DE3716317A1 - Vorrichtung zur absperrung undichter abschnitte einer hydraulischen anlage - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Absperrung undichter Abschnitte einer hydraulischen Bremsanlage von ande­ ren Teilen der Bremsanlage, deren Funktionsfähigkeit aufrecht­ erhalten wird.

Moderne Kraftfahrzeuge sind mit einer mechanischen Bremse und einer hydraulischen Bremsanlage ausgerüstet. Die mechanische Bremse wird mit dem Handbremshebel über ein Seil betätigt. Die hydraulische Bremsanlage wird über das Bremspedal betätigt. Die Bremsflüssigkeit wird über Leitungen und druckfeste Schläuche von einem Hauptbremszylinder zu den einzelnen Radbremszylindern geführt. Eine Schwachstelle in diesem Bremssystem sind die flexiblen Bremsschläuche. Reißt ein solcher Bremsschlauch, dann fällt ein Rad bzw. ein Radstrang, d. h. zwei Räder zum Bremsen aus. Um hier eine höhere Sicherheit zu erreichen, ist man vom Einkreis- zum Zweikreis-Bremssystem übergegangen. Aber selbst beim Zweikreisbremssystem fallen beim Reißen eines Bremsschlauchs gleich zwei Räder zum Bremsen aus. Die Zulassungsvorschriften verlangen daher für jedes Fahrzeug eine unabhängige zweite Bremse.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Vorrichtung zur Absperrung undichter Abschnitte einer hydraulischen Bremsanlage zu entwickeln, die gewährleistet, daß die anderen Teile der Bremsanlage ihre Funktionsfähigkeit beibehalten.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die in Anspruch 1 be­ schriebenen Maßnahmen gelöst. Die in Anspruch 1 erläuterte Vor­ richtung hat den Vorteil, daß nur nicht funktionsfähige Teile der Bremsanlage außer Betrieb gesetzt werden, während die funktionsfähigen Teile weiterhin zum Bremsen zur Verfügung stehen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Überfließkammer am Umfang des Kolbens in dessen mittlerem Teil ringförmig an­ geordnet, während in dem Gehäuse des Zylinders zwei Bypässe angeordnet sind, von denen einer eine Öffnung zur ersten Arbeitskammer und zur Überfließkammer und der andere eine Öffnung zur Überfließkammer in der ersten Endlage des Kolbens und zur zweiten Arbeitskammer hat. Diese Anordnung zeichnet sich durch einen einfachen konstruktiven Aufbau aus.

Vorzugsweise ist zwischen jeder Stirnseite des Kolbens und einer Innenseite eines Deckels des Zylinders eine Spiralfeder angeordnet. Die Spiralfedern halten den Kolben bei drucklosen Arbeitskammern in der ersten Endlage fest.

Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform ist im Gehäuse ein Sperrelement verschiebbar gelagert, durch das der Kolben in seiner zweiten Endlage verriegelbar ist. Ein Leck in dem Teil der Bremsanlage, der der zweiten Arbeitskammer nachgeschaltet ist, führt dazu, daß der Kolben in seine zweite Endlage bewegt und in dieser arretiert wird. Damit wird verhindert, daß das nicht mehr betriebsfähige Bremsanlagenteil nach dem Ende des Bremsvorgangs wieder an die Druckquelle angeschlossen wird. In der zweiten Endlage des Kolbens wird vorzugsweise ein Meldeorgan betätigt, das eine optische und/oder akustische Meldung erzeugt. Dadurch ist es möglich, das Bremsverhalten den veränderten Bedingungen der Bremsanlage anzupassen.

Das Sperrelement ist zweckmäßigerweise eine unter Federvor­ spannung stehende Kugel oder eine andere Sperrvorrichtung. In der zweiten Endlage des Kolbens legt sich die Kugel vor die Stirnseite des Kolbens.

Es ist günstig, wenn jeweils eine Vorrichtung vor dem Brems­ schlauch zu einem Radbremszylinder eines Kraftfahrzeugs ange­ ordnet ist. Bei einer solchen Anordnung ist es möglich, die Bremsanlage stark zu vereinfachen, ohne daß hierdurch gegen­ über herkömmlichen Bremsanlagen ein Verlust an Sicherheit eintritt.

• 1. Eingespart werden kann der Tandemhauptzylinder. An dessen Stelle kann ein Einfachzylinder verwendet werden.
• 2. Statt einer Zweikreis- oder Mehrkreisbremsanlage genügt eine Einkreisbremsanlage.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines in einer Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrie­ ben, aus dem sich weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile ergeben. Es zeigt

Fig. 1 eine Vorrichtung zum Absperren undichter Abschnitte einer hydraulischen Bremsanlage von anderen Teilen der Bremsanlage im Längsschnitt,

Fig. 2 schematisch eine Diagonal-Kraftfahrzeug-Bremsanlage mit der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung,

Fig. 3 schematisch eine Kraftfahrzeug-Bremsanlage mit zwei, Scheibenbremsen enthaltenden Kreisen, bei denen die in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung eingesetzt ist,

Fig. 4 schematisch eine Einkreis-Kraftfahrzeugbremsanlage, bei der die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung eingesetzt ist.

Eine Vorrichtung zur Absperrung undichter Abschnitte einer hydraulischen Bremsanlage enthält einen Zylinder (Z) mit einem verschiebbaren Kolben (12), an dessen beiden Stirnseiten Arbeitskammern (19, 24) angrenzen. Die eine Arbeitskammer (19) wird von der einen Stirn­ seite (26) des Kolbens (12), der Innenwand des hohl­ zylindrischen Gehäuses (23) und der Innenseite eines kreisförmigen Deckels (5) gebildet, der eine zentri­ sche, nicht näher bezeichnete Öffnung aufweist, in die eine starre Leitung (1) mit ihrem Ende eingesetzt ist. Zum Befestigen des Leitungsendes sind Verschrau­ bungen (2, 3) vorgesehen. Die Leitung (1) ist zu einem in Fig. 1 nicht dargestellten Hauptbremszylinder eines Kraftfahrzeugs verlegt.

Die Arbeitskammer (24) wird von der anderen Stirnseite (27) des Kolbens (12), der Innenwand des Gehäuses (23) und der Innenseite (28) eines Deckels (13) gebildet, der ebenfalls eine zentrische nicht näher bezeichnete Öffnung aufweist, in die eine Leitung (17) mündet, die mit Verschraubungen (15, 16) am Deckel (13) befestigt ist. Die Deckel 5 und 13 sind jeweils mit Senkkopfschrauben (18, 25) am Gehäuse (23) befestigt. Die Leitung (17) weist neben einem metallischen Endstück einen Bremsschlauch auf, der zu einem Radbremszylinder verläuft.

Jede Arbeitskammer (19, 24) enthält eine Spiralfeder (6, 14). Die Spiralfeder (6) stützt sich am Deckel (5) und der Stirn­ seite (26) des Kolbens (12) ab. Die Spiralfeder (14) stützt sich an der Innenseite (28) des Deckels (13) und der Stirn­ seite (28) des Kolbens (12) ab. Wenn die beiden Arbeits­ kammern (19, 24) drucklos sind, nimmt der Kolben (12) unter der Federvorspannung die in Fig. 1 dargestellte erste Endlage ein.

Der Zylinder (Z) enthält einen Kanal, der sich aus drei Ab­ schnitten zusammensetzt. Der erste Abschnitt verläuft als Bypass (8) im Gehäuse (23). Er hat eine Öffnung zur Arbeits­ kammer (19) und eine Öffnung zu einer ringförmigen Überfließ­ kammer (9) am Umfang in der Mitte des Kolbens (12). Beiderseits der Überfließkammer (9) sind Kolbenringe (7, 11) als Dichtungen vorgesehen. Der zweite Abschnitt ist die Überfließkammer (9). Der dritte Abschnitt verläuft als Bypass (10) im Gehäuse (23). Er hat eine Öffnung zur Arbeitskammer (24) und zur Überfließ­ kammer (9), wenn sich der Kolben in einer Position rechts von der in Fig. 1 dargestellten befindet.

Im Gehäuse (23) befindet sich eine nicht näher bezeichnete Aussparung in die eine unter Vorspannung einer Feder (21) stehende Kugel (20) eingesetzt ist. In einer zweiten Endlage des Kolbens (12), in der der Kolben (12) die Einmündung des Bypasses (10) in die Arbeitskammer (24) verschließt, rastet die Kugel (20) an einer Kantenstelle (20) der Stirnseite (26) ein.

Im Ruhezustand der Bremsanlage befindet sich der Kolben (12) des Zylinders in Mittenstellung. Diese Mittenstellung des Kolbens (12) wird durch die Anordnung der Druckfedern (6) links und (14) rechts des Kolbens erreicht. In dieser Mittenstellung des Kolbens kann die Bremsflüssigkeit nur von der Arbeits­ kammer (19) über den Bypass (8) zur Überfließkammer (9) fließen. Ein Weiterfluß der Bremsflüssigkeit über den Bypass (10) zur Arbeitskammer (24) ist nicht möglich, da der Bypass (10) durch den Kolben (12) in Ruhestellung verschlossen ist.

Ein Bremsvorgang bei nicht gestörtem Teil der Bremsanlage läuft wie folgt ab:

Ist eine Bremsung erforderlich, dann wird mit dem Bremspedal über den Hauptzylinder ein Bremsdruck erzeugt. Dieser Brems­ druck wird über die feste Hydraulikleitung über die Arbeits­ kammer (19) und dem Bypass (8) zur Überfließkammer (9) ge­ leitet. Da sich der Druck nicht weiter fortpflanzen kann, baut sich an der Stirnseite (26) des Kolbens (12) ein Druck auf und schiebt den Kolben (12) soweit nach rechts, bis sich der in der Überfließkammer (9) vorhandene Druck über den Bypass (10) zur Arbeitskammer (24) und von da aus über den Brems­ schlauch (17) zum Radbremszylinder fortpflanzen kann. Nach Beendigung der Bremsung und Loslassen des Bremspedals geht der Kolben (12) durch den Druck der Feder (14) wieder auf Mittenstellung. Damit ist der Bypass (10) wieder verschlossen.

Wenn der von der Arbeitskammer (24) gespeiste Teil der Brems­ anlage, z. B. der Bremsschlauch, ein Leck aufweist arbeitet der Zylinder (Z) wie folgt:

Wird der Bremsschlauch undicht, dann fließt die Bremsflüssig­ keit bis zur Arbeitskammer (24) aus.

Ist nun eine Bremsung erforderlich, dann passiert folgendes:

Mit dem Bremspedal wird über den Hauptzylinder ein Bremsdruck erzeugt und dieser über die feste Hydraulikleitung, die Arbeits­ kammer (19) und dem Bypass (8) zur Überfließkammer (9) über­ tragen. Da sich hier der Bremsdruck nicht weiter fortpflanzen kann, wird der Druck auf die Stirnseite (26) übertragen und drückt den Kolben (12) nach rechts. Da aber in der Arbeits­ kammer (24) keine Bremsflüssigkeit mehr vorhanden ist und damit kein Gegendruck, schiebt sich der Kolben bis zur Innenseite (28) des Deckels (13) nach rechts und verschließt dabei den Bypass (10). In dieser Stellung wird der Kolben durch die Kugel (20) über die Kante (20 a) verrastet.

Damit ist ein Ausfließen von Bremsflüssigkeit verhindert, d. h. nur ein Rad ist damit nicht bremsbereit. Alle anderen Räder sind zum Bremsen voll einsatzfähig.

Eine Diagonal-Kraftfahrzeug-Bremsanlage gemäß Fig. 2 enthält einen Tandem-Hauptbremszylinder (30), dessen beide Kammern je über Leitungen (31, 32) mit nahe an den Rändern angeordneten Zylindern (Z) verbunden sind, denen die Radbremszylinder nach­ geschaltet sind. Es werden diagonal je eine Scheibenbremse an einem Vorderrad und eine Trommelbremse an einem Hinterrad von der gleichen Kammer des Hauptbremszylinders (30) gespeist.

Bei Scheibenbremsen an der Vorder- und Hinterrädern kann die in Fig. 3 gezeigte Anordnung verwendet werden, bei der ein Tandem-Hauptbremszylinder je einen Kreis für die Vorderräder und einen Kreis für die Hinterräder speist.

Bei der in Fig. 4 dargestellten Anordnung sind an allen Rädern Scheibenbremsen vorhanden. Es ist ein Hauptbrems­ zylinder (33) mit nur einer Kammer vorgesehen, der über Zylinder (Z) mit den Radbremszylindern verbunden ist.

Claims (7)

1. Vorrichtung zur Absperrung undichter Abschnitte einer hydraulischen Anlage (Bremsanlage) von anderen Teilen der Anlage (Bremsanlage), deren Funktionsfähigkeit aufrechter­ halten wird, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Zylinder (Z) mit zwei Arbeitskammern (19, 24) von denen eine an eine beim Bremsen Druck erzeugende Druckquelle und eine an ein durch Druck betätigbares Organ angeschlossen ist, ein Kol­ ben (12) verschiebbar angeordnet ist, der bei drucklosen Arbeitskammern (19, 24) unter Federvorspannung in einer ersten Endlage gehalten ist, in der ein die beiden Arbeits­ kammern (19, 24) über eine Überfließkammer (9) im Kolben (12) verbindender Kanal gesperrt ist, der zur Einspeisung von Druckflüssigkeit in die dem Organ vorgeschaltete Arbeits­ kammer (24) geöffnet wird und in einer zweiten Endlage des Kolbens (12) bei einem Leck in dem der Arbeitskammer (24) nachgeschalteten Bremsanlagenteil unter dem Druck der Druckquelle gesperrt wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Überfließkammer (9) am Umfang des Kolbens (12) in dessen mittlerem Teil ringförmig angeordnet ist und daß in dem Ge­ häuse (23) des Zylinders (Z) zwei Bypässe (8, 10) angeordnet sind, von denen einer eine Öffnung zur ersten Arbeitskammer (19) und zur Überfließkammer (9) und der andere eine Öffnung zur Überfließkammer (9) in der ersten Endlage des Kolbens (12) und zur zweiten Arbeitskammer (24) hat.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen jeder Stirnseite (26, 27) des Kolbens (12) und je einer Innenseite eines Deckels (4, 14) des Zylinders (Z) eine Spiralfeder (6, 14) angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuse (23) ein Sperrelement ver­ schiebbar gelagert ist, durch das der Kolben (12) in seiner zweiten Endlage verriegelbar ist.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Überfließkammer (9) am Umfang des Kolbens (12) gegen die Arbeitskammern (19, 24) durch Kolben­ ringe (7, 11) abgedichtet ist.

6. Vorrichtung nach einer der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrelement eine unter Federvor­ spannung stehende Kugel (20) oder eine andere Sperrvorrich­ tung ist.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekenn­ zeichnet durch die Anordnung vor dem Bremsschlauch zu einem Radbremszylinder in einem Kraftfahrzeug oder in einer ande­ ren Anlage.