DE639483C

DE639483C - Hauptdruckzylinder fuer eine Kraftfahrzeugbremse mit einem zweistufigen Kolben

Info

Publication number: DE639483C
Application number: DEH141055D
Authority: DE
Original assignee: Hydraulic Brake Co
Current assignee: Hydraulic Brake Co
Priority date: 1933-09-16
Filing date: 1934-08-28
Publication date: 1936-12-12
Also published as: FR777206A; BE404809A; GB443154A; GB502056A

Description

Bei hydraulischen Bremsvorrichtungen ist in den Hauptzylinder oft ein zweistufiger Kolben vorgesehen, dessen einer Teil als Hochdruckkolben in einem entsprechenden Zylinder und dessen anderer Teil als Niederdruckkolben in einem anderen entsprechenden Zylinderteil arbeitet. Mit dem Niederdruckzylinder ist ein an einen Hilfskolben angeschlossenes Entlastungsventil verbunden, weldies, unter der Gegenwirkung einer Feder stehend, bei Erreichung eines bestimmten Druckes im Bremsleitungsnetz sich öffnet und die Flüssigkeit aus dem Niederdruckzylinder in den Speicherbehälter ausfließen läßt, so daß dann nur noch der Hochdruckkolben arbeitet.

Dieses plötzliche Abschalten des Niederdruckzylinders bringt einen Nachteil mit sich, der darin besteht, daß beim Übergang auf den Hochdruck infolge der Verringerung des Widerstandes am Fußhebel ein Sprung in der Bremswirkung entsteht, so daß sich bei gleichem Druck auf den Fußhebel ein plötzliches, bedeutend stärkeres Anziehen der Bremsen ergibt. Es ist also bei den bekannten Ausführungen nur schwer möglich, eine allmähliche, in gleichem Maß zunehmende Bremsung herbeizuführen.

Dieser Nachteil wird mit der Erfindung beseitigt, indem der Übergang auf den Hochdruck allmählicher durchgeführt wird, so zwar, daß bei Erreichung eines bestimmten Druckes im Leitungsnetz der Niederdruckzylinder entlastet wird, daß er dann aber durch erneutes Schließen des. Entlastungsventils wieder mit dem Hochdruckteil verbunden werden und erneut mitarbeiten kann, bis abermals eine' solche Erhöhung im Niederdruckzylinder eingetreten ist, daß eine erneute Entlastung notwendig wird, worauf wieder nach Schluß des Entlastungsventils der Niederdruckzylinder mitarbeiten kann. Dieses Spiel wiederholt sich so lange, bis der Druck, im Bremsleitungsrietz so hoch getrieben worden ist, daß, wenn dann der Hochdruckzylinder allein arbeitet, die erfolgende Druckerhöhung keinen Sprung mehr bedeutet, sondern der nächste allmähliche Schritt in der allmählichen Drucksteigerung ist.

Erreicht wird dieses Ziel nach der Erfindung dadurch, daß das an den Hilfskolben angeschlossene Entlastungsventil des Niederdruckzylinders mit seinem Hilfskolben in einer Bohrung des Hauptkolbens angeordnet ist, derart, daß der Hilfskolben dem Druck im Hochdruckzylinder ausgesetzt ist, daß der

Ventilteller mit größerer Fläche am Ende des Hilfskolben^ ausgebildet fet, derart, daß der Ventilteller durch den Niederdruck in d^,j, gleichen Richtung wie der Hilfskolben· ■'$$*' lastet wird, und daß die Gegenfeder aufriß gegenüberliegende Seite des Ventiltellers einwirkt.

Auf diese Weise steht das Entlastungsventil einerseits unter der Wirkung der ίο Feder, andererseits unter der Summen wirkung von Hoch- und Niederdruck, und zwar wirkt der Hochdruck auf eine kleine Fläche, der Niederdruck auf eine bedeutend größere Fläche. Wenn also die Summen aus Hoch- und Niederdruck groß genug geworden sind, um die Gegenkraft der Feder zu überwinden, wird sich das Entlastungsventil öffnen und einen Teil der Flüssigkeit aus dem Niederdruckzylinder entweichen lassen. Hierdurch sinkt der Druck im Niederdruckzylinder, und es steigt der Druck im Hochdruckzylinder, so daß die Gegenfeder das Ventil wieder schließen kann und nun der Niederdruckkolben wieder an der Erhöhung des Druckes teilnimmt. Das Öffnen und Schließen des Ventils wiederholt sich so lange, bis der Hochdruck, der inzwischen trotz des Sinkens des Niederdruckes immer größer geworden ist, allein ausreicht, um die Gegenfeder zu überwinden, und erst dann arbeitet der Hochdruckkolben allein weiter, während der Niederdruckkolben wirkungslos ist.

Es ist zwar bekannt, das Entlastungsventil für den Niederdruckzylinder in einer Kolbenvorrichtung selbst anzuordnen, jedoch sind dabei weder die oben angegebenen Merkmale der Erfindung zu erkennen, noch ist es möglich, damit die mit dem Gegenstand der Erfindung angestrebte Wirkung, zu erreichen. Es kommt bei der Erfindung im wesentlichen darauf an, daß das einerseits durch die Gegenfeder, andererseits durch die Summe aus Hoch- und Niederdruck belastete Ventil mit dem angeschlossenen Hilfskolben in einer *5 Kolbenvorrichtung liegt, wodurch sich auch eine einfache Bauart ergibt und der Übergang von Nieder- auf Hochdruck auf eine längere Zeit ausgedehnt wird, um das Arbeiten der Vorrichtung zu vergleichmäßigen. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt. Es zeigt:

Abb. ι einen lotrechten Schnitt durch einen Behälter und einen Verbundzylinder nach der Erfindung mit dem Entlastungsventil und Abb. 2 eine vollständige hydraulische Bremseinrichtung mit Behälter und Zylinder in schematischer Darstellung.

In der Zeichnung zeigt 10 den Rahmen eines Fahrzeuges. An diesem Rahmen ist ein Gehäuse 12 befestigt, das als Speicherbehälter 14 für die Bremsflüssigkeit dient.

An einer quer zum Behälter angeordneten Antriebswelle 28 ist außerhalb des Behälters ein Fußhebel 30 befestigt, der durch eine -'Rückzugsfeder 32 mit einem feststehenden Halter verbunden ist. An der Welle 28 ist ferner, jedoch innerhalb des Behälters, ein Hebel 34 befestigt, dessen seitlich abgebogenes Ende 36 dazu dient, die Bewegung der Welle 28 auf einen in einem Zylinder 40 beweglich angeordneten Hauptkolben 38 zu übertragen. Der Zylinder 40 ist auf der Wand des Behälters so gelagert, daß dessen offenes Ende in den Behälter hineinragt. Das geschlossene Ende des Zylinders ragt gegenüber der Behältcrwand vor und ist mit einer axialen öffnung 42 versehen, die mit Auslaßöffnungen 46 und 48 verbunden ist. Die Auslaßöffnungen 46 und 48 sind durch Flüssigkeitsleitungen 60 und 62 mit den Radbremszvlindern 64 verbunden, die selbst zwischen den Enden der Bremsbacken 66 angeordnet sind, um sie gegen die Bremstrommeln 68 anzudrücken. Die Bremsbacken 66 sind durch die üblichen Rückzugsfedern 72 miteinander verbunden.

Der Zylinder 40 besitzt eine Bohrung mit zwei verschiedenen Durchmessern. Der Zylinderraum mit größerem Durchmesser besitzt einen Schlitz 74 zur Aufnahme des Bedienungshebels 34 und eine öffnung 76, durch welche er mit dem Speicherbehälter verbunden wird, während eine Nebenleitung 78 eine Verbindung zwischen dem größeren und dem ■ kleineren Zylinderraum herstellt. Der im Zylinder 40 beweglich angeordnete Kolben 38 besitzt einen Bund 80, der sich genau dem größeren Zylinderdurchmesser anpaßt. Vor diesem Bund ist im Innern des Hauptkolbens ein Raum 82 angeordnet, in dessen Wand mehrere Öffnungen 84 vorgesehen sind, die eine Verbindung -zwischen diesem Raum und einem Umfangs- oder Ringraum 86 herstellen, der selbst mit mehreren räumlich getrennten öffnungen 88 in Verbindung steht, die in dem Kolbenkopf 90 mit größerem Durchmesser *°5 vorgesehen sind, der im größeren Zylinderraum angeordnet und mit einer nachgiebigen Dichtungsmanschette 92 versehen ist. Der Kopf 90 besitzt einen Kanal 94, der eine Verbindung zwischen dem Raum 82 und dem größeren Zylinderraum herstellt.

Mit dem Kopf 90 konzentrisch ist ein Schaft 96 angeordnet, dessen Durchmesser geringer ist als der Durchmesser des kleineren Zylinderraums. Dieser Schaft trägt den Kolben 98 mit kleinerem Durchmesser. Der kleinere Kolben 98 ist ebenfalls mit mehreren räumlich getrennten Öffnungen 100 versehen, die eine Verbindung zwischen dem kleineren und dem größeren Zylinderraum herstellen, und trägt die übliche nachgiebige Dichtungsmanschette 102, die mit einer öffnung 104

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versehen ist, welche mit der Bohrung des Schaftes 96 zusammenfällt. Die Manschette 102 wird durch eine zwischen derselben und einem zur Steuerung der öffnung 42 dienenden Ventil 108 angeordnete Schraubenfeder 106 gegen Verschiebung gesichert. Die Feder 106 dient auch dazu, den Kolben in die Rückzugsstellung zurückzuführen.

In dem Schaft kann sich ein Hilfskolben 110 hin und her bewegen, auf welchem eine Dichtungsmanschette 112 sitzt. Dieser Hilfskolben trägt ein Scheibenventil 114, das so angeordnet ist, daß es sich gegen eine Gummidichtung 116 stützt, die in dem Raum 82 angeordnet ist, um den Durchfluß durch den Kanal 94 zu steuern. Das Ventil 114 wird für 'gewöhnlich gegen seinen Sitz durch eine Schraubenfeder 118 angedrückt, die zwischen dem Ventil und einem in den Bund 80 eingeschraubten Halter 120 angeordnet ist. Der Halter trägt eine Nabe 122, die gleichachsig mit dem Kolben angeordnet und mit einem Druckstöpsel 124 versehen ist, gegen welchen sich das zur Übertragung der Kraft dienende Ende 36 des Hebels 34 stützt.

Die Einrichtung ist mit einer geeigneten Flüssigkeit gefüllt. Beim Treten auf den Fußhebel 30 wird die Welle 28 um einen gewissen Winkel gedreht, und diese Bewegung der Welle wird durch den auf der Welle sitzenden Hebel 34 auf den Hauptkolben 38 übertragen, wodurch der genannte Kolben in den !Zylinder 40 eingedrückt wird. Während der anfänglichen Bewegung des Kolbens wird der Druck durch die auf dem Kopf des Kolbens 90 sitzende Manschette 92 aufgenommen, und die in dem größeren Zylinderraum enthaltene Flüssigkeit wird durch den Kopf 98, an der Manschette 102 vorbei in den kleineren Zylinderraum und aus diesem durch das Ventil 108, durch die Öffnung 42 und die damit verbundenen Auslaßöffnungen 46 und 48 hindurchgedrückt.

Die Bewegung der unter Druck stehenden Flüssigkeit in die Druckleitungen 60 und 62 veranlaßt eine Bewegung der Bremsbacken 66 entgegen der Wirkung der Rückzugsfeder 72 gegen die Trommeln 68.

Wenn die im Zylinder enthaltene Flüssigkeit unter einem Druck steht, der durch seine Wirkung auf die Kopffläche des Hilfskolbens 110 und die Fläche des Ventiltellers 114 den Hilfskolben no entgegen der Wirkung der Druckfeder 118 in der Weise bewegt, daß er das Ventil 114 öffnet, so wird hierdurch der größere Zylinderraum vom Druck der Flüssigkeit entlastet, wobei ein Teil der Flüssigkeit durch den Kanal 94, das Ventil 114, den Raum 82 und den Halter 120 aus dem größeren Zylinderraum in den Behälter zurückgedrückt wird.

Wenn das Ventil 114 sich öffnet, so wird der auf die Flüssigkeit ausgeübte Druck vom Kolben 90 mit größerem .Durchmesser auf den Kolben 98 mit kleinerem Durchmesser und auf den Kopf des Hilfskolbens 110 verlustlos übertragen. Der auf den Hilfskolben 110 ausgeübte Druck wurde durch die Entlastung des Ventils 114 vermindert, so daß der Hilfskolben 110 in die normale Stellung zurückkehrten und das Ventil 114 schließen kann.

Bei der Weiterbewegung des Kolbens entsteht in den beiden Zylinderräumen ein genügender Druck, um den Hilfskolben 110 von neuem zu bewegen und das Ventil 114 wieder von seinem Sitz abzuheben. Dieser Vorgang wiederholt sich, bis der Druck im kleineren Zylinderraum einen genügenden Wert erreicht, um die Feder 118 vollständig zusammenzudrücken und das Ventil 114 in der offenen Stellung festzuhalten, so daß der Kolben 90 mit größerem Durchmesser wirkungslos ist.

Beim Loslassen des Fußhebels 30 wird dieser durch die Feder 32 in die normale oder Ruhestellung zurückgebracht. Während dieser Bewegung des Fußhebels wird der Hauptkolben 38 durch die Rückzugsfeder 38 in die Rückzugsstellung zurückgebracht, und Flüssigkeit kehrt von den Radbremszylindern 64 unter dem Druck der zwischen den Bremsbacken 66 angeordneten Rückzugsfedern 72 zurück.

Wegen der Reibung auf der Flüssigkeitssäule im Zylinder 40 und in den Leitungen, durch welche der Zylinder 40 mit den Zylindem 64 verbunden ist, sowie wegen der Spannung der Feder 106 kehrt der Kolben in die Rückzugs stellung etwas vor der Rückkehr der Flüssigkeit in den Zylinder 40 zurück. Hierdurch entsteht im Zylinder 40 ein Unterdruck, unter dessen Einfluß die Manschetten 92 und 102 zusammenfallen und Flüssigkeit aus dem Behälter in den Zylinder eintritt.

Sobald der Kolben vollständig in die Rückzugsstellung zurückgekehrt ist, werden die Nebenleitung 78 und die Öffnung 76 aufgedeckt, worauf ein Druckansteigen im Zylinder infolge des statischen Flüssigkeitsdruckes im Behälter die Manschetten in ihre Ruhestellung zurückbringt, und ein etwaiger Über- 110. schuß der von den Zylindern 64 in den Zylinder 40 zurückströmenden Flüssigkeit strömt durch die Nebenleitung 78 aus dem kleineren in den größeren Zylinderraum und von hier aus durch die Öffnung 76 in den Behälter zurück.

Der Bereich, in welchem der Dr.uckübergang stattfindet, kann gänzlich durch die Fläche des" Kopfes des Hilfskolbens 110 bestimmt werden, wobei dieser Bereich größer wird, wenn der Hilfskolbendurchmesser klein ist, und natürlich abnimmt, wenn die Hilfskolbenkopffiäche zunimmt.

Claims

Patentanspruch:

Hauptdruckzylinder für eine Kraftfahrzeugbremse mit einem zweistufigen Kolben und einem an einen Hilfskolben, der dem Druck im Hochdruckzylinder ausgesetzt ist, angeschlossenen Entlastungsventil für den Niederdruckzylinder, welcher unter der Wirkung von Hochdruck und Niederdruck sowie unter der Gegenwirkung einer Feder steht, dadurch gekennzeichnet,

daß der mit dem Entlastungsventil (114) verbundene Hilfskolben (110) in einer Bohrung des Hauptkolbens (38) angeordnet ist, daß der Ventilteller (114) mit größerer Fläche ausgebildet ist und auf der einen Seite in der gleichen Richtung wie der Hilfskolben (110) durch den Niederdruck belastet wird, und daß die Gegenfeder (118) auf der gegenüberliegen- ao den Seite des Ventiltellers (114) angeordnet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

BERLIN. OEDEUCKT IS DER HEICHSDRl'CKEIIEl