DE629288C

DE629288C - Hauptdruckzylinder fuer hydraulische Bremsvorrichtungen, insbesondere fuer Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE629288C
Application number: DEH135978D
Authority: DE
Original assignee: Hydraulic Brake Co
Current assignee: Hydraulic Brake Co
Priority date: 1932-04-22
Filing date: 1933-04-20
Publication date: 1936-04-27
Also published as: BE395762A; FR754546A; GB418219A; US2015511A

Description

Bei hydraulischenBremsvorrichtungen werden vielfach Hoch- und Niederdruckkolben verwendet, von denen der Niederdruckkolben im wesentlichen die Aufgabe hat, die Bremsbacken zur Anlage an die Bremstrommel zu bringen, also das Spiel auszugleichen, während der Hoch- - druckkolben die eigentliche Bremswirkung herbeiführt, indem er die Bremsbacken mehr oder weniger stark gegen die Bremstrommel drückt. Meistens wird hierbei der Niederdruckzylinder zwischen dem Flüssigkeitsbehälter und dem Hochdruckzylinder angeordnet, doch ergibt sich hierbei der Nachteil, daß die vom Niederdruckkolben zunächst bewegte Flüssigkeit enge Leitungen und Ventile zu durchlaufen hat, bevor sie die Leitungen zu den einzelnen Radzylindern erreicht, so daß ein Teil der aufgewendeten Energie durch die entstehenden Reibungsverluste aufgezehrt wird und sich dadurch eine

ao Verzögerung des Anlegens der Bremsbacken an die Bremstrommel ergibt, - die gerade deshalb schädlich ist, weil erst durch das Anlegen die Bremsen in die eigentliche Arbeitsstellung gelangen.

Es ist bekannt, die Anordnung umzukehren, derart, daß der Niederdruckzylinder in Richtung zu den Bremsleitungen vor dem Hochdruckzylinder liegt, und es ist auch bekannt, dabei zwischen der Bremsdruckleitung, dem Niederdruck- und dem Hochdruckzylinder ein Übergangsventil anzuordnen, welches auf die Höhe des Druckes im Niederdruckzylinder anspricht und seine Wirkung ausschaltet, wenn der zum Anlegen der Bremsbacken erforderliche Druck erreicht ist.

Diese Anordnungen haben aber wiederum den Nachteil, daß der Niederdruckzylinder nicht einwandfrei nachgefüllt werden kann, so daß die Gefahr bestellt, daß, namentlich beim Lösen der Bremsen, ein Unterdruck entsteht, der das Eindringen von Luft in die Leitungen begünstigt.

Es ist auch bereits vorgeschlagen worden, bei der bekannten Anordnung des Hochdruckzylinders vor dem Niederdruckzylinder Entlastungsventile für die Bewegung des Niederdruckkolbens vorzusehen.

Mit der Erfindung wird eine Bremsvorrichtung vorgeschlagen, bei welcher ebenfalls in der bekannten Weise der Niederdruckzylinder in Richtung zu den Bremsleitungen vor dem Hochdruckzylinder, sitzt und bei dem ebenfalls das übliche, auf den Druck im Niederdruckzylinder ansprechende Übergangsventil vorgesehen ist, bei dem aber im Gegensatz zu den bisher bekannten Ausführungen die Möglichkeit des Einsaugens von Luft vermindert werden soll.

Dieser Vorteil wird dadurch, erreicht, daß erfindungsgemäß der an den Speicherbehälter an-

geschlossene Hochdruckzylinder und der Teil des Niederdruckzylinders hinter dem Niederdruckkolben in ständigt offener Verbindung miteinander stehen, und daß das Übergangsventil in dem Niederdruckkolben als Entlastungsventil für die Bewegung des Niederdruckkolbens ausgebildet ist. Hierdurch wird erreicht, daß beim Anziehen der Bremsen der JRaum, der durch den Hochdruckzylinder und dem Teil des Niederdruckzylinders hinter dem Niederdruckkolben gebildet wird, sich vergrößert und durch die Verbindung mit dem Speicherbehälter aus diesem Flüssigkeit nachfließen kann, und daß beim Lösen der Bremsen sich, dieser Raum wieder verkleinert und nun einen Überdruck erzeugt, der sich bis in die Bremsleitungen fortsetzt und das Eindringen von Luft sicher verhindert. Hierbei spielt auch das Übergangsventil eine wichtige Rolle. Dieses wird nach der Erfindung zweckmäßig so angeordnet, daß es beim Arbeitshub vom Hochdruckkolben zunächst geschlossen wird, bis der Druck im Niederdruckzylinder hoch genug gestiegen ist, um das öffnen herbeiführen zu können. Die Erfindung liegt aber nicht etwa in der Ausbildung und Anordnung des Übergangs- und Entlastungsventils an sich, sondern in der Vereinigung der oben angegebenen Merkmale, durch die erst die beabsichtigte Wirkung in vollem Umfange erreicht werden kann. In der Zeichnung zeigt
Fig. ι eine Äusführungsform des Druckzylinders mit dem Ventil nach der Erfindung in einem lotrechten Schnitt, und : Fig. 2 eine zweite ähnliche Ausführungsform. Der in der Fig. 1 dargestellte Druckzylinder besteht aus einem Gußstück 5, welches einen ' Hochdruckzylinder 6 und einen Niederdruckzylinder 7 bildet. Dieses Gußstück bildet außerdem die Grundplatte 8 eines Behälters 9, der eine aus Metallblech bestehende Wand10 besitzt.' ■

Ein Kolben 17 ist im Hochdruckzylinder 6 angeordnet und kann im Sinne einer Druckmittelabgabe durch eine Kolbenstange 18 bewegt werden, die durch einen Bremsfuß- oder Handhebel oder eine sonstige geeignete hand- oder '· kraftangetriebene Vorrichtung bewegt werden kann. Das untere Ende der Kolbenstange 18 ist abgerundet und ruht einfach in einer Pfanne, die im oberen Ende des Kolbens 17 vorgesehen ist. Ein Niederdruckkolben 19 ist mit dem Hoch-." druckkolben 17 verschraubt und die zwischen beiden vorhandene Fuge.wird durch die Gummidichtung 20 des Hochdruckkolbens abgedichtet. Eine öffnung 21 verbindet den Behälter mit dem Hochdruckzylinder, wenn der Hochdruckkolben ' sich in der aus der Zeichnung ersichtlichen Stellung befindet. Wenn die Teile sich in dieser Stellung befinden, steht auch der Niederdrückzylinder 7 über die Öffnung 21, den Hochdruckzylinder 6, die Kanäle 22, den ringförmigen Raum 23 und die Kanäle 24, 25 und 26 mit dem Behälter in Verbindung.

Der Niederdruckkolben 19 besitzt einen zylindrischen Hohlraum 27, in welchem eine Entlastungsventilfeder 28 angeordnet ist, die auf einen Hilfskolben 29 wirkt, der eine Dichtung 30 und eine sich nach vorn erstreckende Verlängerung 31 besitzt, die als Übergangs- und Entlastungsventil zwischen den beiden Zylindern 6 und 7 wirkt zusammen mit einer ringförmigen Unterlagscheibe 32, die im vorderen Ende des Niederdruckkolbens sitzt.

Durch eine Gummimanschette 33 wird die Abdichtung mit der Wand des Zylinders 7 bewirkt und auch jede Undichtigkeit zwischen der Verlängerung 31 und der Unterlagscheibe 32 verhindert. Die Gummimanschette 33 wird gegen die vordere und untere Seite des Niederdruckkolbens durch die Rückzugfeder 34 gehalten, die sich mit einem Ende gegen eine Blechschale 35 und mit dem anderen Ende gegen einen aus Blech bestehenden Ventilkörper 36 stützt, der gegen eine Dichtung 37 gedrückt wird, die zwischen dem Ende des Gußstückes 5 und einer mit dem unteren Ende des Gußstückes fest verschraubten Kappe 38 festgehalten wird.

Eine oder mehrere Druckmittelleitungen 41 können an der Kappe 38 angeschlossen sein. Diese Leitungen führen zu Bremszylindern der üblichen Bauart oder zu beliebigen· anderen durch ein Druckmittel bewegten Vorrichtungen. Wenn die Teile sich in der aus Fig. 1 der Zeichnung ersichtlichen Ruhestellung befinden, werden der Hoch- und der Niederdruckkolben durch die Feder 34 in ihrer oberen bzw. Ruhestellung gehalten. Die beiden Zylinder, d. h. sowohl der Hochdruck- als auch der Niederdruckzylinder, stehen in freier Verbindung mit dem Speicherbehälter. Der obere Teil des zylindrischen Hohlraumes 27 steht über Kanäle 42, 43 und Rinnen 44 mit dem Speicherbehälter 9 in Verbindung. Das untere Ende dieses Raumes 27 steht ebenfalls über die Öffnung 45, den ringförmigen Raum 23, die Kanäle 22, den Hochdruckzylinder 6 und die öffnung 21 mit dem Speicherbehälter in Verbindung.

Wenn auf die Kolbenstange. 18 eine Kraft ausgeübt wird, so-bewegen sich der Hoch- und der Niederdruckkolben abwärts, wodurch die Öffnungen 26 und 21 geschlossen werden und die Verbindung des Speicherbehälters mit dem Hochr und Niederdruckzylinder unterbunden wird. Nachdem der Niederdruckkolben sich über die öffnung 26 hinaus bewegt hat, wird Druckmittel aus dem Niederdruckzylinder durch die weitere Bewegung des Kolbens nach unten durch die öffnungen 39 in die Leitungen 41 gedrückt. Bei der Abwärtsbewegung des Niederdruckkolbens nimmt die Länge des Ringraumes über dem Niederdrückkolben zu, wobei die

zum Ausfüllen des vergrößerten Raumes nötige Flüssigkeit aus dem Speicherbehälter über die Rinnen 44 und an der Gummimanschette 20 vorbei angesaugt wird, deren äußerer Rand sich so weit von der Wand abhebt, daß die Flüssigkeit vorbeiströmen kann.

Wenn der Druck in dem Niederdruckzylinder und in den Leitungen einen vorbestimmten Wert erreicht, ist die auf das Ende 31 der Verlängerung ausgeübte Kraft groß genug, um die Kraft der Feder 28 zu überwinden, worauf der Hilfskolben 29, die Dichtung 30 und die Verlängerung 31 sich gegenüber dem Niederdruckkolben nach oben bewegen und das untere Ende

der Verlängerung 31 von der öffnung der Unterlagscheibe 32 weggezogen wird. Hierdurch wird über die mittlere Öffnung der Gummimanschette 33, die ringförmige Unterlagscheibe 32 und die Öffnung 45 eine Verbindung zwischen Vorder- und Rückseite des Niederdruckkolbens hergestellt.

Die Rückbewegung des Hilfskolbens 29 wird dadurch begrenzt, daß das obere Ende der rückwärtigen Verlängerung 46 gegen die Schulter 47 stößt. Hierauf kann die Flüssigkeit den Niederdruckkolben umgehen, der dann außer Wirkung kommt. Die weitere Druckerhöhung im Bremsleitungsnetz wird dann in üblicher Weise allein vom Hochdruckkolben bei seiner weiteren Vorwärtsbewegung geschaffen.

Wenn die gewünschte Bremswirkung erzielt worden ist, wird der Druck auf die Kolbenstange 18 weggelassen, so daß diese dann unabhängig von den Kolben entweder durch die gewöhnlich mit dem Bremshebel verbundene Rückzugfeder oder bei Verwendung des Verbundzylinders in anderen Druckmitteleinrichtungen als hydraulischen Bremsen durch irgendein anderes geeignetes Mittel zurückgebracht wird. Hoch- und Niederdruckkolben werden durch die Feder 34 in ihre Ruhestellung zurückgedrückt.

Wenn nun, wie es bei solchen Anlagen häufig vorkommt, der Kolben des Druckzylinders schneller in die Ruhelage zurückkehrt als die Kolben in den einzelnen Bremszylindern an den Rädern folgen, so entsteht im Bremsleitungsnetz, besonders auch im Bremszylinder ein Unterdruck. Hierdurch wird das schädliche Einsaugen von Luft begünstigt. Bei der Ausführung nach der Erfindung wird ein solcher Unterdruck bzw. seine schädliche Wirkung aber verhindert. Wenn nämlich durch die schnellere Rückbewegung der Kolben im Druckzylinder ein Unterdruck sich bemerkbar macht, wird zunächst das Entlastungs- und Übergangsventil 31 geschlossen. Gleichzeitig wird aber durch die Rückbewegung der Kolben der Raum 32 verkleinert, so daß eine Druckerhöhung entsteht, welche die Flüssigkeit zwingt, durch die Bohrungen 48 im Niederdruckkolben und an der Manschette 33 vorbei in den Raum vor dem Niederdruckkolben zu strömen, wodurch der Unterdruck auch in den Leitungen sofort beseitigt wird.

Die in der Fig. 2 der Zeichnung dargestellte Ausführungsform ist ähnlich dem Beispiel nach Fig. i. Sie besteht aus einem Behälter 50, einem Hochdruckzylinder 51, einem Niederdruckzylinder 52, einem Hochdruckkolben 53 und einem Niederdruckkolben 54. Die Kolben werden während des Druckhubes ebenfalls durch die Kolbenstange 18 bewegt.

Bei dieser Ausführungsform wird der Hochdruckkolben 53 in der Ruhestellung durch eine Feder 55 gehalten, die sich gegen den Niederdruckkolben 54 stützt. Dieser wird in seiner Ruhestellung durch eine Feder 56 gehalten, die etwas stärker ist als die Feder 55.

Wenn die Teile sich in der gezeichneten Stellung befinden, steht der Hochdruckzylinder 51 durch eine in der Gummimanschette 58 vorgesehene Öffnung 57 sowie durch die Kanäle 60 und 61 und durch Rinnen 62 mit dem Speicherbehälter 50 in Verbindung. Gegebenenfalls* kann auch eine öffnung 63 vorgesehen sein. Der Niederdruckzylinder 52 steht durch einen im Kolben 54 und in der Gummimanschette 65 vorgesehenen Kanal 64 mit dem Hochdruckzylinder 51 in Verbindung. '

Beim Druckhub wird zunächst die Öffnung 63 abgedeckt, und die Gummimanschette 58 kommt gegen den Fuß 67 des zylindrischen Entlastungsventils 68 zur Anlage, wodurch die Verbindung zwischen dem Hochdruckzylinder und dem Speicherbehälter 50 unterbunden wird. Bei der weiteren Bewegung des Hochdruckkolbens wird das Ventil 68 entsprechend vorwärtsbewegt, wodurch die verhältnismäßig schwache Feder 69 so weit zusammengedrückt wird, daß das untere Ende des Ventils gegen die Schulter 70 stößt, worauf eine weitere Bewegung des Hochdruckkolbens eine entsprechende Bewegung des Niederdruckkolbens bewirkt.

In dem Augenblick, in dem das untere Ende des Ventils 68 gegen die Schulter 70 gestoßen ist, ist das Ventil 71 in die öffnung 64 eingedrungen und hat sich gegen die Gummimanschette 65 abdichtend angelegt, wodurch die im Niederdruckkolben vorgesehene öffnung abgeschlossen wird. Bei weiterer Bewegung der Kolben drückt also der Niederdruckkolben durch das Auslaßventil 36 Flüssigkeit in die Leitungen 41. Bei diesem Vorwärtsbewegen vergrößert sich der Raum hinter dem Niederdruckkolben, und eine zusätzliche Flüssigkeitsmenge wird aus dem Speicherbehälter durch die Rumen 62 und an der Gummimanschette 58 vorbei angesaugt.

Wenn ein vorbestimmter Druck erreicht ist, wird die Spannung der Feder 72 überwunden, wodurch über den Kanal 64, das Innere des

Claims

020288

Ventils 68 und die Öffnung 73 eine Verbindung zwischen dem Raum vor dem Niederdruckkolben und dem Hochdruckzylinder geschaffen wird. Der Niederdruckkolben wird hierdurch also ausgeschaltet, so daß dann nur noch der Hochdruckkolben wirkt.

Beim Rückhub tritt das gleiche ein, wie bei der ersten Ausführungsform, indem durch die Verkleinerung des Raumes hinter dem Niederdruckkolben jeder etwa im Bremsleitungsnetz entstehende Unterdruck sicher ausgeglichen wird.

Patentanserüche:

i. Hauptdruckzylinder für' hydraulische Bremsvorrichtungen, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem in Richtung zu den Bremsleitungen vor dem Hochdruckzylinder liegenden Niederdruckzylinder mit Übergangsventil zwischen Bremsdruckleitung, Niederdruck- und Hochdruckzylinder, wel-• ches auf die Höhe des Druckes im Niederdruckzylinder anspricht und die Wirkung des Niederdruckzylinders ausschaltet, dadurch gekennzeichnet, daß der an den Speicherbehälter (9) angeschlossene Hochdruckzylinder (6) und. der Teil (23) des Niederdruckzylinders hinter dem Niederdruckkolben in ständig offener Verbindung miteinander stehen, und daß das Übergangsventil (31) in dem Niederdruckkolben (17) als Entlastungsventil für die Bewegung des Niederdruckkolbens ausgebildet ist.
2. HauptdruckzyHnder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Übergangsventil und Entlastungsventil (71, 68) im Niederdruckzylinder so angeordnet ist, daß es beim Arbeitshub vom Hochdruckkolben zunächst geschlossen wird, bis der Druck im Niederdruckzylinder das Öffnen wieder herbeiführt.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen