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Die
vorliegende Erfindung betrifft hydraulische Bremsventile und insbesondere,
wenn auch nicht ausschließlich,
eine Vakuumentlüftungsvorrichtung
zur Verwendung in hydraulischen Servobremsen.
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Es
ist notwendig, Fahrzeughydrauliksysteme während der Fahrzeugmontage zu
entlüften.
Dieses Entlüften
wird normalerweise auf der Fahrzeugmontagestraße mit einer Vakuumentlüftungsvorrichtung durchgeführt, die
in dem abgedichteten Hydrauliksystem einen Unterdruck erzeugt. Das
System wird dann in ein Hydraulikfluid entlüftet, und Atmosphärendruck
drückt
das Fluid in das System. Fluid kann auch unter Druck in das System
gedrückt
werden. Eine derartige Vorrichtung kann die Zeit zur Durchführung des
Entlüftungsverfahrens
reduzieren, was dementsprechend die Montagestraße beschleunigt und die Kosten
für die
Fahrzeugproduktion senkt. Sie kann außerdem Lufttaschen an schwer
zu entlüftenden
Orten beseitigen. Normalerweise wird der Hydraulikbehälter (oder
Tank), der zwangsläufig
leicht zugänglich
ist, weil bei der Wartung der Fluidpegel geprüft und ggf. aufgefüllt werden
muss, mit Unterdruck beaufschlagt. Während der Vakuumentlüftung ist
kein Zugang erforderlich, um Nippel zu entlüften, die sich an den Nehmerbremszylindern
befinden, die oft neben den jeweiligen Rädern angeordnet sind.
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Die
Vakuumentlüftung
findet also vor allem auf einer Fahrzeugmontagestraße Anwendung,
wird aber weniger bei Wartungsarbeiten verwendet, da die zum Vakuumentlüften erforderlichen
Geräte
teuer sind.
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Probleme
können
beim Vakuumentlüften entstehen,
wenn ein Bauteil des Hydrauliksystems nicht vollständig gegen
die Atmosphäre
abgedichtet ist. Besondere Probleme entstehen bei Verwendung komplexer
hydraulischer oder mit Unterdruck arbeitender Bremskraftverstärker in
dem System. Bei einigen Systemen werden Spulenventile verwendet,
die während
des Entlüftungsvorgangs
einen Sickerweg von der Atmosphäre
erzeugen können.
Manchmal kann wegen der Sickerwege kein ausreichender Unterdruck
gehalten werden, so dass das Entlüften nicht effizient ist. Die
Sickerwege müssen
zugestöpselt
werden, so dass ein Unterdruck gehalten werden kann. Dieser zusätzliche
Schritt erhöht
die Zeit des Entlüftungsvorgangs,
was dementsprechend die Montagestraße verlangsamt und die Kosten
der Fahrzeugproduktion erhöht.
Wenn ferner das System mit einer Hydraulikpumpe verbunden ist, ist
die Pumpe selbst nicht in der Lage, einen ausreichenden Unterdruck
zu halten. Es kann also entweder Luft durch die Pumpe gesaugt werden,
wenn die Pumpe nicht hydraulisch angefahren wurde, oder alternativ
kann Hydraulikfluid durch die Pumpe gesaugt werden (wenn sie hydraulisch
angefahren wurde), und es besteht dann die Gefahr, dass dieses Hydraulikfluid
in die teure Vakuumentlüftungsvorrichtung
gelangt und diese verunreinigt.
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Ventile öffnen bekanntlich,
um den Durchtritt von Fluid zu erlauben, und schließen, um
den Durchtritt von Fluid zu verhindern. Das erforderliche Öffnen und
Schließen
dieser Ventile in dem Hydraulikkreis ist abhängig von der speziellen Anlage.
Außerdem sind
bistabile Ventile und tristabile Ventile bekannt, wobei sich das
Ventil in eine von zwei stabilen Stellungen (eine von drei stabilen
Stellungen bei einem tristabilen Ventil) bewegen kann. Ein solches
tristabiles Ventil ist in
EP
0329333 gezeigt.
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Die
US 6179392 beschreibt ein
Verfahren zum Entlüften
eines Bremssystems, bei dem Luft blasenfrei in das Hydraulikfluid
aufgenommen wird.
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Es
ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, die oben beschriebenen
Probleme zu überwinden,
indem eine Vorrichtung bereitgestellt wird, die so in einem Hydrauliksystem
positioniert ist, dass ein möglicher
Sickerweg isoliert wird, damit während
des Entlüftens
ein Unterdruck gehalten werden kann. Der entlüftete Teil des Systems kann
dann mit Hydraulikfluid gefüllt
werden.
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Es
ist ein weiteres Ziel der Erfindung, den Schritt des Zustöpselns eines
möglichen
Sickerweges auszuschalten. Das Zustöpseln erfordert menschliches Eingreifen,
was eine mögliche
Fehlerquelle schafft und die Zeit zur Durchführung des Vakuumentlüftungsvorgangs
erhöht,
weil der Stöpsel entfernt
werden muss.
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Gemäß der Erfindung
wird ein hydraulisches Bremsventil gemäß Anspruch 1 bereitgestellt.
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Ein
solches Ventil ist besonders für
hydraulische Servobremssysteme ausgelegt und kann beim Entlüften des
Systems auf der Auslassseite, normalerweise auf einen Druckunterschied
von 1 bar oder mehr, im ersten Zustand bleiben.
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Bei
dem Ventil wird vorzugsweise eine Standardkonstruktion mit einem
Hydraulikkanal und zugehörigen
Verbindungselementen verwendet, so dass es direkt in das Hydrauliksystem
eingebaut werden kann, ohne dass an den Verbindungsstücken Änderungen
vorgenommen werden müssen.
Das Ventil reduziert ferner die Gefahr, dass während des Entlüftungsvorgangs
Hydraulikfluid ausläuft,
indem sichergestellt ist, dass mögliche
Sickerwege geschlossen sind.
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Bei
einem so beschriebenen Ventil ist der zusätzliche Vorgang des Zustöpselns eines
Sickerweges in dem Hydrauliksystem vor dem Vakuumentlüften eliminiert.
Dies hat den Vorteil, dass die Zeit zum Entlüften eines Systems verkürzt wird.
Das Ventil erlaubt folglich das effiziente Vakuumentlüften von
Systemen, die Spulen und sonstige Bauteile mit einem möglichen
Sickerweg aufweisen. Ferner kann das Ventil automatisch öffnen, wenn
das System von der Einlassseite her mit Druck beaufschlagt wird;
normalerweise wird eine unter Druck stehende Menge (durch einen
Motor oder eine sonstige motorbetriebene Pumpe mit Druck beaufschlagt)
das Ventil beim ersten Anlegen der Bremse eines hydraulischen Bremssystems öffnen.
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Vorzugsweise
ist das Ventilelement in einer Bohrung des Kanals verschieblich,
wobei eine Halteeinrichtung vorgesehen ist, um das Ventilelement
in dem ersten Zustand in der Bohrung zu halten.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
umfasst der Körper
ferner ein Ausnehmung, wobei das Ventilelement in dem zweiten Zustand
in der Ausnehmung bewegbar ist.
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Vorzugsweise
befindet sich das Ventilelement auch in dem ersten Zustand in der
Ausnehmung. Dies hat den Vorteil, dass Ventilelement und Ausnehmung
zusammenwirken, um das Ventilelement in den zweiten Zustand zu führen.
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Vorteilhafterweise
ist die Ausnehmung zylindrisch, was eine problemlose maschinelle
Bearbeitung der Ausnehmung ermöglicht.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
hat das Ventilelement einen Zapfen, wobei sich der Zapfen in der
Ausnehmung befindet.
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Vorzugsweise
ist der Zapfen zylindrisch, und bei einer bevorzugten Ausführungsform
ist der Zapfen ein Konus, der in die Ausnehmung eingerastet ist, wenn
sich das Ventilelement in dem zweiten Zustand befindet. Der eingerastete
Konus hält
vorteilhafterweise den Zapfen fest, um zu verhindern, dass sich das
Ventilelement wieder in den ersten Zustand bewegt.
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Bei
dieser Ausführungsform
hat das Ventilelement einen kreisrunden Kopf, wobei der Kopf in
einer Bohrung des Kanals verschieblich ist. Kopf und Zapfen sind
vorzugsweise koaxial.
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Der
Durchmesser des Kopfes ist vorzugsweise größer als die maximale Größe der Öffnung der
Ausnehmung.
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Vorteilhafterweise
hat der Kopf oder die Bohrung eine Umfangsnut, wobei sich in der
Nut eine elastomere Dichtung befindet, um den Kopf gegen die zugehörige Bohrung
abzudichten, bis ein vorbestimmter Schwellendruck am Einlass überschritten wird;
die Dichtung bildet somit eine Halteeinrichtung.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
befindet sich die Dichtung in einer Nut des Kopfes.
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Bei
einer Ausführungsform
ist der Kopf der Endanschlag für
das Ventilelement in dem zweiten Zustand.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
umfasst der Körper
ein in den Kanal eingesetztes Ventilgehäuse, wobei das Ventilgehäuse die
Bohrung bildet.
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Das
Gehäuse
oder das Ventilelement können
eine Umfangsnut aufweisen, wobei sich in der Nut eine elastomere
Dichtung befindet, um das Gehäuse
gegen das Ventilelement abzudichten.
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Gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist das Ventilelement mit einer Membran
von kontrollierter Dicke an den Körper angeformt, um ein einziges
Formteil zu bilden. Die Membran ist entsprechend strapazierfähig ausgelegt,
um der Kraft des Unterdrucks standzuhalten, und hat den Vorteil,
dass nur eine elastomere Dichtung erforderlich ist.
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Bei
einer weiteren Ausführungsform
ist das Ventilelement mit einer Membran von kontrollierter Dicke
an das Ventilgehäuse
angeformt, um ein einziges Formteil zu bilden.
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Es
versteht sich, dass noch andere Ausführungsformen gemäß der Erfindung
möglich
sind, die denselben Effekt haben, mit der Maßgabe, dass das Ventilelement
so ausgelegt ist, dass es einer Unterdruckkraft standhält und in
Reaktion auf einen großen
Druckunterschied bewegbar ist.
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Gemäß einer
weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren
zum Entlüften
eines hydraulischen Bremssystems gemäß dem beigefügten unabhängigen Anspruch
bereitgestellt.
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Die
Merkmale des Ventils, auf das sich die Erfindung bezieht, werden
anhand der beigefügten Zeichnungen
näher beschrieben;
darin zeigen:
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1 einen
schematischen Axialschnitt durch ein Ventil gemäß der Erfindung, wobei sich
das Ventilelement in dem ersten Zustand befindet.
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2 entspricht 1 und
zeigt das Ventilelement in dem zweiten Zustand.
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3 ist
ein schematischer Axialschnitt durch ein Ventil gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der Erfindung, wobei sich das Ventilelement in dem ersten Zustand
befindet.
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4 ist
ein Querschnitt eines allgemein bekannten Bremskraftverstärkers, der
einen Einlass 16 hat, der die vorliegende Erfindung ermöglichen
kann.
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5 ist
eine schematische isometrische Ansicht von 4.
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Anhand
von 1 ist nun zunächst
ein in die Leitung integriertes Vakuumentlüftungsventil gemäß der Erfindung
dargestellt, dass allgemein mit 10 bezeichnet ist. Das
Ventil 10 hat einen Körper 12 (in
diesem Fall Teil eines Bremskraftverstärkergehäuses, was aber bei weiteren
Ausführungsformen
nicht der Fall sein muss), der mit einem Kanal 14 ausgebildet ist.
Der Kanal 14 ist mit einem Einlass 16 mit einem Schraubengewinde 17 versehen.
Der Kanal 14 ist außerdem
mit Auslässen 18 und
einem beweglichen Ventilelement 20 in dem Kanal 14 versehen.
Das Ventilelement 20 ist in einem ersten Zustand dargestellt,
in dem der Kanal 14 gesperrt wird, wodurch eine Verbindung
zwischen dem Einlass 16 und dem Auslass 18 verhindert
wird.
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In 1 ist
außerdem
eine zylindrische Ausnehmung 22 dargestellt, die mit dem
Kanal 14 koaxial ist, in dem sich das Ventilelement 20 befindet.
Ein zylindrischer Zapfen 24 des Ventilelements 20 ist
in der Ausnehmung 22 verschieblich. Der obere Abschnitt des
Zapfens 24 hat aus Gründen,
die noch erläutert werden,
eine leichte Verjüngung
nach außen.
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Das
Ventilelement 20 hat einen kreisrunden Kopf 26,
der größer ist
als der maximale Durchmesser der Ausnehmung 22. Der Kopf 26 hat
eine Umfangsnut 28 mit einer elastomeren Dichtung 30 darin.
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In 1 ist
ferner ein Ventilgehäuse 32 dargestellt,
das in den Kanal 14 des Körpers 12 eingesetzt
ist. Das Ventilgehäuse 32 definiert
eine Bohrung 34, in der der Kopf 26 des Ventilelements 20 verschieblich
ist. Das Gehäuse 32 hat
eine Umfangsnut 35 mit einer elastomeren Dichtung 36 darin,
um eine Dichtung zwischen dem Gehäuse 32 und der Wand des
Kanals 14 bereitzustellen.
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In
dem in 1 gezeigten Zustand verhindert das Ventilelement 20 eine
Verbindung zwischen dem Einlass 16 und den Auslässen 18.
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2 veranschaulicht
das Ventil 10 mit dem Ventilelement 20 in einem
zweiten Zustand, in dem es eine Verbindung zwischen dem Einlass 16 und den
Auslässen 18 erlaubt.
Der Kopf 26 des Ventilelements 20 ist als Endanschlag
dargestellt, der gegen eine die Öffnung
der Ausnehmung 22 umgebende Schulter 39 stößt. Alternativ
rastet die oben genannte Verjüngung
am oberen Abschnitt des Zapfens 24 in das obere Ende der
Ausnehmung ein und hält
das Ventilelement 20 fest, so dass es an einem weiteren Betrieb
des Ventils 10 nicht teilnehmen kann.
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Bei
einer Ausführungsform
kann das Ventil in Verbindung mit dem in 4 und 5 dargestellten hydraulischen
Bremskraftverstärkersystem
verwendet werden. Ein solches System ist dem Fachmann bekannt und
wird normalerweise bei landwirtschaftlichen Traktoren verwendet,
um das unabhängige Bremsen
eines linken Hinterrades und eines rechten Hinterrades zu ermöglichen.
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5 zeigt
ein schematisches Layout des Systems.
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Ein
hydraulischer Bremskraftverstärker 110 umfasst
einen gegossenen Körper 12,
der die folgenden Hauptmerkmale hat:
einen linken Körperabschnitt 112 der
Kombination aus Bremskraftverstärker
und Haupt- oder Geberzylinder, einen rechten Körperabschnitt 114 der
Kombination aus Bremskraftverstärker
und Haupt- oder Geberzylinder, Auslässe 18 und Tankanschlüsse 116. Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
sind diese Hauptmerkmale als ein einziges Gussteil ausgebildet.
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Aus
der obigen Beschreibung geht hervor, dass sich das Ventil 10 und
das Ventilelement 20 an dem dargestellten Übergang
der Auslässe 18 und des
Kanals 14 befinden.
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Im
Gebrauch wird der Kanal 14 mit Hydraulikfluid von der Pumpe 118 versorgt,
die Hydraulikfluid auch zu Zusätzgeräten liefert,
in diesem Fall zu den Spulenventilen 120. Die Pumpe wird
normalerweise von einer Energiequelle wie zum Beispiel dem Fahrzeugmotor
angetrieben. Tankanschlüsse 116 führen Fluid über die
Hydraulikleitung 124 zu dem Tank 122 zurück. Der
linke Körperabschnitt 112 hat einen
Geberzylinderauslass 124, der unter Druck stehendes Fluid über die
Hydraulikleitung 128 dem linken Nehmerzylinder 126 zuführt. Der
rechte Körperabschnitt 114 hat
einen ähnlichen
Geberzylinderauslass 125, der unter Druck stehendes Fluid über die
Hydraulikleitung 129 dem rechten Nehmerzylinder 127 zuführt.
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4 zeigt
einen Querschnitt des linken Körperabschnitts 112 der
Kombination aus Bremskraftverstärker
und Geberzylinder.
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Der
Körperabschnitt 112 umfasst
einen Bremskraftverstärkerstempel 130,
der durch ein linkes Bremspedal (nicht dargestellt, wirkt aber auf
die Druckstange 132) bei Betrachtung von 4 nach links
gedrückt
werden kann. Der Bremskraftverstärkerstempel 130 umfasst
eine Querbohrung 134, eine mittige Bohrung 135,
eine vordere Stempeldichtung 136 und eine hintere Stempeldichtung 137.
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Ein
Bremskraftverstärkerkolben 140 umfasst Druckeinlassöffnungen 141,
die mit dem entsprechenden Auslass 18 verbunden sind. Der
Bremskraftverstärkerkolben
umfasst ferner eine Bohrung 142 zur Aufnahme des linken
Endes des Bremskraftverstärkerstempels 130.
Entlüftungsöffnungen 143 sind
am linken Ende der Bohrung 142 vorgesehen, damit gebrauchtes Öl in die
Rückgewinnungskammer 144 abgelassen
werden kann, die wiederum direkt mit dem Tankanschluss 116 verbunden
ist. Das linke Ende des Bremskraftverstärkerkolbens 140 umfasst
eine Geberzylinderdichtung 146, die an einem zylindrischen
Abschnitt 147 angebracht ist. Die Dichtung 146 und
der zylindrische Abschnitt 147 bilden zusammen einen Geberzylinderkolben,
der Hydraulikfluid in der Geberzylinderkammer 148 mit Druck beaufschlagen
kann, um die linke Bremse anzulegen. Wenn sich die verschiedenen
Bauteile in der in 4 gezeigten Stellung befinden,
verbindet eine Selbstentlüftungsöffnung 150 die
Geberzylinderkammer 148 hydraulisch mit der Rückgewinnungskammer 144.
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Die
Funktionsweise des Bremskraftverstärkers ist wie folgt. Wenn ein
Fahrer die linke Bremse anlegt, wird die Druckstange 132 nach
links gedrückt, wodurch
der Bremskraftverstärkerstempel 130 nach links
bewegt wird. Die vordere Stempeldichtung 136 schließt die Entlüftungsöffnungen 143 und
gleichzeitig bewegt sich die hintere Stempeldichtung 137 an den
Druckeinlassöffnungen 141 vorbei.
Dadurch wird die Pumpe 118 über die Druckeinlassöffnungen 141 und
die Querbohrung 134 hydraulisch mit der mittigen Bohrung 135 verbunden.
Das unter Druck stehende Fluid wirkt dann auf die Fläche 1 des
Bremskraftverstärkerstempels 130 und
die Fläche
2 des Bremskraftverstärkerkolbens 140.
Weil die Fläche
2 größer ist
als die Fläche
1, ist die an dem Bremskraftverstärkerkolben (und daher an dem
Geberzylinderkolben) auftretende Kraft um das Verhältnis Fläche 2/Fläche 1 größer als
die auf den Stempel 132 aufgebrachte Pedalkraft. Es ist
also festzustellen, dass der Bremskraftverstärker als Servobremssystem zum
Erhöhen
der aufgebrachten Pedalkraft wirkt.
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Wenn
die Bremsen gelöst
werden, kehren die Bauteile in die in 4 gezeigte
Stellung zurück, woraufhin
die Entlüftungsöffnungen 143 wieder
geöffnet
werden, so dass das unter Druck stehende Hydraulikfluid in der mittigen
Bohrung 135 in den Tank abgelassen werden kann. Außerdem wird
die Selbstentlüftungsöffnung 150 wieder
geöffnet,
so dass die Geberzylinderkammer aus der Rückgewinnungskammer wieder aufgefüllt werden
kann.
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Die
rechte Kombination aus Bremskraftverstärker und Geberzylinder arbeitet
im Wesentlichen identisch, wenn das rechte Bremspedal angelegt wird.
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Das
rechte und das linke Bremspedal können einzeln betätigt werden.
Normalerweise können sie
jedoch gezielt mechanisch miteinander verbunden werden, wenn der
Fahrer dies wünscht,
damit die rechte und die linke Radbremse gleichzeitig angelegt werden.
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Das
Ventil 10 arbeitet auf folgende Weise. Das Hydrauliksystem
auf der Auslassseite 18 des Ventils 10 wird zunächst entlüftet, wie
durch die großen
Pfeile in 1 angedeutet. Dies wird erreicht,
indem man den Tank 122 mit einem Unterdruck beaufschlagt.
Dadurch wird die Luft in der Rückgewinnungskammer 144,
der Geberzylinderkammer 148 (da die Selbstentlüftungsöffnung 150 offen
ist) und daher die Luft in der Hydraulikleitung 128 und
dem linken Nehmerzylinder 126 abgelassen. Die mittige Bohrung 135 und
die Querbohrung 134 werden analog dazu entlüftet. Die
entsprechenden Abschnitte des rechten Bremssystems werden gleichzeitig
entlüftet.
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Die
vordere Stempeldichtung und die hintere Stempeldichtung sind hauptsächlich dazu
ausgelegt, Hydraulikfluid abzudichten. An sich sind sie vielleicht nicht
in der Lage, den zum Vakuumentlüften
erforderlichen Unterdruck zu halten. Je nach der Unversehrtheit
der Dichtungen 136 und 137 können somit auch die Druckeinlassöffnungen 141 entlüftet werden.
Das Ventil 10 ist jedoch speziell dafür ausgelegt, einen Unterdruck
halten zu können,
und daher werden die Spulenventile 120 oder die Hydraulikpumpe 118 nicht mit
Unterdruck beaufschlagt. Auf diese Weise verhindert das Ventil 10,
dass Luft oder Hydraulikfluid in einen der Körperabschnitte der Kombination
aus Bremskraftverstärker
und Geberzylinder gelangt.
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Sobald
die Luft abgelassen wurde, entlüftet die
Vakuumentlüftungsvorrichtung
das System in ein Hydraulikfluid, das unter dem Einfluss von Atmosphärendruck
in das System gelangt.
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Wenn
der Fahrzeugmotor eingeschaltet wird, wird die Hydraulikpumpe 118 angetrieben.
Je nach der speziellen Anlage wird die Hydraulikpumpe einen Druck
von normalerweise 18–25
bar erzeugen. Einige Anwendungen könnten jedoch außerhalb
dieses Bereichs liegen. Zum Beispiel arbeiten einige Systeme bei
einem Druck von 15 bar, während
andere Systeme bei einem Druck von 40 bar arbeiten. Wenn das rechte
oder das linke Bremspedal zum ersten Mal gedrückt wird, bewirkt der Hydraulikdruck aus
der Pumpe, dass das Ventilelement geöffnet wird. Jegliche Restluft,
zum Beispiel in der Leitung L, wird dann durch den Bremskraftverstärker gespült, wenn
das Bremspedal betätigt
wird. Es versteht sich, dass diese Luft durch die Druckeinlassöffnungen 141,
die Querbohrung 134, die mittige Bohrung 135, die
Entlüftungsöffnung 143,
die Rückgewinnungskammer 144 und
dann zu dem Tank strömen
wird. Diese Luft wird eindeutig nicht in die Geberzylinderkammer
gelangen, die daher in ihrem vollständig entlüfteten Zustand bleibt.
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Die
Dichtung 30 in der Nut 28 des Kopfes 26 und
die Dichtung 36 in der Nut 35 können der
durch den Unterdruck erzeugten Kraft standhalten und sind dazu ausgelegt,
keine Luft entweichen zu lassen. Der Kopf 26 ist so um
eine mit Presspassung sitzende Dichtung 30 herum konstruiert,
dass eine durch die Presspassung verursachte Verformungsenergie
eine radiale Kraft ausübt,
die hoch genug ist, um größer zu sein
als die von dem vollen Unterdruck (1 bar) entwickelte Kraft. Während dieser
Phase des Füllvorgangs bleibt
das Ventilelement 20 in dem in 1 gezeigten ersten
Zustand. Wie oben erwähnt,
wird der Auslass 18 dann mit einer Menge an Hydraulikfluid
verbunden, und Atmosphärendruck
drückt
das Fluid dann zwischen dem Ventil und den Bremszylindern in das System.
Das Hydraulikfluid kann auch unter Druck stehen, um den Füllvorgang
zu unterstützen.
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Wie
oben erwähnt,
bewegt sich das Ventilelement 20 beim erstmaligen Beaufschlagen
der Einlassseite 16 des Ventils 10 mit Hydraulikdruck,
in diesem Fall während
einer Betätigung
der Bremse, wenn die Pumpe unter Druck stehendes Hydraulikfluid
zuführt,
bei einem vorbestimmten Druckwert aus der Bohrung 34 heraus
und in den in 2 dargestellten zweiten Zustand,
wodurch der Kanal 14 geöffnet
wird und die Verbindung zwischen dem Einlass 16 und den
Auslässen 18 erlaubt
wird. Wie oben erwähnt,
liegt ein typischer Wert für
den Hydraulikdruck beim erstmaligen Beaufschlagen im Bereich von
15 bis 40 bar. Das Ventil 10 kann jedoch bei einem mittleren
Druck zwischen 1 bar und dem Betriebsdruck der jeweiligen Pumpe öffnen. Dies
wird Toleranzfehler erlauben, während
immer noch sichergestellt ist, dass das Ventil den Unterdruck von
1 bar halten kann, und sichergestellt ist, dass das Ventil durch
Anlegen des unter Druck stehenden Hydraulikfluids geöffnet wird.
Das Ventil wird also zum Beispiel bei 5 bar öffnen, was einen hinreichenden
Sicherheitsspielraum gegenüber
den zum Geschlossenbleiben erforderlichen 1 bar liefert, und außerdem einen
hinreichenden Sicherheitsspielraum unter dem Betriebsdruck der Pumpe
(z.B. 15 bar) liefert. Der Strom von Hydraulikfluid während des
erstmaligen Beaufschlagens der Einlassseite 16 mit Hydraulikdruck
ist durch die Pfeile in 2 angedeutet. Der Zapfen 24 des
Ventilelements 20 ist in dem in 1 dargestellten
ersten Zustand in der Ausnehmung 22 verschieblich angeordnet.
Das Ventilelement 20 bewegt sich weiter in die Ausnehmung 22 hinein,
wenn sich das Ventilelement 20 in den in 2 dargestellten
zweiten Zustand bewegt. Das Ventil 10 bleibt dann danach
in dem zweiten Zustand, so dass die normale Funktion des Hydrauliksystems
wieder beginnen kann. Sobald das Ventil 10 offen ist, kann
Hydraulikfluid bei Bedarf ungehindert durch den Kanal 14 strömen.
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Eine
zweite Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist in 3 dargestellt,
wobei sich das Ventilelement in dem ersten Zustand befindet. Gemeinsame
Merkmale der Ausführungsform
von 1 und 2 sind mit gleichen Bezugszeichen dargestellt.
Bei dieser Ausführungsform
ist das Ventilelement 20 durch eine Membran 37 von
kontrollierter Dicke an das Ventilgehäuse 32 angeformt,
um ein einziges Formteil 38 zu bilden. Die Membran 37 ist entsprechend
strapazierfähig
ausgelegt, um der Kraft des Unterdrucks (d.h. 1 bar) standzuhalten.
Dies hat den Vorteil, dass nur eine elastomere Dichtung 36 erforderlich
ist. Beim erstmaligen Anlegen des Bremspedals bricht die Membran 37,
und das Ventilelement 20 bewegt sich in den zweiten Zustand,
wobei es gegen die in 2 gezeigte Schulter 39 stößt. Alternativ
wird das Ventilelement durch die nach außen gerichtete Verjüngung in
dem zweiten Zustand festgehalten, wie bereits beschrieben.
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Es
wurden zwar bevorzugte Ausführungsformen
für das
Ventil beschrieben, doch versteht es sich, dass der Bremsdruck eine
Größenordnung
größer ist
als der Vakuumentlüftungsdruck.
Der zum Festhalten des Ventilelements erforderliche Zapfen kann
zwangsläufig
einen großen
Toleranzbereich haben und könnte
durch eine beliebige Zahl alternativer Konstruktionen erreicht werden.
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Es
versteht sich, dass die einzige Modifikation an dem in 4 dargestellten
Gehäuse
des Bremskraftverstärkers
die Bohrung der Ausnehmung 22 ist. Wenn die Verwendung
eines herkömmlichen Bremskraftverstärkers erforderlich
ist, könnte
der Körper 12 ein
von dem Ventilgehäuse
des Bremskraftverstärkers
getrenntes Bauteil bilden. Bei dieser alternativen Form könnte er
sich irgendwo längs
der Linie L befinden (siehe 4). Vorzugsweise
würde der
Körper 12 dann
geeignete eingreifende und/oder aufnehmende Verbindungsstücke haben,
um ihn problemlos an seiner entsprechenden Position in den Kreis
einzubinden.
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Insbesondere
könnte
der Körper
ein eingreifendes Auslassverbindungsstück haben, das in geeigneter
Weise in den aufnehmenden Einlass (16) eines herkömmlichen
nichtmodifizierten Bremskraftverstärkers eingeschraubt ist. Es
versteht sich, dass ein solches alternatives Ventil nur einen Auslass
(und nicht die zwei Auslässe 18 von 1)
braucht. Bei weiteren Ausführungsformen
kann der Körper 12 in der
Tat Bestandteil eines Gehäuses
eines Geberzylinders oder Bremskraftverstärkers sein, der nur einen Auslass 18 hat.
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Die
vorliegende Erfindung ist auch auf weitere Servobremssysteme anwendbar,
die mit einer Hydraulikpumpe arbeiten, um zum Bremsen Kraftverstärkung bereitzustellen.