DE685646C - Steuerzylinder fuer hydraulische Kraftuebertragung, insbesondere hydraulische Bremsen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Steuerzylinder für hydraulische Kraftübertragung, insbesondere hydraulische Bremsen. Es ist bereits bekannt, zwischen dem Steuerzylinder und den Bremsleitungen ein Zweiwegventil einzuschalten. Hierbei sind für das Nachfüllen des Zylinders zwischen ihm und dem Vorratsbehälter Nachfüllkanäle und ein Ausgleichskanal vorgesehen. Die Nachfüllkanäle münden in den Zylinder hinter der Vorderseite des sich in seiner Ausgangsstellung befindenden Kolbens. Beim Rückzug des Kolbens sinkt der Druck in dem Zylinder, wodurch eine auf der Vorderseite des Kolbens angeordnete Dichtungsmanschette von ihrem Sitz abgehoben wird und das Bremsmittel von der Kolbenrückseite her durch die Nachfüllkanäle in den Zylinder eintreten kann. Der Ausgleichskanal mündet an einer Stelle in den Zylinder, die vor dem sich in seiner Ausgangsstellung befindenden Kolben liegt. Falls nach Rückkehr des Kolbens in seine Ausgangsstellung noch weiter das Bremsmittel aus den Radbremszylindern in den Zylinder strömt, kann der im Zylinder befindliche Überschuß an Bremsmittel durch den Ausgleichskanal zu dem Vorratsbehälter entweichen.

Der Mangel dieser bekannten Vorrichtungen besteht darin, daß die auf der Vorderseite des Kolbens angeordnete Dichtungsmanschette durch die Nachfüllkanäle und den vor dem Kolben angeordneten Ausgleichskanal leicht beschädigt und vorzeitig un- brauchbar wird.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, einen S teuer zylinder für hydraulische Kraftübertragung, insbesondere hydraulische Bremsen, zu schaffen, bei dem diese Mängel beseitigt sind und die auf dem Kolben aufliegende Dichtungsmanschette weder durch in dem Kolben vorgesehene Nachfüllkanäle noch durch einen vor dem Kolben angeordneten Ausgleichskanal beschädigt oder in ihrer Lebensdauer beeinträchtigt wird.

Es sind bereits Steuerzylinder mit einer Kolbenstange bekannt, die in der Ruhestellung des Steuerkolbens unter dem Einflüsse einer Feder ein Ventil offen hält, das die Verbindung des Steuerzylinders mit dem Druck-

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mittelvorratsbehälter herstellt und das geöffnet wird, wenn während des Kolbenrückganges ein Unterdruck im Zylinder entsteht.¹ Hierbei ist an der Druckseite des Zylindeff eine Bohrung vorgesehen, die einerseits üijjef. ein federbelastetes Ventil mit dem DrI mittelvorratsbehälter und andererseits über" ein zweites Ventil mit der Bremsleitung in Verbindung steht, wobei die Ventile durch - ίο einen mit dem Druckkolben verbundenen Stift gesteuert werden, der in der Ruhestellung des Kolbens des Zylinders die Verbindung zwischen ihm, dem Druckmittelvorratsbehälter und der Bremsleitung offen hält und der in der Betriebsstellung den Druckmittelvorratsbehälter abschaltet. Bei derartigen Vorrichtungen sind zwar irgendwelche Nachfüllkanäle in dem Kolben und ein Ausgleichskanal vor ihm vermieden. Stattdessen weisen aber diese Vorrichtungen den Mangel auf, daß das Bremsmittel, nachdem es zwecks Anlegen der Bremsen in die Leitung geschickt war, beim Lösen der Bremsen in der Leitung zurückgehalten wird, bis der Steuerkolben vollständig in seine Ruhelage zurückgekehrt ist. Diese nachteilige Arbeitsweise ist dadurch bedingt, daß erst in der Ausgangsstellung des Kolbens eine Nase, die an der in den Druckraum des Zylinders tauchenden Kolbenstange vorgesehen ist, das Ventil öffnet, über das die Bremsleitung mit dem Hauptzylinder in Verbindung steht. Ein weiterer Mangel dieser bekannten Vorrichtungen besteht darin, daß die beiden Ventile senkrecht zur Kolbenstange angeordnet sind und die Kolbenstange bei vorgeschobenem Kolben ein beträchtliches Stück aus dem eigentlichen Druckraum hinausragt, so daß in dem Gehäuse eine besondere herausragende Haube für die Aufnahme der Kolbenstange vorgesehen sein muß. Die Vorrichtung baut daher sperrig und nimmt viel Platz in Anspruch. Schließlich müssen für das Ventil zur Verbindung des Hauptzylinders mit dem Druckmittelvorratsbehälter zwei Federn vorgesehen sein, die neben der Rückholfeder des Kolbens notwendig · sind; dieser Umstand trägt ebenfalls dazu bei, diese bekannten Vorrichtungen umständlich und im Betriebe unsicher zu machen.

Erfindungsgemäß schiebt sich eine mit dem Kolben verbundene und in den Druckraum des Zylinders hineinragende Kolbenstange beim BremsKub bis in den Auslaßkanal, hält dabei aber infolge der Anordnung von seitlichen Nuten am Kolbenstangenende die Verbindung zwischen dem Zylinderraum und der Bremsleitung aufrecht, während in der Ruhestellung das Ventil zur Verbindung des Zylinderraumes mit dem Druckmittelvorratsbehälter durch die Feder zum Rückholen des Kolbens offen gehalten wird. Falls aus irgendeinem Grunde die Neigung zur Bildung ejnes Unterdruckes in den Bremsleitungen entstehen sollte (dies könnte z. B. dann ein-■fe.ten, wenn die Bremsen angezogen und wie-- ;,f|J$r gelöst würden), hätte die Bremsflüssigkeit von dem Hauptzylinder sofort einen Zutritt zu den Bremsleitungen entlang den Nuten am Kolbenstangenende, ohne daß der Widerstand eines Ventils überwunden zu werden braucht. Um außerdem die Gefahr der Entstehung eines Ünterdruckes in dem Zylinder und in den Leitungen wirksam herabzusetzen, ist erfindungsgemäß das die Verbindung jiiit dem Druckmittelbehälter durch einen Kanal herstellende Ventil von einer Büchse mit einer zentrischen Öffnung für den Durchgang der Kolbenstange und einen auf seinem Außenumfang genuteten Flansch gebildet. Auf diese Weise ist auf der Druckseite des Hauptzylinders eine Nachfüllvorrichtung vorgesehen, die sich über die gesamte Fläche des Zylinders erstreckt.

Bei dem Erfindungsgegenstand sind weder Nachfüllkanäle in dem Kolben noch ein Ausgleichskanal vor ihm vorgesehen, so daß die Gefahr einer Beschädigung der auf der Vorderseite des Kolbens angeordneten Dichtungsmanschette praktisch beseitigt und ihre Lebensdauer beträchtlich erhöht ist.

Weitere Verbesserungen und zweckmäßige Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes sind an Hand der beiliegenden Abbildungen beschrieben, in denen zwei Ausfuhrungsbei- ^a3 spiele der Erfindung dargestellt sind. Es zeigen:

Fig. ι eine Druckmittelbremsvorrichtung nach der Erfindung in schematischer Darstellung,

Fig. 2 einen lotrechten Schnitt durch die Druckmittel liefernde Vorrichtung,

Fig. 3 einen Schnitt durch eine Einzelheit der Ventilvorrichtung in der geschlossenen Stellung in größerem Maßstab,

Fig. 4 einen Schnitt im wesentlichen nach der Linie 4-4 der Fig. 2 und

Fig. 5 eine andere Ausführungsform der Druckmittel liefernden Vorrichtung mit der Ventilvorrichtung. 1 >■<>

In den Zeichnungen bezeichnet 10 einen Behälter mit einer Füllöffnung 12, die durch einen Stöpsel 14 geschlossen werden kann. Der Stöpsel 14 ist mit Öffnungen 16 versehen, um den Behälter mit der Außenluft zu verbinden. Ein am Boden des Behälters angebrachter Zylinder 18 hat einen im Durchmesser eingeengten Teil 20, der mit der Zylinderwand eine Schulter 22 bildet. Eine in diesem eingeengten Teil vorgesehene Öffnung 24 stellt eine Verbindung zwischen dem Behälter und dem Zylinder her.

Ein in den Zylinder eingeschraubter abnehmbarer Zylinderkopf 26 weist eine als Auslaßöffnung 28 für den Zylinder dienende mittlere Bohrung und einen abgesetzten Teil 30 auf, der genau in den eingeengten Teil 20 des Zylinders hineinpaßt. Der abgesetzte Teil 30 ist ausgeschnitten, um eine Schulter 25 zu bilden. Eine Ringnut 34 steht mit der Öffnung 24 in Verbindung. Dieser abgesetzte Teil hat mehrere getrennte Öffnungen 36, die eine Verbindung zwischen der Nut 34 und dem Zylinder 18 herstellen. Gegen die Schulter 25 legt sich eine nachgiebige Scheibe 38, die mehrere mit den Öffnungen 36 zusammenfallende öffnungen 40 besitzt, deren Zweck weiter unten erläutert werden soll.

Eine an der Auslaßöffnung 28 angeschlossene Druckmittelleitung 42 besitzt Abzweigungen 44 und 46, die mit Radbremszylindern 48 verbunden sind, durch die die mit den Rädern eines Kraftfahrzeuges verbundenen Bremsen betätigt werden. Die genannten Bremszylinder sind paarweise angeordnet, wobei das eine Paar die mit den Vorderrädern und das zweite Paar die mit den Hinterrädern des Fahrzeugs verbundenen Bremsen betätigt.

Ein im Zylinder 18 hin und her beweglicher Kolben 60 wird in bekannter Weise durch eine Scheibe 62 gegen Verschiebung gesichert. Die Scheibe 62 sitzt auf einer im offenen Ende des Zylinders vorgesehenen ringförmigen Schulter 64 und wird in ihrer Stellung durch einen Haltering 66 festgehalten, der in einer In der Zylinder wandung vorgesehenen Umfangsnut liegt. Dieser Kolben trägt einen Stift 68, der gegenüber dem Kolbenkopf in axialer Richtung vorspringt und eine am Kolbenkopf anliegende dichtschließende Manschette 70 durchdringt. Ein . auf dem genannten Stift sitzender Topf 72 hat einen Flansch 74, der sich gegen die Scheibe 38 stützen kann und getrennte auf dem Umfang vorgesehene Einkerbungen 76 für den Durchgang des Druckmittels aufweist. Dieser Topf wird durch einen am Stift 68 vorgesehenen Kopf 78 gegen Verschiebung gesichert. Der Kopf 78' ist mit für den Durchgang des Druckmittels bestimmten Längsnuten versehen. Durch eine um den Stift 68 zwischen der dichtschließenden Manschette 70 und dem Topfe 72 angeordnete Feder 78 wird der Topf gegen den Kopf des Stiftes gedruckt, während eine zwischen der Manschette 70 und einer an der ringförmigen Schulter 22 anliegenden Scheibe 82 angeordnete Feder 80 dazu dient, die Manschette gegen Verschiebung zu sichern und den Kolben in die Rückzugsstellung zurückzubringen.

Eine auf der Kolbenrückseite vorgesehene Aussparung 84 dient zur Aufnahme eines Endes einer Druckstange 86, die in an sich bekannter Weise mit einem Pedal 94 verbunden ist.

Angenommen, die ganze Vorrichtung sei mit einem Druckmittel gefüllt. Beim Treten auf das Pedal wird die auf dieses ausgeübte Kraftwirkung auf den Kolben 60 übertragen. Während der anfänglichen Bewegung des Kolbens wird die Feder 80 zusammengedrückt; der Kopf des vom Kolben getragenen Stiftes 68 dringt in die Auslaßöffnung 28 ein, und gleichzeitig damit wird der Flansch 74 des Topfes 72 gegen die nachgiebige Scheibe 38 angedrückt, wodurch die Öffnungen 36 geschlossen werden. Der Flansch 74 wird durch die zwischen der dichtschließenden Manschette 70 und dem Topfe JZ eingeschaltete Feder 78 gegen seinen Sitz angedrückt, um die Verbindung zwischen dem Zylinder 18 und dem Behälter 10 zu unterbrechen.

Bei der weiteren Bewegung des Kolbens wird das im Zylinder enthaltene Druckmittel angetrieben und durch die Öffnung 28 sowie durch die Druckmittelabführungsleitung 42 mit ihren Abzweigungen 44 und 46 den Radbremszylindern 48 zugeführt.

Beim Loslassen des Pedals 84 kehrt dieses unter dem Einfluß der Rückzugsfeder 98 in die Ausgangsstellung zurück, während der Kolben 60 durch die Feder 80 in die Rückzugsstellung zurückgebracht wird. Bei dieser Bewegung des Kolbens 60 in die Rückzugsstellung nimmt der auf die Federn 78 wirkende Druck so lange allmählich ab, bis der Kopf 78' des Stiftes gegen den Topf 72 stößt. Ferner wird bei der Bewegung des Kolbens 60 in die Rückzugsstellung ein Unterdruck im Zylinder 18 erzeugt. Hierdurch wird der Topf 72 entgegen dem-Widerstand der Feder 78 in' Bewegung gesetzt, so daß der Flansch 74 dieses Topfes von seinem Sitz an der nachgiebigen Scheibe 38 abgehoben wird und die Öffnungen 36 aufdeckt. Beim Aufdecken der Öffnungen 36 wird Druckmittel aus dem Behälter 10 durch die Öffnung 24, die Nut 34 und die Öffnungen 36 in den Zylinder 18 angesaugt. Gleichzeitig mit dieser Bewegung des Druckmittels kehrt eine gewisse Druckmittelmenge aus den Radbremszylindern 48 unter dem Einfluß der die Bremsschuhe 54 und 56 der zugehörigen Bremsen miteinander verbindenden Rückzugsfeder 58 in den Zylinder 18 zurück. Die dem Zylinder auf diese Weise zugeführte Druckmittelmenge ist 11g größer als die zum Füllen des Zylinders nötige Menge, und der Überschuß kehrt durch die Öffnungen 36, die Nut 34 und die Öffnung 24 in den Behälter zurück.

Eine andere Ausführungsform der Erfindung ist in der Fig. 5 dargestellt, wo ein Be- : halter 102 von der üblichen Bauart am Boden

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mit einem Zylinder 104 versehen ist, der einen im Querschnitt eingeengten Teil 106 hat, wodurch mit dem Zylinder eine ringförmige Schulter 108 entsteht; ferner besitzt der Zylinder noch eine öffnung 110, die eine Verbindung zwischen dem Zylinder und dem Behälter herstellt.

Ein abnehmbarer, in den Zylinder eingeschraubter Zylinderkopf 112 weist eine mittlere Bohrung auf, die eine Auslaßöffnung 114 für den Zylinder bildet. Durch eine in die genannte Auslaßöffnung eingeschraubte Kupplung Ii6 wird an dieser Öffnung eine Druckmittelabführungsleitung 118 angeschlossen, die der Druckmittelabführungsleitung 42 der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung entspricht. Der Zylinderkopf 112 hat einen Teil 120, der in den eingeengten Teil 106 hineinpaßt und ausgeschnitten ist, um eine konzentrische Muffe 122 zu bilden, wodurch in Verbindung mit dem Teil 120 eine Schulter 124 entsteht. Dieser eingeengte Teil zeigt ebenfalls auf seinem Umfang eine Nut 126, die mit der Öffnung 110 in Verbindung steht, und mehrere getrennte Öffnungen 128, die die Nut 126 mit dem Zylinder verbinden; ferner sitzt auf der Schulter noch eine nachgiebige Scheibe 130, die mit getrennten, mit den Öffnungen 128 zusatnmenf allen den Öffnungen 132 versehen ist. Ein auf der Muffe 122 hin und her beweglicher Topf 134 besitzt einen Flansch 136, der sich gegen die nachgiebige Scheibe 130 stützen kann, um die Öffnungen 128 und 132 zu schließen. Die Wand des genannten Topfes ist beispielsweise bei 138 für den Durchgang des Druckmittels durchbrochen. Der Topf hat eine Öffnung zur Aufnahme eines Stiftes 140, der an einem Ende mit einem Kopf 142 versehen ist. Letzterer ist im Topfe angeordnet und für den Durchgang des Druckmittels beispielsweise bei 144 mit Längsschlitzen versehen. Das andere Ende des genannten Stiftes ist in geeigneter Weise mit einer Metallmanschette 146 verbunden, die im Zylinder verschiebbar gelagert und mit geeigneten Öffnungen 148 für den Durchgang des Druckmittels versehen ist. Eine Feder 150 ist zwischen der Manschette 146 und einer durchlochten, an der Schulter 108 anliegenden Scheibe 152 eingeschaltet. Eine Zugfeder 154 von geringerer Stärke als die Feder 150 liegt zwischen der Scheibe 152 und dem Flansch des Topfes 134.

Ein im Zylinder hin und her beweglicher Kolben 156 ist in bekannter Weise gegenVerschiebung durch eine Scheibe 158 gesichert, die an einer im offenen Zylinderende vorgesehenen Schulter anliegt und durch einen in einer in der Zylinderwand vorgesehenen un- 'fo unterbrochenen Nut eingesetzten Haltering in ihrer Stellung festgehalten wird. Der Kolben trägt auf seinem Kopf eine dichtschließende Manschette 162, und auf dieser sitzt eine Metallmanschette 146, die die Feder gegen die erstgenannte Manschette anzudrücken sucht.

Die Arbeitsweise dieser Ausführungsform der Erfindung ist im wesentlichen gleich derjenigen nach den Fig. 1 bis 4, so daß sich jede weitere Erklärung derselben erübrigt.

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   ι. Steuerzylinder fürhydraulischeKraftübertragung, insbesondere hydraulische Bremsen, mit einer Kolbenstange, die in der Ruhestellung des Steuerkolbens unter dem Einfluß einer Feder ein Ventil offen hält, das die Verbindung des Steuerzylinders mit dem Druckmittelvorratsbehälter herstellt und geöffnet wird, wenn während des Kolbenrückganges ein Unterdruck im Zylinder entsteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (68, 140) beim Bremshub sich bis in den Auslaßkanal (28, 114) schiebt, dabei aber infolge der Anordnung von seitlichen Nuten am Kolbenstangenende (78', 142) die Verbindung zwischen dem Zylinderraum und der Bremsleitung aufrechterhält^ während in der Ruhestellung das Ventil durch die Kölbenrückholfeder offen gehalten wird.
2. 2. Steuerzylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das die Verbindung mit dem Druckmittelbehälter durch einen Kanal (24, 110) herstellende Ventil von einer Büchse (72, 134) mit einer zentrischen Öffnung für den Durchgang der Kolbenstange (68,140) und einen auf seinem Außenumfang genuteten Flansch (74. 135) gebildet ist.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen