DE3241802A1

DE3241802A1 - Tandemhauptzylinder

Info

Publication number: DE3241802A1
Application number: DE19823241802
Authority: DE
Inventors: Hajo Dipl.-Ing. 6233 Kelkheim Pickel; Ernst-Dieter Ing.(grad.) 6350 Bad Nauheim Schäfer
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 1982-11-11
Filing date: 1982-11-11
Publication date: 1984-05-17
Also published as: ES275605U; GB2129889B; FR2536026A1; IT1169948B; ES275605Y; GB2129889A; FR2536026B1; GB8323310D0; JPS59100044A; DE3241802C2; IT8323676A0

Description

Tandemhauptzylinder

Die Erfindung betrifft einen Tandemhauptzylinder für eine hydraulische Kraftfahrzeugbremsanlage, mit einem Zylindergehäuse, in dessen Zylinderbohrung ein Druckstangenkolben und ein Zwischenkolben axial verschiebbar angeordnet sind, mit einer Kolbenfeder, die im Zylinderraum des ersten Bremskreises zwischen Rückstangenkolben und Zwischenkolben vorgesehen ist und sich mit ihrem einen Ende am Druck-Stangenkolben und mit ihrem anderen Ende an einer Anschlaghülse abstützt und einer weiteren Kolbenfeder, die einerseits am Boden des Hauptzylinders und andererseits am Zwischenkolben anliegt und einem an die Anschlaghülse gefesselten Führungsstift,der in Längsrichtung im Zylinderraum angeordnet ist und der an seinem kolbenseitigen Ende einen Ventilkörper trägt, der mit einer Bohrung im Druckstangenkolben zusammenwirkt und einem weiteren Führungsstift, der im Zylinderraum des zweiten Bremskreises vorhanden ist und dessen Ventilkörper mit einer Bohrung zusammenwirkt, die im Zwischenkolben angeordnet ist.

Durch die DE-OS 2849045 ist ein Tandemhauptzylinder bekannt, bei dem das Zylindergehäuse eine einzige Kolbenbohrung aufweist, dessen Durchmesser für beide hintereinanderliegend angeordneten Kolben gleich bemessen ist, wobei das Gehäuse des Tandemhauptzylinders die beiden Arbeitszylinder seitlich begrenzt. Ein Nachteil dieses bekannten Tandemhauptzylinders ist seine große Baulänge und sein

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- 5 relativ großer Betätigungshub.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Tandemhauptzylinder zu schaffen, der einen vergleichsweise kurzen Pedalweg gestattet und dabei ein besonders kompaktes Aggregat bildet. Außerdem sollen alle Bohrungen, insbesondere die Nachlaufbohrungen, so angeordnet sein, daß sie von den Dichtungen bzw. Dichtmanschetten und Dichtringen bei der Betätigung des Hauptzylinders nicht überfahren werden. Schließlich soll der Tandemhauptzylinder eine

-JO besonders hohe Betriebssicherheit aufweisen.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß der als Stufenkolben ausgebildete Zwischenkolben an seinem dem Boden der Zylinderbohrung zugekehrten Ende eine sich in Kolbenlängsrichtung erstreckende Ausnehmung oder Sacklochbohrung aufweist, in die die Kolbenfeder eintaucht und deren Tiefe etwa der Blocklänge der Druckfeder entspricht und wobei der Druckstangenkolben an seinem der Druckstange abgewandten, in die Zylinderbohrung der großen Stufe des Zwischenkolbens eintauchenden Ende eine Ausnehmung oder Sacklochbohrung aufweist, in die die Kolbenfeder eingreift und deren Tiefe etwa der Blocklänge dieser Feder entspricht.

Vorzugsweise weist die als Kolbenhemd ausgebildete, eine Zylinderbohrung aufweisende große Stufe des Zwischenkolbens an ihrer Mantelfläche eine ringförmige vertiefung oder Nut auf, die zusammen mit der Zylinderbohrung einen Ringraum bildet, wobei der Ringraum einerseits über einen Kanal oder Bohrung im Kolbenhemd mit dem Zylinderraum und andererseits über einen Kanal oder eine Bohrung mit dem

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- 6 ersten Bremskreis verbunden ist.

Die Lange der kleinen Stufe der Zylinderbohrung ist dabei kurzer bemessen als die Länge, die die sich am Boden der
Zylinderbohrung abstützende Kolbenfeder in gestrecktem
zustand aufweist.

Um die Gesamtlänge des Tandemhauptzylinders möglichst kurz auszubilden, entspricht auch die Tiefe der Zylinderbohrung in der großen Stufe des als Stufenkolben ausgebildeten
Zwischenkolbens mindestens der Blocklänge der zwischen dem Zwischenkolben und dem Druckstangenkolben angeordneten
Kolbenfeder .

Mit Vorteil sind die jeweils am einen Ende der beiden
Führungsstifte angeordneten Dichtkörper aus einem elastischen Werkstoff gebildet und stützen sich unmittelbar über Federn ab, die ihrerseits an Stützscheiben anliegen, die
zwischen dem Ende der Kolbenfedern "und den Böden der Sacklochbohrungen vergesehen sind.
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Die Erfindung läßt die verschiedensten Ausführungsmöglichkeiten zu. Eine davon ist in der anhängenden Zeichung
schematisch dargestellt, die den Tandemhauptzylinder im
Längsschnitt ohne den zugehörigen Druckmittelvorratsbehälter zeigt.

Der dargestellte Tandemhauptzylinder besitzt ein Zylindergehäuse 1 mit einer Zylinderbohrung 2, in der hintereinander ein durch eine nicht dargestellte Druckstange betätigbarer Druckstangenkolben 3 und ein Zwischenkolben 4
verschiebbar angeordnet sind. Der Zwischenkolben 4 ist

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über eine Druckfeder 5 am Zylinderboden 6 abgestützt. In den Zylinderraum 7 zwischen Druckstangenko.lben 3 und Zwischenkolben 4 ragt koaxial ein am Druckstangenkolben 3 befestigter Führungsstift 8. Dieser ragt mit seinem freien Ende durch eine zentrische Ausnehmung 9 einer am Zwischenkolben 4 anliegenden Anschlaghülse 10, wobei durch eine einen Anschlag 11 bildende Erweiterung am freien Ende des Führungsstiftes 8 die Bewegungsmöglichkeit der Anschlaghülse 10 vom Druckstangenkolben 3 weg begrenzt ist.

Zwischen dem Druckstangenkolben 3 und der Anschlaghülse 10 ist eine vorgespannte Kolbenfeder 12 angeordnet, die die Anschlaghülse 10 vom Druckstangenkolben 3 weg beaufschlagt.

Die Anschlaghülse 10 besteht aus einem hutförmig ausgebildeten Blechteil.

Der dargestellte Führungsstift 8 is~t eine Vollmater ialstange, deren eines Ende einen Dichtkörper 17 aufweist, mit der er in eine im Druckstangenkolben 3 ausgebildete Axialbohrung 13 eingreift. Die Zylinderbohrung 2 des Zylindergehäuses 1 ist als Stufenbohrung ausgebildet, wobei der Zwischenkolben 4 in der Stufe A kleineren Durchmessers verschiebbar gelagert ist, während der Druckstangenkolben 3 in der Stufe B größeren Durchmessers gehalten und geführt ist, wobei sein der Druckstange (nicht näher dargestellt) zugekehrtes Ende über die Schulter 18 direkt in der Zylinderbohrung 2 gleitet, während das vordere, hülsenförmige Ende 19 kleineren Durchmessers im hülsenförmigen Kolbenhemd 20 gehalten ist, das in der Stufe B der

Zylinderbohrung dichtend längsverschiebbar geführt ist. Das Kolbenhemd 20 weist eine an seiner Umfangsfläche vorgesehene umlaufende Nut auf, die zusammen mit der Zylinderbohrung 2 einen Ringraum 21 bildet, der über eine Bohrung 22 in der Wandung des Zylindergehäuses 1 mit dem ersten Bremskreis verbunden ist. Eine Bohrung 23 am linken Ende des Zylindergehäuses 1 im Bereich des Zylinderbodens 6 verbindet den Tandemhauptzyinder mit dem zweiten Bremskreis. Das Zylindergehäuse 1 ist über die beiden Stutzen 24, 25 mit einem (nicht näher dargestellten) Druckmittelvorratsbehälter verbunden, wobei die Stutzen 24, 25 jeweils über Nachlaufbohrungen 26 bzw. 27 mit den Ringräumen 28 bzw. 29 verbunden sind. Der Ringraum 28 des ersten Bremskreises wird begrenzt einerseits von der ringförmigen Stirnfläche 30 des in der Stufe B geführten Kolbenhemdes 20 und andererseits von der über die Manschette 31 gegenüber der Zylinderbohrung 2 abgedichteten Schulter 18 des Druckstangenkolbens 3. Der Ringraum 28 ist mit dem Zylinderraum 7 über einen Kanal 32 im hinteren Teil des Druckstangenkolbens 3 verbunden, wobei der Kanal 32 vom Dichtkörper 17 am druckstangenseitigen Ende des Führungsstiftes 8 verschließbar ist. Der Ringraum 29, der stirnseitig begrenzt ist durch die stirnfläche der Stufe 14 der Zylinderbohrung 2 und der Stirnfläche 33 des Kolbenhemdes 20 ist über den Kanal 34 im Zwischenkolben 4 mit dem Zylinderraum 35 verbunden. Der Druckmitteldurchgang vom Ringraum 29 in den Zylinderraum 35 ist über den Dichtkörper 36 am rechten Ende des Führungsstiftes 37 verschließbar.

Der Tandemhauptzylinder arbeitet wie folgt: Vom Druckmittelvorratsbehälter aus strömt das Druckmittel über die Nachlaufbohrungen 26, 27 bzw. den Spalt 43 in die Ring-

räume 28, 29 und von hier aus über die Kanäle 32, 34 in die beiden zylinderräume 7 bzw. 35. Wird nun der Druckstangenkolben 3 nach links zu verschoben, dann verschließen die von den Federn 39, 40 beaufschlagten Dichtkörper 17 bzw. 36 die Kanäle 32 bzw. 34, so daß sich nun in den Zylinderräumen 7 bzw. 35 der Bremsdruck aufbauen kann, der sich zum einen aus dem Zylinderraum 7 über die Radialbohrung 41, den Ringraum 21 und die Bohrung 22 in den ersten Bremskreis und zum anderen vom Zylinderraum 35 über die Bohrung 23 in den zweiten Bremskreis fortpflanzt.

Bei Ausfall des an die Bohrung 23 angeschlossenen zweiten Bremskreises bewegt sich der Zwischenkolben 4 so weit nach links, bis die linke Stirnseite des Zwischenkolbens 4 am Zylinderboden 6 bzw. die Ringfläche 33 der großen Stufe des Zwischenkolbens 4 an der Stufe 14 der Zylinderbohrung 2 anliegt. Nachdem eine weitere Längsverschiebung des Zwischenkolbens 4 nicht mehr möglich ist, kann sich der Arbeitsdruck im Zylinderraum 7 aufbauen. Bei Ausfall des ersten, an die Bohrung 22 angeschlossenen Bremskreises, eilt der Druckstangenkolben nach links, bis sein hülsenförmiges Ende 19 an die rechte Stirnseite 44 des Zwischenkolbens 3 anliegt und diese dann in Wirkrichtung verschiebt.

Ein besonderer Vorteil des beschriebenen Tandemhauptzylinders besteht darin, daß sowohl der Druckstangenkolben 3 als auch der Zwischenkolben 4 besonders lange Führungen aufweisen, so daß ein Verkanten oder ein Kippen trotz der besonders kurzen Baulänge des Tandemhauptzylinders nicht möglich ist. Außerdem können die Federn 5, 12 zum Rückholen der Kolben 3, 4 besonders lang ausgebildet sein, wes-

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halb Federbrüche mit sicherheit ausgeschlossen werden. Die besonders kurze Baulänge wird unter anderem dadurch erreicht, daß die Kolbenfedern 5, 12 teilweise in die Kolben 3, 4 hineinverlegt sind.

Claims

-: 324T802

ALFRED TEVES GMBH 10.11.198 2

Frankfurt (M) ZL/Tu/R

P 5266 / OO78Q H. Pickel - 12 E.D. Schäfer - 10

Patentansprüche

Tandemhauptzylinder für eine hydraulische Kraftfahrzeugbremsanlage, mit einem Zylindergehäuse (1), in dessen Zylinderbohrung (2) ein Druckstangenkolben (3) und ein Zwischenkolben (4) axial verschiebbar angeordnet sind, mit einer Kolbenfeder (12), die im Zylinderraum (7) des ersten Bremskreises zwischen Druckstangenkolben (3) und Zwischenkolben (4) vorgesehen ist und sich mit ihrem einen Ende am Druckstangenkolben

(3) und mit ihrem anderen Ende an einer Anschlaghülse (10) abstützt und einer weiteren Kolbenfeder (5) die einerseits am Boden (6) des Hauptzylinders (1) und andererseits am Zwischenkolben (4) anliegt und einem an die Anschlaghülse (10) ^gefesselten Führungsstift (8),der in Längsrichtung im Zylinderraum (7) angeordnet ist und der an seinem kolbenseitigen Ende einen Ventilkörper (17) trägt, der mit einer Bohrung (32) im Druckstangenkolben (3) zusammenwirkt und einem weiteren Führungsstift (37) der im Zylinderraum (35) des zweiten Bremskreises vorgesehen ist und dessen Ventilkörper (36) mit einer Bohrung (34) zusammenwirkt, die im Zwischenkolben (4) vorhanden ist, dadurch

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— 2 —

gekennzeichnet, daß der als Stufenkolben ausgebildete Zwischenkolben (4) an seinem dem Boden (6) der Zylinderbohrung (2) zugekehrten Ende eine sich in Kolbenlängsrichtung erstreckende Ausnehmung oder Sacklochbohrung (42) aufweist, in die die Kolbenfeder (5) eintaucht und deren Tiefe etwa der Blocklänge der Druckfeder (5) entspricht und wobei der Druckstangenkolben (3) an seinem der Druckstange abgewandten, in die Zylinderbohrung (45) der großen Stufe des Zwischenkolbens (4) eintauchenden Ende eine Ausnehmung oder Sacklochbohrung (46) aufweist, in die die Kolbenfeder (12) eingreift und deren Tiefe etwa der Blocklänge dieser Feder (12) entspricht.
2. Tandemhauptzylinder nach Anspruch 1, dadurch

gekennzeichnet, daß die als Kolbenhemd (20) ausgebildete, eine Zylinderbohrung (45) aufweisende große Stufe des Zwischenkolbens (4) an ihrer Mantelfläche eine ringförmige Vertiefung oder Nut aufweist, die zusammen mit der Zylinderbohrung (2) einen Ringraum (21) bildet, wobei der Ringraum (21) einerseits über einen Kanal oder Bohrung (41) im Kolbenhemd (20) mit dem Zlyinderraum (7) und andererseits über einen Kanal oder eine Bohrung (22). mit dem ersten Bremskreis verbunden ist
3. Tandemhauptzylinder nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge (A) der kleinen Stufe der Zylinderbohrung (2) kurzer bemessen ist, als die Länge, die die sich am Boden (6) der Zlyinderbohrung (2) abstützende Kolbenfeder (5) in

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gestrecktem Zustand aufweist.
4. Tandemhauptzylinder nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß.die Tiefe der Zylinderbohrung (45) in der großen Stufe des als Stufenkolben ausgebildeten Zwischenkolbens (4) mindestens der BlocklMnge der zwischen dem Zwischenkolben (4) und dem Druckstangenkolben (3) angeordneten Kolbenfeder (12) entspricht.
5. Tandemhauptzylinder nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch

gekennzeichnet , daß die jeweils am einen Ende der beiden Führungsstifte (8, 37) angeordneten Dichtkörper (17, 36) aus einem elastischen Werkstoff gebildet sind und sich unmittelbar über Federn (40 bzw. 39) abstützen, die ihrerseits an Stützscheiben (47, 48) anliegen, die zwischen dem Ende der Kolbenfedern (5-, 12) und den Böden der Sacklochbohrungen (42, 46) vorgesehen sind.