil besteht. Die Bremsflüssigkeit in der zweiten
Kammer 14 und der an die Auslaßöffnung 26 angeschlossenen Leitung
strömt somit durch die erste Nachfüllöffnung 84, die Bremsflüssigkeitskammer 86 und das Einwegventil mit dem Ventilelement
87 usw., das jetzt zwangsweise geöffnet ist, zum Bremsflüssigkeitsbehälter 24, während der nicht dargestellte Radbremszylinder
oder dergleichen von seiner ebenfalls nicht dargestellten Rückstellfeder in seine Ruhestellung zurückgeführt
wird. Diese Bremsflüssigkeitsströmung entspricht der Bremsflüssigkeitsströmung, die aus der ersten Kammer 13 in die zwei-
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te Kammer 14 hinübergeströmt war, während das erste Kolbenelement
9 nach links verschoben wurde, bevor der Bremsflüssigkeitsdruck in der ersten Kammer 13 den vorgegebenen Druckwert
erreichte. Wenn der Hauptbremszylinder wieder vollständig in seinem Ruhezustand ist, werden die erste Kammer 13 und die
Bremsflüssigkeitskammer 8 6 vollständig mit Bremsflüssigkeit
aus dem Inneren des Bremsflüssigkeitsbehälters 24 aufgefüllt, ohne daß diesem Auffüllen auch nur der geringste Strömungswiderstand
entgegenwirkt.
Obwohl beim dargestellten Ausführungsbeispiel zur Vereinfachung des Entwurfes und der Konstruktion die erste Nachfüllöffnung
84, die die zweite Kammer 14 mit dem Bremsflüssigkeitsbehälter 24 verbindet, wenn das erste Kolbenelement 9 seine
äußerste rechte Stellung einnimmt, so angeordnet ist, daß sie in die Bremsflüssigkeitskammer 86 mündet, die mit dem Bremsflüssigkeitsbehälter
24 nur dann völlig frei verbunden ist, wenn das erste Kolbenelement 9 seine äußerste rechte Stellung
einnimmt, wie dies in der Figur dargestellt ist, kann diese Nachfüllöffnung alternativ auch so angeordnet sein, daß sie
die zweite Kammer 14 direkt mit dem Bremsflüssigkeitsbehälter 24 verbindet.
In an sich bekannter Weise ist vorgesehen, daß dann, wenn das zweite Kolbenelement 10 vollständig seine Ruhelage in der
kleinen Bohrung 4 erreicht hat, das zweite Kolbenelement 10 den Schaftanschlag 60 und den Ventilschaft 59 nach rechts verlagert,
so daß dadurch das Ventil 58 geöffnet wird und der zweite Bremsflüssigkeitsbehälter 57 durch das Loch in der
zweiten Befestigungsmutter 56 und die zweite Nachfüllöffnung 55 in Verbindung mit der dritten Kammer 15 kommt, was zur Folge
hat, daß die dritte Kammer 15 auf ähnliche Weise nachgefüllt wird und zusätzliche Bremsflüssigkeit in diese eingeleitet
wird, damit mögliche geringe Leckverluste, die im Vorderradbremssystern
des Fahrzeugs aufgetreten sein können, aus-
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geglichen werden und/oder ein Unterdruck kompensiert wird,
der in der dritten Kammer 15 aus irgendwelchen Gründen vorhanden ist.
der in der dritten Kammer 15 aus irgendwelchen Gründen vorhanden ist.
Beim vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist diese lediglich in Anwendung auf ein System
eines Tandem-HauptbremsZylinders erläutert worden. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diesen Anwendungsfall beschränkt.
Tatsächlich kann die Erfindung in gleicher Weise bei beiden
Tatsächlich kann die Erfindung in gleicher Weise bei beiden
Systemen eines Tandem-HauptbremsZylinders angewendet werden,
so daß ihre günstige Wirkung noch erhöht ist. Ferner kann die Erfindung angewendet werden bei einem Sinfach-Hauptbremszylinder, der sowohl das Vorderradbremssystem als auch das Hinterradbremssystem eines Fahrzeugs mit Bremsflüssigkeit speist.
so daß ihre günstige Wirkung noch erhöht ist. Ferner kann die Erfindung angewendet werden bei einem Sinfach-Hauptbremszylinder, der sowohl das Vorderradbremssystem als auch das Hinterradbremssystem eines Fahrzeugs mit Bremsflüssigkeit speist.
Das entscheidende Prinzip der Erfindung besteht darin, daß
eine erste Kammer 13 und eine zweite Kammer 14 vorgesehen
sind, deren Volumen jeweils abnimmt, während das erste Kolbenelement aufgrund einer auf das Bremspedal oder dergleichen des Fahrzeugs vom Fahrer aufgebrachten Kraft verschoben wird, wobei das Einwegventil, das die Dichtlippe 32 des Dichtungselementes 33 umfaßt, zwischen diesen Kammern angeordnet ist, und daß das Überdruck- bzw. Entlastungsventil vorgesehen ist, das das Ventilelement 94, die konische Schraubenfeder 97 usw. umfaßt und dazu dient, die erste Kammer zu entlasten, wenn der
eine erste Kammer 13 und eine zweite Kammer 14 vorgesehen
sind, deren Volumen jeweils abnimmt, während das erste Kolbenelement aufgrund einer auf das Bremspedal oder dergleichen des Fahrzeugs vom Fahrer aufgebrachten Kraft verschoben wird, wobei das Einwegventil, das die Dichtlippe 32 des Dichtungselementes 33 umfaßt, zwischen diesen Kammern angeordnet ist, und daß das Überdruck- bzw. Entlastungsventil vorgesehen ist, das das Ventilelement 94, die konische Schraubenfeder 97 usw. umfaßt und dazu dient, die erste Kammer zu entlasten, wenn der
Druck darin einen bestimmten vorgegebenen Druckwert erreicht.
Der erfindungsgemäße Hauptbremszylinder umfaßt somit eine erste
zylindrische Bohrung und eine zweite zylindrische Bohrung, die in einem Zylindergehäuse ausgebildet sind. Ein Kolbenelement
ist mit einem ersten und einem zweiten Kolben versehen,
wobei der erste Kolben in der ersten Bohrung sitzt und der
zweite Kolben in der zweiten Bohrung sitzt und die beiden Kolben eine erste und eine zweite zylindrische Kammer abteilen.
Dabei ist die Anordnung und Ausbildung derart getroffen, daß
wobei der erste Kolben in der ersten Bohrung sitzt und der
zweite Kolben in der zweiten Bohrung sitzt und die beiden Kolben eine erste und eine zweite zylindrische Kammer abteilen.
Dabei ist die Anordnung und Ausbildung derart getroffen, daß
dann, wenn das Kolbenelement in einer bestimmten Richtung be-
18/0911
- 37 - DE 0667
wegt wird, die Volumina beider Kammern gleichzeitig abnehmen. Das Kolbenelement steht unter einer Vorspannung in Richtung
entgegen der bestimmten Richtung. Von der zweiten zylindrischen Kammer geht eine Leitung bzw. öffnung für Bremsflüssigkeit
aus, an die ein Radbremszylinder oder dergleichen anschließbar ist. Ein erstes Einwegventil ermöglicht ständig eine unbehinderte
Bremsflüssigkeitsströmung von der ersten Kammer zur zweiten Kammer. Ein zweites Einwegventil ermöglicht, daß Bremsflüssigkeit
aus einem Bremsflüssigkeitsbehälter, in dem die Bremsflüssigkeit unter atmosphärischem Druck steht, zur ersten
Kammer strömt, wenn der Druck in der ersten Kammer unter dem atmosphärischen Druck liegt. Ferner ist eine Entlastungs- bzw.
Ablaßeinrichtung zum Entlasten der ersten Kammer vorgesehen, die es ermöglicht, daß Bremsflüssigkeit in den Bremsflüssigkeitsbehälter
strömt, wenn der Druck der Bremsflüssigkeit in der ersten zylindrischen Kammer auf einen vorgegebenen Druckwert angestiegen ist. Wenn das erste Kolbenelement seine äußerste
Lage in der entgegengesetzten Richtung einnimmt, ermöglicht eine Nachfülleinrichtung für die erste Kammer, daß Bremsflüssigkeit
aus dem Bremsflüssigkeitsbehälter unbehindert in die erste zylindrische Kammer strömt, und ermöglicht eine Einrichtung
zum Ablassen von Bremsflüssigkeit aus der zweiten zylindrischen Kammer, daß Bremsflüssigkeit aus dieser zum Bremsflüssigkeitsbehälter
strömt. Aufgrund dieser Ausbildung ist ein zweistufiges Bremsbetätigungsverhalten erreichbar.
Obwohl die Erfindung vorstehend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles
und mit Worten beschrieben wurde, die mehr oder weniger speziell auf die konstruktiven Einzelheiten
des Ausführungsbeispieles abgestellt sind, und obwohl auf eine bestimmte Zeichnung Bezug genommen wurde, versteht es sich,
daß der Fachmann bei jeder konkreten Ausführungsform der Erfindung
zahlreiche verschiedene Änderungen, Abwandlungen und Weglassungen hinsichtlich der Ausbildung und der Einzelheiten
der Ausführungsform vornehmen kann, ohne den Grundgedanken der
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Erfindung zu verlassen. Beispielsweise ist es weder entscheidend, daß die erste zylindrische Kammer und die zweite zylindrische
Kammer koaxial angeordnet sind, noch daß das vom ersten Kolben abgewandte Ende der ersten zylindrischen Kammer
von derjenigen Seite des zweiten Kolbens begrenzt wird,, die entgegengesetzt zu dessen die zweite zylindrische Kammer begrenzender
Seite angeordnet ist, wie dies beim dargestellten Ausführungsbeispiel der Fall ist. Die erste Kammer und die
zweite Kammer können beispielsweise nebeneinander angeordnet sein, und in diesem Fall ist es nicht notwendig, daß der erste
Kolben einen größeren Durchmesser als der zweite Kolben hat. Notwendig ist lediglich, daß durch die Bewegung des ersten
Kolbenelementes, das den ersten Kolben und den zweiten Kolben umfaßt, in einer bestimmten Richtung gleichzeitig das Volumen
der ersten Kammer und der zweiten Kammer verringert wird. Die Grenzen der Erfindung sollen daher ausschließlich durch den
angemessenen Schutzumfang der Patentansprüche und nicht durch möglicherweise rein zufällige Einzelheiten der beschriebenen
Ausführungsform oder der Zeichnung bestimmt sein.
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Claims (7)
1) und wobei der an der Auslaßöffnung verfügbare Druck bei einer gegebenen Größe der auf das erste Kolbenelement in
der ersten Richtung ausgeübten Kraft während der zweiten Betriebsphase des Hauptbremszylinders, d.h. nachdem die
Entlastungseinrichtung begonnen hat, Bremsflüssigkeit aus der ersten Kammer zum Bremsflüssigkeitsbehälter' abzulassen,
größer als während der ersten Betriebsphase des Hauptbremszylinders ist, während der die Entlastungseinrichtung noch
nicht begonnen hat, Bremsflüssigkeit zum Bremsflüssigkeitsbehälter
aus der ersten Kammer abzulassen.
2. Hauptbremszylinder nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet , daß der Durchmesser der ersten Bohrung (3) im Zylindergehäuse
(1) sowie der Durchmesser des ersten Kolbens (5) wesentlich
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größer sind als der Durchmesser der zweiten Bohrung (4) im Zylindergehäuse und der Durchmesser des zweiten Kolbens (7),
daß die erste Bohrung, der erste Kolben, die zweite Bohrung und der zweite Kolben sämtlich koaxial angeordnet bzw. ausgebildet
sind, daß ein Ende der ersten Kammer (1.3) durch eine Seite des ersten Kolbens begrenzt ist und das andere
Ende der ersten Kammer durch eine Seite des zweiten Kolbens begrenzt ist, dessen andere Seite ein Ende der zweiten Kammer
(14) begrenzt, und daß eine Verschiebung des ersten KoI-benelementes
(9) in der ersten Richtung den ersten Kolben in Richtung zur zweiten Bohrung bewegt, so daß das Volumen
der ersten Kammer entsprechend dem Unterschied der Querschnittsflächen
des ersten Kolbens und des zweiten Kolbens abnimmt, während das erste Kolbenelement in der ersten Richtung
aus seiner äußersten Endlage in zur ersten Richtung entgegengesetzter Richtung verschoben wird.
3. Hauptbremszylinder nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet , daß das erste Einwegventil (32, 33) ein Dichtungselement
(33) umfaßt, das ein scheibenförmiges Element, das auf der anderen Seite des zweiten Kolbens (7) angebracht ist und
praktisch gleichen Durchmesser wie der zweite Kolben hat, und eine flexible umlaufende Dichtlippe (32) aufweist, die
vom Rand des scheibenförmigen Elementes in Richtung weg von der ersten Kammer (13) ausgeht und an der Wand der zweiten
Bohrung (4) anliegt, so daß eine Bremsflüssigkeitsströmung aus der zweiten Kammer (14) zur ersten Kammer zuverlässig
dadurch verhindert ist, daß die umlaufende Dichtlippe gegen die Wand der zweiten Bohrung gedrückt wird, wenn in der
zweiten Kammer ein höherer Bremsflüssigkeitsdruck als in der ersten Kammer herrscht, wogegen die Dichtlippe die Bremsflüssigkeitsströmung
aus der ersten Kammer in die zweite Kammer dadurch zuläßt, daß die Dichtlippe von der Wand der
zweiten Bohrung weggebogen wird, wenn in der ersten Kammer
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höherer Bremsflüssigkeitsdruck als in der zweiten Kammer
herrscht.
4. Hauptbremszylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet , daß das zweite Einwegventil (87, 88, 89, 90) eine Ventilöffnung
(89), ein Ventilelement (87) und eine Federeinrichtung (90) umfaßt, die das Ventilelement mit einer Kraft, die
schwach ist im Verhältnis zu derjenigen Kraft, die der auf die Fläche der Ventilöffnung wirkende atmosphärische Druck
hervorruft, gegen die Ventilöffnung diese sperrend drückt, daß der Bremsflüssigkeitsbehälter (24) mit der Ventilöffnung
in Verbindung steht und die erste Kammer (13) mit der von der
Ventilöffnung abgewandten Seite des Ventilelementes in Verbindung
steht, daß die Nachfülleinrichtung einen Ventilschaft (87a) umfaßt, der vom Ventilelement ausgeht und durch eine
Öffnung (85) in der zweiten Bohrung (4) in die erste Kammer ragt, und daß ein Teil des ersten Kolbenelementes gegen den
Ventilschaft stößt und das Ventilelement derart schräg stellt, daß dieses die Ventilöffnung nicht länger sperrt, wenn das
erste Kolbenelement (9) seine äußerste Endlage in zur ersten Richtung entgegengesetzter Richtung erreicht, so daß
die erste Kammer mit Bremsflüssigkeit: aus dem Bremsflüssigkeitsbehälter
praktisch unbehindert nachgefüllt wird, während das erste Kolbenelement seine äußerste Endlage in zur ersten
Richtung entgegengesetzter Richtung einnimmt, und so daß dann, wenn der Druck in der ersten Kammer unter dem im wesentlichen
atmosphärischen Druck liegt, die Differenz zwischen den Flüssigkeitsdrücken auf die entgegengesetzten Seiten des
Ventilelementes dieses von der Ventilöffnung abhebt, so daß Bremsflüssigkeit praktisch unbehindert aus dem Bremsflüssigkeitsbehälter
in die erste Kammer strömen kann*
5. Hauptbremszylinder nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet ,
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daß die Ablaßeinrichtung zum Ablassen von Bremsflüssigkeit
aus der zweiten Kammer (14) eine öffnung (84) umfaßt, die
eine Verbindung zwischen der zweiten Kammer und der von der Ventilöffnung (93) abgewandten Seite des Ventilelementes
(87) herstellt, wenn sich das erste Kolbenelement (9) in seiner äußersten Endlage in zur ersten Richtung entgegengesetzter
Richtung befindet.
6. Hauptbremszylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet ,
daß die Entlastungseinrichtung (93, 94, 97) zumindest eine Ventilöffnung (93), ein Ventilelement (94) und eine Federeinrichtung
(97) umfaßt, die das Ventilelement die Ventilöffnung sperrend gegen diese drückt, daß der Bremsflüssigkeitsbehälter
(24) mit der von der Ventilöffnung abgewandten Seite des Ventilelementes in Verbindung steht und die erste
Kammer (13) in Verbindung mit der Ventilöffnung steht und
daß die Federeinrichtung das Ventilelement die Ventilöffnung sperrend auf dieser sitzend hält, während der Bremsflüssigkeitsdruck
in der ersten. Kammer unter dem vorgegebenen Bremsflüssigkeitsdruckwert
liegt, und daß die Kraft der Federeinrichtung von der Kraft aufgrund des Bremsflüssigkeitsdruckes
in der ersten Kammer überwunden wird, der auf das Ventilelement wirkt, so daß das Ventilelement durch diese Kraft von
der Ventilöffnung abgehoben wird, wenn der Bremsflüssigkeitsdruck
in der ersten Kammer gleich dem vorgegebenen Bremsflüssigkeit
sdruckwert oder höher als dieser ist.
7. Hauptbremszylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet ,
daß ein zweites Kolbenelement (10) vorgesehen ist, das koaxial
zur zweiten Bohrung (4) im Zylindergehäuse (1) angeordnet und gleitend verschiebbar in der zweiten Bohrung ist,
daß eine Seite des zweiten Kolbenelementes und die andere Seite des zweiten Kolbens (7) die entgegengesetzten Enden
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der zweiten Kammer (14) im Zylindergehäuse (1) begrenzen, da3 die zweite Bohrung zusammen mit der anderen Seite des
zweiten Kolbenelementes eine dritte Kammer (15) im Zylindergehäuse
(1) begrenzen, daß die erste Federeinrichtung (19) zwischen dem zweiten Kolbenelement und dem ersten Kolbenelement
(9) eingesetzt ist und die beiden Kolbenelemente auseinanderzudrücken versucht, daß eine zweite Federeinrichtung
(20) vorgesehen ist, die das zweite Kolbenelement relativ zum Zylindergehäuse in solcher Richtung zu verschieben
versucht, daß dadurch die Größe der dritten Kammer zunimmt und die Größe der zweiten Kammer abnimmt, daß im Zylindergehäuse
eine zweite Auslaßöffnung (65) ausgebildet ist, an die ein zweiter Bremsstellantrieb anschließbar ist,
dem durch die zweite Auslaßöffnung Bremsflüssigkeitsdruck zugeführt
werden kann, wobei die zweite Auslaßöffnung mit der dritten Kammer in Verbindung steht, daß das zweite Kolbenelement
unter Einwirkung der ersten Federeinrichtung und der zweiten Federeinrichtung seine Gleichgewichtslage in einer
Zwischenstellung in der zweiten Bohrung hat, wenn das erste Kolbenelement seine äußerste Endlage in zur ersten Richtung
entgegengesetzter Richtung einnimmt, daß im Zylindergehäuse eine zweite Nachfüllöffnung (55) ausgebildet ist, durch die
Bremsflüssigkeit in die dritte Kammer eingeleitet wird, und
daß ferner ein zweites Ventil (58) vorgesehen ist, das mit der Bewegung des zweiten Kolbenelementes derart gekoppelt
ist, daß es die zweite Nachfüllöffnung nur dann in Verbindung mit der dritten Kammer bringt, so daß in diese Bremsflüssigkeit
nachgefüllt werden kann, wenn das zweite Kolbenelement im'wesentlichen seine Gleichgewichtslage einnimmt.
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Legal Events
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D2 | Grant after examination | ||
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