DE659906C

DE659906C - Stepped piston brake for motor vehicles

Info

Publication number: DE659906C
Application number: DER96715D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Peter Hirsch
Original assignee: ROTADISK APPBAU GmbH
Current assignee: ROTADISK APPBAU GmbH
Priority date: 1936-07-01
Filing date: 1936-07-01
Publication date: 1938-05-12

Description

Die Erfindung betrifft einen StufenkolbenThe invention relates to a stepped piston

für Flüssigkeitspumpen in Fahrzeugbremsen.for fluid pumps in vehicle brakes.

Bei Druckflüssigkeitsbremsen werden dieWith hydraulic fluid brakes, the

Bremsbacken meistens so bewegt, daß der Weg der Bremsbacken bis zum Anliegen an die gegenüberliegende Bremsfläche möglichst rasch zurückgelegt wird und daß dann für den Aufbau des eigentlichen Bremsdruckes noch ein vergleichsweise großer Hub vom Bedienungsmann zurückgelegt werden kann, damit dieser die Größe des Druckes fühlen und regeln kann. Zur Erreichung dieses Zieles sind schon viele Einrichtungen bekanntgeworden. Insbesondere sind dafür Stufenkolben benutzt worden. Diese Stufenkolben arbeiten in der Weise, daß der größere Kolben, welcher bei gegebener Größe des Hubes eine größere Förderung leistet, zunächst die Bremsbacken zum Anliegen bringt, worauf der kleine Kolben in Wirksamkeit tritt, der für den Aufbau des eigentlichen Bremsdruckes dient. Der große Kolben wird also in einem bestimmten Augenblick, und zwar bei jedem erfolgten Anliegen der Bremsbacken, abgeschaltet. Brake shoes are usually moved in such a way that the path of the brake shoes up to the point of contact the opposite braking surface is covered as quickly as possible and then for the build-up of the actual brake pressure is still a comparatively large stroke from Operator can be laid back so that he can feel the magnitude of the pressure and can regulate. Many institutions have already become known to achieve this goal. In particular, stepped pistons have been used for this. These stepped pistons work in such a way that the larger piston, which for a given size of the stroke makes a greater promotion, initially the Brings brake shoes to rest, whereupon the small piston comes into effect, the is used to build up the actual brake pressure. So the big piston is in one certain moment, namely each time the brake shoes are applied, switched off.

Bei den vielen bekannten Stufenkolben erfolgt nun die Abschaltung in Abhängigkeit vom Druck, der aus dem Bremsleitungsnetz der Kolbenbewegung entgegengesetzt wird.In the case of the many known stepped pistons, the shutdown now takes place as a function the pressure that is opposed to the piston movement from the brake line network.

Diese Abhängigkeit vom Druck kann für solche Stufenkolben einen Nachteil zur Folge haben. Denn der Drück wird im wesentlichen auch vom Leitungswiderstand bestimmt, der besonders beim notwendigen schnellen Anziehen der Bremse, d. h. bei schneller Bewegung des Pumpenkolbens, einen so hohen Wert annehmen kann, daß der große Kolben dadurch außer Wirksamkeit gesetzt wird. Zum Anlegen der Bremsbacken steht dann nur noch der kleine Kolben zur Verfügung, der einen entsprechend großen Hub ausführen muß, was eine entsprechend langsame Bewegung der Bremsbacken bedingt. Soll dann aber der eigentliche Bremsdruck ausgeübt werden, dann ist der Hub des kleinen Kolbens leicht schon ausgenutzt, so daß die Bremse überhaupt nicht mehr wirken kann.This dependence on the pressure can result in a disadvantage for such stepped pistons to have. Because the pressure is essentially also determined by the line resistance, the especially when the brake is required to be applied quickly, d. H. when moving quickly of the pump piston, can assume such a high value that the large piston is disabled. Then only the small piston is available to put on the brake shoes, who must perform a correspondingly large stroke, which is a correspondingly slow movement the brake shoes conditionally. If the actual brake pressure is then to be applied, then this is the stroke of the small piston easily already used so that the brake can no longer work at all.

Nun sind weiterhin schon Stufenkolben bekanntgeworden, bei denen die Umschaltung vom großen auf den kleinen Kolben in Abhängigkeit vom Hub geschieht und die deshalb die genannten Nachteile der Druckumschaltung nicht aufweisen. Aber auch diesen bekannten Stufenkolben haftet noch ein Mangel an; denn die Umschaltung ist ein für alle Male durch die Kolben- und Zylinderbauart vorbestimmt, so daß der große Kolben immer nur eine vorbestimmte Flüssigkeitsmenge fördert, bis auf den kleinen Kolben umgeschaltet wird. Es ist jedoch aus vielen Gründen im höchsten Maße wünschenswert, die vom großen Kolben geförderte Menge regeln zu können. Zunächst ist die für das Anlassen der Bremse erforderliche Flüssig-Now stepped pistons are still known, in which the changeover from the large to the small piston depending on the stroke happens and therefore do not have the disadvantages of pressure switching mentioned. But this well-known stepped piston still adheres a lack of; because the switchover is once and for all due to the piston and cylinder design predetermined, so that the large piston only delivers a predetermined amount of liquid, except for the small piston is switched. However, it is highly desirable for many reasons to be able to regulate the amount delivered by the large piston. First of all, that's for that Starting the brake required fluid

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:*) The patent seeker stated as the inventor:

Dipl.-Ing. Peter Hirsch in Berlin-Charlottenburg.Dipl.-Ing. Peter Hirsch in Berlin-Charlottenburg.

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keitsmenge von der Länge und dem Durchmesser der Bremsleitungen abhängig, die selbst bei Bremsen gleicher Bauart nicht völlig gleich gehalten werden können. Auch-Unterschiede im Atmosphärendruck, wie sie z.B. bei Flugzeugen in erheblichem Maße atifftreten, bedingen eine Änderung der für das-Anlassen der Bremse erforderlichen Flüssigkeitsmenge. Schließlich ist es aber auchquantity of length and diameter of the brake lines, which even with brakes of the same type do not can be kept completely the same. Differences too at atmospheric pressure, as it occurs to a considerable extent in aircraft, for example, require a change in the amount of fluid required for starting the brake. After all, it is

ίο wünschenswert, den Stufenkolben bei'verschiedenen Bremsenbauarten anwenden zu können. Alle diese Forderungen erfüllt die Erfindung, und zwar geschieht dies durch denbesonderen Ausbau der Regelvorrichtung, die in bekannter Weise für die Einstellung der Hubbewegung des großen Kolbens dient. Durch diesen besonderen erfindungsgemäßen Ausbau wird die Einstellung des großen Kolbens gegenüber dem kleinen ermöglicht. ίο it is desirable to use the stepped piston at 'different To be able to use brake designs. All of these requirements are met by Invention, this is done by the particular Expansion of the control device, which is used in a known manner to adjust the stroke movement of the large piston. This particular expansion according to the invention enables the large piston to be adjusted in relation to the small one.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung hervor, in der an Hand der beiliegenden Zeichnung ein Ausführungsbeispiel erläutert ist.Other features and advantages of the invention emerge from the following description, in the reference to the enclosed Drawing an embodiment is explained.

Die in der Zeichnung im Querschnitt dargestellte Pumpe besitzt zwei Zylinderräume, die aus zwei muffenartigen Körpern 1 und 2 durch Verschrauben mittels des Ringes 3 gebildet werden. Der Boden 4 ist an den Körper 2 durch einen entsprechenden Ring 5 angeschlossen und besitzt eine öffnung 6, die zum Bremsleitungsnetz führt. Die Kolbenstange ist aus mehreren Teilen zusammengesetzt,^: und zwar einem oberen Teil 7, der mit einem Auge 8 zur Verbindung mit dem Antriebsgestänge versehen ist und seitlich ein Rohr 9 aufweist, das zum Vorrats- oder Ausgleichsbehälter für die Druckflüssigkeit führt. ■■ Die Seele dieses Rohres 9 mündet in eine Bohrung 11 des oberen Teiles 7 der Kolbenstange. Am unteren Ende ist dieser Teil 7 mit einem Innengewinde versehen, in das die mit einem entsprechenden Gewinde ausgestattete, als Röhr ausgebildete untere Kolbenstange 12 eingeschraubt ist. Zwischen der oberen Schulter der Stange 12 und dem unteren Ende der Stange 7 ist eine Biegehaut 13 eingeklemmt, deren äußerer Umfang zwischen einem ringförmigen Vorsprung" des Deckels 14 und einem in die obere Ausnehmung dieses Dekkels 14 eingeschraubten Ring 10 geklemmt ist. Ungefähr in der Mitte besitzt die Stange 12 einen abgeschrägten Absatz 15, der als Ventilsitz ausgebildet ist und mit einer entsprechenden Fläche des großen Kolbens 16 zusammenwirken kann. Der Kolben 16 ist in das untere Ende des Deckels 14 eingeschraubt, und zwischen diesen beiden Teilen ist die übliche Biegehaut 17 eingeklemmt. An dem kleineren Kolben 19 ist ebenfalls eine Biegehaut 21 festgeklemmt. Der untere Rand der beiden Biegehäute 17 und 21 ist zwischen den Zylinderwandungen 1 und 2 bzw. 2 und 4 eingeklemmt. The pump shown in cross section in the drawing has two cylinder chambers which are formed from two sleeve-like bodies 1 and 2 by screwing by means of the ring 3. The base 4 is connected to the body 2 by a corresponding ring 5 and has an opening 6 which leads to the brake line network. The piston rod is composed of several ^parts: namely an upper part 7 which is provided with an eye 8 for connection to the drive linkage and laterally comprises a tube 9 which leads to the supply or reservoir for the pressure fluid. The core of this tube 9 opens into a bore 11 in the upper part 7 of the piston rod. At the lower end of this part 7 is provided with an internal thread into which the lower piston rod 12, which is equipped with a corresponding thread and designed as a tube, is screwed. Between the upper shoulder of the rod 12 and the lower end of the rod 7, a bent skin 13 is clamped, the outer circumference of which is clamped between an annular projection "of the cover 14 and a ring 10 screwed into the upper recess of this cover 14. Approximately in the middle the rod 12 has a beveled shoulder 15 which is designed as a valve seat and can interact with a corresponding surface of the large piston 16. The piston 16 is screwed into the lower end of the cover 14, and the usual flexural skin 17 is clamped between these two parts A bending skin 21 is also clamped firmly to the smaller piston 19. The lower edge of the two bending skin 17 and 21 is clamped between the cylinder walls 1 and 2 and 2 and 4, respectively.

':. Der kleine Kolben 19 besitzt oben einen "rohrförmigen Ansatz 19', in dem die Stange ·;Λ2 gleiten kann. Diese ist an ihrem unteren - Ende mit einer weiteren Ventilfläche 22 versehen, die mit einem entsprechenden Sitz 23 im kleinen Kolben 19 zusammenwirken kann. Sowohl der große, wie der kleine Kolben sind je durch eine Druckfeder 24 und 25 belastet. Als Widerlager gegen den Druck dieser Federn ist im Innern des Gehäuses 1, 2 ein Ansatz 35 für den kleinen Kolben 19 vorgesehen, der oben mit einem Ringflansch ausgestattet ist, gegen den sich der Kolben 19 abstützen kann. Der große Kolben 16 stützt sich gegen die Schraube 34 ab, deren Zweck später erläutert wird.':. The small piston 19 has at the top a "tubular extension 19 'in which the rod 2 can slide. This is provided at its lower end with a further valve surface 22 which can interact with a corresponding seat 23 in the small piston 19. Both the large and the small piston are each loaded by a compression spring 24 and 25. As an abutment against the pressure of these springs, an extension 35 is provided in the interior of the housing 1, 2 for the small piston 19, which is equipped with an annular flange at the top against which the piston 19. The large piston 16 is supported against the screw 34, the purpose of which will be explained later.

Die einzelnen Flüssigkeitswege sind am besten an Hand einer Darstellung der Wirkungsweise zu erläutern:The individual fluid paths are best illustrated using a description of the mode of action to explain:

Wird die Kolbenstange 7 nach unten bewegt, dann biegt sich zunächst die Biegehaut 13 durch, wobei die in dem Raum 26 über dem großen Kolben enthaltene Flüssigkeit durch die Bohrungen 27 in die Seele der Kolbenstange 12 und von dort zum Ausgleichsbehälter gelangen kann. Andererseits kann go die Flüssigkeit auch durch den Spalt zwischen dem Ventilsitz 15 und dem Kolben 16 in den großen Zylinderraum 28 gelangen. Nach kurzem Hub schließt sich das Ventil bei 15, und jetzt drückt die Stange 12 den Kolben 16 und den mit ihm verbundenen Deckel 14 und alle angeschlossenen Teile gemeinsam nach unten. Dabei gleitet das Ende der Kolbenstange im Ansatz 19' des unteren Kolbens 19. Aus dem großen Zylinderraum 28 wird die Bremsflüssigkeit dabei durch die Bohrung 29 und den Raum 31 in den unteren kleinen Zylinderraum 32 und von dort über die öffnung 6 in das Bremsleitungshetz gedrückt.If the piston rod 7 is moved downwards, the flexural skin 13 bends first, whereby the liquid contained in the space 26 above the large piston can pass through the bores 27 into the core of the piston rod 12 and from there to the expansion tank. On the other hand, the liquid can also get into the large cylinder space 28 through the gap between the valve seat 15 and the piston 16. After a short stroke, the valve closes at 15, and now the rod 12 pushes the piston 16 and the cover 14 connected to it and all connected parts together downwards. The end of the piston rod slides in the extension 19 'of the lower piston 19. From the large cylinder chamber 28, the brake fluid is pressed through the bore 29 and the chamber 31 into the lower small cylinder chamber 32 and from there via the opening 6 into the brake line hurry.

Nachdem der große Kolben einen Hub entsprechend der Entfernung der Ventilfläche 22 von dem zugehörigen Ventilsitz 23 zurückgelegt hat, wird die Verbindung des großen Zylinderraumes 28 zum Raum 32 geschlossen. Gleichzeitig wird nunmehr durch die Kolbenstange 12 der untere kleine Kolben bewegt. Nun sind aber in der Nähe des unteren Endes der Stange 12 Querbohrungen 33 angeordnet, die von dem Rohransatz 19' in dem Augenblick freigegeben werden, in welchem die Ventilflächen 22 und 23 aufeinanderstoßen. Dadurch wird aus dem großen Zylinderraum 28 über die Bohrungen 29 und 33 die notwendige übliche Verbindung zum Ausgleichsbehälter geschaffen. . laoAfter the large piston has a stroke corresponding to the distance from the valve surface 22 has moved from the associated valve seat 23, the connection of the large Cylinder space 28 to space 32 closed. At the same time it is now through the piston rod 12 the lower small piston moves. But now they are near the lower end of the rod 12 transverse bores 33 arranged by the tubular socket 19 'at the moment be released, in which the valve surfaces 22 and 23 meet. This becomes the large cylinder space 28 via the bores 29 and 33 the necessary usual connection to the expansion tank created. . lao

Während des vorbeschriebenen ersten Teiles des Gesa,mtkolbenhubes fördert der großeDuring the above-described first part of the Gesa, mtkolbenhubes promotes the large

Kolben die Bremsflüssigkeit zu den Bremsen und bringt die Bremsen zum Anliegen. In diesem Augenblick, der beim Erfmdungsgegenstand vorher bestimmt werden kann, wird die Wirksamkeit des großen Kolbens ausgeschaltet und der Bremsdruck selbst nur mehr vom kleinen Kolben aufgebaut. Ein bestimmter Kolbenhub bestimmt also die Menge der vom großen Kolben gefördertenPistons the brake fluid to the brakes and brings the brakes to rest. In this moment, which can be determined in advance for the subject matter of the invention, the effectiveness of the large piston is switched off and the brake pressure itself only built up more of the small piston. A certain piston stroke determines the amount of the pumped by the large piston

ίο Flüssigkeit, was insbesondere deshalb von Vorteil ist, weil die Flüssigkeitsaufnahmefähigkeit der verschiedenen Bremsen immer verschieden ist, bis die Backen zum Anliegen kommen, und sich auch infolge des Ver-ίο liquid, what is particularly therefore of The advantage is because the fluid absorption capacity of the various brakes always is different until the cheeks come to rest, and also as a result of the

is schleißes der Bremsfläche ändern kann. Um dieser Veränderlichkeit Rechnung zu tragen, ist beim Erfindungsgegenstand noch eine Schraube 34 vorgesehen, die am Zylinderring ι sitzt und durch deren Verstellung deris wear of the braking surface can change. Around Taking this variability into account is another aspect of the subject matter of the invention Screw 34 is provided, which sits on the cylinder ring ι and by adjusting the

so Hub des großen Kolbens 16 gegenüber dem kleinen Kolben 19 verändert werden kann.so stroke of the large piston 16 compared to the small piston 19 can be changed.

Wird der Bremshebel wieder freigegeben, dann bewegen sich beide Kolben unter der Wirkung der Federn 24 und 25 wieder nach oben bis in die in der Zeichnung dargestellte Stellung, in der beide Zylinderräume über die öffnungen 31, 29 das Ventil 15 und die Bohrung 13 mit dem Ausgleichsbehälter in Verbindung stehen.When the brake lever is released again, both pistons move under the Action of the springs 24 and 25 back up to that shown in the drawing Position in which both cylinder chambers via the openings 31, 29, the valve 15 and the bore 13 are in communication with the expansion tank.

Claims

Patent claims:

ι. Stepped piston brake for motor vehicles with switching depending on the stroke from large to small pistons and with a control device for the stroke limitation, characterized in that the control device (34) for adjusting the stroke movement of the large piston (16) opposite the small piston (19).

2. Graduated piston brake according to claim 1, characterized in that the control device as an adjusting screw located in the upper end of the large cylinder (1) (34) is formed.

3. Apparatus according to claim 1, characterized in that the piston rod (12) has a bore (33) which, when the large piston is switched off connects the large cylinder space (28) with a storage or expansion tank.

4. Apparatus according to claim 3, characterized in that the piston rod (12) is equipped with a valve surface (22) with a corresponding Valve seat (23) cooperates in the small piston (18).

1 sheet of drawings