DE3315575A1

DE3315575A1 - Entlueftungsvorrichtung fuer einen kombinierten betriebsbrems- und federspeicherbremszylinder

Info

Publication number: DE3315575A1
Application number: DE19833315575
Authority: DE
Inventors: Manfred 7030 Böblingen Siebold
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1983-04-29
Filing date: 1983-04-29
Publication date: 1984-10-31
Also published as: IT8420641A0; FR2545175A1; SE8402330D0; IT1178471B; IT8420641A1; SE450729B; FR2545175B1; SE8402330L

Description

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ROBERT BOSCH GMBH, 7000 Stuttgart 1

Entlüftungsvorrichtung für einen kombinierten Betriebsbrems- und Federspeicherbremszylinder

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Entlüftungsvorrichtung nach der Gattung des Hauptanspruchs. Bekannt ist eine Entlüftungsvorrichtung für einen solchen kombinierten Betriebsbrems- und Federspeicherbremszylinder aus dem europäischen Patent 0 020 862. Zur Entlüftung ist am vorderen,ein Druckstück zur Betätigung der Betriebsbremse tragenden, unter der Wirkung des Federspeichers verschiebbaren Kolbenstangenende ein elastisches Dichtungselement in Form einer Membran gelagert und randseitig gehalten. Wird die Druckkammer des Federspeicherbremszylinders entlüftet und der Federspeicher zur Erzielung einer Bremswirkung freigegeben, dann wirkt sich auf den Membranmittenbereich aufgrund der. sich im Federraum entwickelnden Unterdruck wirkung ein Sog aus, der die Membran so verformt, daß diese sich randseitig abhebt und, jetzt lediglich noch an einem Zwischenringbereich gehalten, randäußere

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Durchtrittsbohrungen freigibt, die für den gewünschten Druckausgleich sorgen. Die Membran muß daher einerseits flexibel sein, andererseits aber so in ihrem mechanischen Festigkeitsverhalten ausgebildet sein, daß durch die Sogwirkung vom Federraum aus tatsächlich ein Abkippen im Randbereich der Membran möglich wird. Insoweit ist die Membran auch relativ lose gelagert, um unter der Wirkung der einwirkenden Drücke entsprechende Verformungen durchführen zu können. Es ist nicht ausgeschlossen, daß abgesehen von allgemeinen Alterungseinflüssen die Membran auch bei schnelle r Entlüftung durch die sich bildende Sogwirkung so stark in ihrem nicht unterstützten Mittenbereich angesaugt wird, daß sie sich in ihrer losen Lagerung verkantet und nicht mehr in ihre Ausgangsposition zurückkehren kann. Es ist auch nicht ausgeschlossen, daß die für die Bewegung der Membran notwendigerweise erforderliche, im wesentlichen aber nur linienförmige Dichtwirkung an einer nach innen reichenden Abschulte rung am Hohlkolben nicht ausreichend wirksam ist, oder sich die Membran an dieser Stelle einarbeitet, so daß die Grundfunktion gefährdet werden kann.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Entlüftungsvorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß sich durch den sicheren Ventilsitz stets auch eine sichere Abdichtung zwischen der Federspeicherbremse und der Betriebsbremse ergibt, damit entweder nur die eine oder nur die andere Bremse wirksam werden kann. Andererseits ist eine schnelle Be- und Entlüftung des Federraums unter allen Umständen sichergestellt, so

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daß die Wirksamkeit des Federspeicherbremszylinder durch Vakuumbildungen nicht beeinflußt wird und wegen der gleitverschieblichen, gegen eine Federwirkung arbeitenden Kolbenlagerung auch Langzeiteinflüsse sich nicht nachteilig auswirken können.

Die erfindungs gern äße Entlüftungsvorrichtung ist kostengünstig und benötigt wenig Aufwand bei Gewährleistung der Funktion im Langzeitbetrieb.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Entlüftungsvorrichtung möglich. Besonders vorteilhaft ist der Abbau des sich bei Rückführung der Federspeicherwirkung bildenden Staudrucks über Dichtungsmanschetten mit Rückschlagwirkung im Hohlkolben.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt einen Teilausschnitt eines kombinierten Betriebsbrems- und Federspeicherbremszylinders mit der erfindungs ge mäßen Entlüftungsventillagerung im Hohlkolben.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Der in der Zeichnung nur teilweise dargestellte Kombizylinder 10 umfaßt einen Federspeicherbremszylinder 11 und den sich an diesen

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nach rechts in der Zeichenebene anschließenden, lediglich angedeuteten Betriebsbremszylinder 12. Federspeicherbremszylinder 11 und Betriebsbremszylinder 12 sind durch eine gegebenenfalls einstückige Gehäuse trennwand 13 voneinander getrennt; die Trennwand 13 weist eine zentrale Durchtrittsöffnung 14 auf, durchweiche sich, bei 15 abgedichtet, eine hohle Kolbenstange 16 mit vorderem Druckstück 16a erstreckt.

Die hohle Kolbenstange 16 ist Teil eines Kolbens 7 im Federspeicherbremszylinder, der unter der Wirkung einer Speicherfeder 8 längs einer von der Innenwandung des FederspeicherbremsZylinders gebildeten Führung 17 gleitverschieblich gelagert ist. Der Kolben 7 trennt einen Federraum 18 von einem Druckraum 19, dem über einen nicht dargestellten Einlaß ein Druckmittel zugeführt werden Kann, so daß der Kolben 7 unter Verspannung der Speicherfeder 8 in die in der Zeichnung dargestellte Ausgangsposition gedrückt ist. In dieser Position ist Bremsenergie in der Speicherfeder 8 gespeichert und kann bei Entlüftung des Druckraums 19 als Hilfsbremse (etwa bei Ausfall der Betriebsbremse) oder als Feststellbremse eingesetzt werden.

In diesem Fall übt das vordere Druckstück 16a an der hohlen Kolbenstange 16 eine Druckwirkung auf einen Kolben 20 mit Kolbenstange des Betriebsbremsventils aus, die sich über eine zwischen dem Druckstück 16a und dem Kolben 20 eingefügte Membran 22 auf die Kolbenstange 21 überträgt. Die Betriebsbremse wird - ohne Lösen der Federspeicherbremse - immer dann in Betrieb gesetzt, wenn am Druckeinlaß 23 Betriebsbremsdruck zugeführt wird.

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Im Normalfahrzustand ergeben sich die in der Zeichnung dargestellten Positionen der Bremskomponenten; im Federraum 18, im hohlen Inneren 24 der Kolbenstange 16 sowie in Räumen 24a, 24b in der Kolbenstange (auf deren Bildung wird weiter unten noch eingegangen) und im vom Betriebsbremsdruck über den Einlaß 23 beaufschlagbaren Druckraum 25 herrscht Atmosphärendruck. Dieser Atmosphärendruck gelangt in den Raum 24b hinter dem Druckstück 16a über Querbohrungen 26 am vorderen Kolbenstangenende, welches in den Druckraum 25 des Betriebsbremszylinders ragt. Wird die Betriebs bremse betätigt, dann steigt der Druck im Druckraum 25 (und verschiebt im Endeffekt die Kolbenstange 21), wobei, wie durch den Pfeil A dargestellt, auch ein Druckanstieg im Raum 24b erfolgt, der aber für den Federspeicherbremszylinder wirkungslos ist, da sich bei 27 ein abgedichteter Ventilsitz ergibt, worauf weiter unten noch eingegangen wird.

Wird der Federspeicherbremszylinder 11 betätigt, dann geschieht dies durch Entlüftung des Druckraums 19, woraufhin der Kolben 7 unter der Kraft der Speicherfeder 8 in der Zeichenebene nach rechts läuft und letztlich durch Einwirkung auf die Kolbenstange 21 eine Bremswirkung erzeugt. Hierdurch ergibt sich bezüglich des Federraums 18 eine erhebliche Volumenvergrößerung und eine starke Unterdruckswirkung, die abgebaut werden muß, um eine einwandfreie Funktion sicherzustellen. Zu diesem Zweck befindet sich angrenzend an das vordere Druckstück 16a der Kolbenstange 16 eine Ventileinrichtung 28, die mit einfachen Mitteln sicherstellt, daß auch starker Unterdruck umgehend abgebaut werden kann und andererseits bei normalen Betriebsbremsungen und Druckbeaufschlagung

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der Druckkammer 25 der Bereich des Federspeicherbremszylinders vom Betriebsbremszylinder sicher getrennt ist.

Im inneren Hohlraum 24 der Kolbenstange 60 ist gleitverschieblich ein Kolben 30 gelagert, der mit einer kolbenstangenartigen Verlängerung 31 ein Ventil 27 bildet, bestehend aus einem Ventilsitz 32 stationär auf der zugewandten Seite des Druckstücks 16a und der zylindrischen Ringkante 33 des Kolbenstangenendes; zylindrisch deshalb, weil Kolben 30 und Kolbenstange 31 über eine zentrale Bohrung oder Durchtrittsöffnung 34 verfügen. Der Kolben 30 wird von einer sich an einem stationären Federring 35 abstützenden Vorspannungsfeder 36 in der Zeichenebene nach rechts und damit der ringförmige Kolbenvorsprung 33 auf seinen Sitz bei 32 gepreßt. Es ist noch eine zusätzliche Trennwand 37 in etwa mittig zwischen Sitz 32 und der zugewandten Endfläche des Kolbens 30 vorgesehen, die einer zusätzlichen Führung der Kolbenstange 37 dienen kann und die beiden Räume 24a und 24b voneinander trennt. Kolben 30 und Kolbenstange 37 sind jeweils über Dichtungen 38, 39 vorzugsweise in Manschettenform (Dichtungsmanschetten mit Rückschlagwirkung) gegenüber der Gleitführung im Hohlraum des Kolbens 16 bzw. der zentralen Durchtrittsbohrung der Zwischenwand 37 abgedichtet.

Es ergibt sich dann folgende Wirkung. Sobald sich bei Freigabe der Federspeicherbremswirkung der Kolben 7 unter Volumenvergrößerung des Federraums 18 nach rechts bewegt, fällt der Druck im Kolbenstangeninneren 24 ab und der im Raum 24a herrschende Atmosphärendruck öffnet entgegen der Wirkung der Feder 36 das Ventil 37, so daß der Atmosphärendruck vom Raum 24b über die

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Durchtrittsbohrung 34 in den Federraum 18 einströmen und so die Wirkung der Speicherfeder 8 voll wirksam werden kann. Die schnelle Öffnungsbewegung durch Zurückweichen des Kolbens 30 mit unterem, das Ventilglied bildenden Ringvorsprung kann auch durch die Trägheitswirkung unterstützt werden, die sich ergibt, wenn die Kolbenstange 16 unter Wirkung der Speicherfeder 8 sehr schnell nach rechts getrieben wird.

Zum Lösen des Federspeicherbremszylinders gelangt Druck in den Druckraum 19, wodurch der Kolben 7 nach links verschoben wird. Ein sich hierbei gegebenenfalls im Federraum 18 bildender Staudruck wird über die erwähnten Dichtungsmanschetten 38 und 39, die in der in der Zeichnung dargestellten Position eine ausgeprägte Rückschlagwirkung ausüben, schnell über den Druckraum 25 abgebaut. Die erfindungsgemäße Ausbildung von Trenn- und Entlüftungsventil für den Über gangs be reich zwischen Federspeicherbremszylinder und Betriebsbremszylinder hat den Vorteil, daß im Bereich des Federspeicherbremszylinders keinerlei Entlüftungsöffnungen, gegebenenfalls mit Rückschlagwirkung, vorgesehen sein müssen, Druckraum 19 und Federraum 18 also zur Atmosphäre dicht sind.

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Claims

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Patentansprüche

f 1.) Entlüftungsvorrichtung für einen kombinierten Betriebsbrems- und Federspeicherbremszylinder, insbesondere für Fahrzeugbremsanlagen, mit einem im Federspeicherbremszylinder angeordneten, durch eine Speicherfeder betätigbaren Kolben mit hohler Kolbenstange und vorderem Druckstück zur Einwirkung auf den Betriebsbremsbereich, sowie mit Entlüftungsmitteln zwischen dem Federspeicherraum über die hohle Kolbenstange zum Betriebsbremsbereich, dadurch gekennzeichnet, daß zur Entlüftung des Federraums (18) in der hohlen Kolbenstange (16) gleitverschieblich ein seinerseits durchbrochener Kolben (30) gelagert ist, der mit einem Vorsprung (32) unter Federwirkung auf einen vom Druckstück (16a) gebildeten Sitz gepreßt ist.
2. Entlüftungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Kolben (30) und dem von einer Verlängerung des Kolbens (Kolbenstange 31) zusammen mit dem Sitz (32) gebildeten Ventil (27) eine die Kolbenstange (31) umgreifende Zwischenwand (37) angeordnet ist, derart, daß der Raum zwischen dem Kolben (30)

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und dem vorderen Druckstück (16a) in zwei Räume (24a, 24b) unterteilt ist, wobei der kolbennähere Raum (24a) beim Ausfahren der Federspeicherbremse, unter Atmosphärendruck stehend, den Kolben gegen die oberhalb des Kolbens sich entwickelnde Vakuumwirkung verdrängt unter gleichzeitiger Öffnung des Ventils (37) zur Bewirkung eines Druckausgleichs zwischen dem Federraum (18) und dem Druckraum (25) des Betriebsbremszylinders.
3. Entlüftungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Abbau des sich bei der Rückführung der Federspeicherbremse im Federraum (18) bildenden und sich auf das Kolbenstangeninnere (24) übertragenden Staudrucks Kolben (30) und Kolbenstange (67) jeweils über Dichtungsmanschetten (38, 39) in der inneren Kolbenstangenwandung bzw. der Durchtritts bohrung der Zwischenwandung (37) gelagert sind, die sich unter Rückschlagwirkung in den Druckraum (25) des Betriebsbremszylinders öffnet.
4. Entlüftungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der in den Druckraum (25) des Betriebsbremszylinders ragende vordere Kolbenstangenteil Durchtrittsquerbohrungen (26) aufweist, die sich in den ersten, zwischen der Zwischenwandung (37) und dem vorderen Druckstück (16a) gebildeten Teilraum (24b) öffnen.
5. Entlüftungsvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (30) mit Kolbenstange (37) eine zentrale, bis zum Sitz (33) des Ventils (27) geführte zentrale Durchtrittsbohrung (34) aufweist.