DE69704141T2

DE69704141T2 - Ausgeglichener Bremsaufbau mit Kolben die gleichzeitig bedient werden

Info

Publication number: DE69704141T2
Application number: DE69704141T
Authority: DE
Inventors: Charles Perry Briscoe; Scott D. Maxwell
Original assignee: Boeing Co
Current assignee: Boeing Co
Priority date: 1996-10-18
Filing date: 1997-10-14
Publication date: 2001-06-21
Anticipated expiration: 2017-10-15
Also published as: DE69704141D1; CA2217475A1; EP0837259B1; EP0837259A1; US5971111A

Description

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Bremsaufbau, der die Merkmale des Oberbegriffs des Anspruchs 1 oder 4 hat. Ein solcher Bremsaufbau ist z. B. aus US-A-2 888 100 bekannt.
Die Erfindung bezieht sich weiter auf einen Bremsaufbau, der die Merkmale des Oberbegriffs des Anspruchs 6 hat. Ein solcher Bremsaufbau ist aus GB-A-819 222 bekannt.

Hintergrund der Erfindung

Flugzeugbremsaufbauten sind auf dem Fachgebiet gut bekannt. Die Fig. 1 zeigt einen typischen Bremsaufbau 2 des Standes der Technik. Der Bremsaufbau 2 umfaßt einen Bremseinlaßkanal 4. Der Bremseinlaßkanal 4 ist zum Abführen von Luftblasen, die im Hydraulikfluid des Bremsaufbaus vorhanden sein können, typischerweise an der Oberseite des Bremsaufbaus 2 lokalisiert. Der Bremsaufbau 2 umfaßt weiter eine Mehrzahl von Kolben- und Zylinderaufbauten 6, eine Druckplatte 8, eine Mehrzahl von Rotor- und Statoraufbauten 10. und ein Drehmomentrohr 12. Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, sind die Kolben- und Zylinderaufbauten 6 zum Vorsehen einer gleichmäßigen Druckverteilung um die Druckplatte 8 herum in einer im wesentlichen kreisförmigen Anordnung um den Bremsaufbau 2 herum lokalisiert.
Die Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung eines typischen Bremsaufbaus, wie des Bremsaufbaus 2 der Fig. 1 oder desjenigen von GB-A-819 222. Der Bremseinlaßkanal 4 ist an der Oberseite des Bremsaufbaus 2 gezeigt. Jedoch ist es auf dem Fachgebiet gut bekannt, den Einlaßkanal an irgendeiner Position auf dem Bremsaufbau zu lokalisieren. Der Bremseinlaßkanal 4 ist mit einem Sammelrohr von einem Hydraulikfluidreservoir (nicht gezeigt) her verbunden. Die Zylinder 14, 16, 18, 19, 20, 22 und 24 sind in Reihenfluidverbindung über Hydraulikverteilerabschnitte 26 verbunden. Die Zylinder 14 und 24 sind außerdem mit dem Bremseinlaßkanal 4 über Verteilerabschnitte 26 verbunden. Strömungsdrosseln bzw. -durchflußbegrenzer 28 können in jedem der Verteilerabschnitte 26 enthalten sein.
Wenn ein Pilot die Bremsen eines Flugzeugs betätigt, fließt Hydraulikfluid aus dem Hydraulikreservoir (nicht gezeigt) durch die Sammelleitung zu dem Bremseinlaßkanal 4. Wenn Hydraulikfluid in den Bremseinlaßkanal 4 eingeleitet wird, strömt das Hydraulikfluid zunächst zu den Zylindern 14 und 24, die mit dem Bremseinlaßkanal 4 verbunden sind. Der Hydraulikfluiddruck nimmt innerhalb der Zylinder 14 und 24 zu, wenn sie sich füllen. Wenn der Druck in den Zylindern 14 und 24 einen vorbestimmten Schwellwert erreicht, betätigen ihre zugeordneten Kolben die Druckplatte 8 und drücken gegen die Druckplatte 8, welche die Rotor- und Statoraufbauten 10 gegen das Drehmomentrohr 12 einspannt. Nachdem sich die Zylinder 14 und 24 gefüllt haben, fließt das Hydraulikfluid als nächstes durch die Verteilerabschnitte 26 zu den Zylindern 16 und 22. Die Zylinder 16 und 22 füllen sich mit Hydraulikfluid, und das Hydraulikfluid seinerseits fließt durch die Verteilerabschnitte 26 zu den Zylindern 18 und 20. Schließlich fließt das Hydraulikfluid, nachdem es durch die oben identifizierte Reihe von Zylindern geströmt ist, zu dem Zylinder 19 und füllt denselben. Demgemäß ist es so, daß die mit den Zylindern 14, 16, 22 und 24 verbundenen Kolben, die nach dem Bremseinlaß 4 an der Oberseite des Bremsaufbaus 2 zu lokalisiert sind, die Rotor- und Statoraufbauten 10 betätigen und gegen das Drehmomentrohr 12 einspannen, bevor die den Zylindern 18, 19 und 20 zugeordneten Kolben, welche nach der Unterseite des Bremsaufbaus 2 zu entfernt von dem Bremseinlaßkanal 4 lokalisiert sind, ansprechen und gegen das Drehmomentrohr 12 spannen.
Infolgedessen werden die Rotor- und Statoraufbauten 10 nahe dem Bremseinlaßkanal 4 an der Oberseite des Bremsaufbaus 2 vor den Rotor- und Statoraufbauten 10 komprimiert, die weiter weg von dem Bremseinlaßkanal 4 an der Unterseite des Bremsaufbaus 2 sind. In einigen bekannten Bremsaufbauten ist die Zeitverzögerung zwischen der Betätigung der Kolben- und Zylinderaufbauten, die näher an dem Bremseinlaßkanal lokalisiert sind, und der Betätigung der Kolben- und Zylinderaufbauten, die weiter weg von dem Bremseinlaßkanal lokalisiert sind, zu über 50 ms aufgezeichnet worden. Diese Zeitverzögerung bewirkt, daß das Drehmomentrohr 12 durch die Rotor- und Statoraufbauten 10 an der Oberseite des Bremsaufbaus 2 gegen die Kolben- und Zylinderaufbauten 6 an der Oberseite des Bremsaufbaus 2 wirkt bzw. anspricht, während die Kolben- und Zylinderaufbauten 6 an der Unterseite des Bremsaufbaus 2 noch gegen das Drehmomentrohr 12 drücken. Dieses führt zu einer lateralen Verlagerung zwischen dem oberen und unteren Bereich der Rotor- und Statoraufbauten 10 und des Drehmomentrohrs 12. Wenn die Kolben- und Zylinderaufbauten 6 an der Unterseite des Bremsaufbaus 2 ansprechen, wirkt die Unterseite des Drehmomentrohrs 12 durch den unteren Bereich der Rotor- und Statoraufbauten 10 gegen die Kolben- und Zylinderaufbauten 6 an der Oberseite des Bremsaufbaus 2. Dieses bewirkt in Kombination mit einer Rückkraft von dem oberen Bereich des Drehmomentrohrs 12, daß die Klemmkraft in dem oberen Bereich des Bremsaufbaus 2 relativ zu der Klemmkraft an der Unterseite des Bremsaufbaus 2 abnimmt. Wenn sich der asymmetrische Klemmzyklus und die entsprechende laterale Verlagerung für ein rotierendes Rad wiederholt, resultiert eine Vibration der Bremse. Die Vibration ist als "Bremswirbel" oder "Bremsradvibration" bekannt.
Während der Zeit, in welcher die Kolben ansprechen, ist ein Ungleichgewicht im Kolbendruck quer über den Bremsaufbau 2 vorhanden. Die Kolbendrücke und die Drehmomentrohrklemmkräfte sind während der Druckübergänge quer über den Bremsaufbau 2 nicht gleichmäßig gemacht. Jeder Kolben spricht als ein individuelles dynamisches Element innerhalb des Bremsaufbaus 2 an, anstatt daß alle Bremskolben zusammen als ein einziges Element ansprechen. Der resultierende Differentialdruck zwischen den Kolben während des Bremsens reduziert in unerwünschter Weise die Gesamtbremssystemsteifigkeit.
Der oben beschriebene asymmetrische Klemmzyklus kann auch bewirken, daß die Statoren ein abgeschrägtes Abnutzungsmuster entwickeln. Weiter verschlechtert die Zeitverzögerung zwischen dem Ansprechen der Kolben des oberen und unteren Bereichs das Frequenzansprechen des Bremsaufbaus 2. Da das Frequenzansprechen des Bremsaufbaus 2 niedriger als das Frequenzansprechen von Autobrems- und Antirutsch- bzw. -blockierventilen, die in Flugzeugbremssystemen enthalten sind, ist, verschlechtert eine Verschlechterung in dem Frequenzansprechen des Bremsaufbaus das Frequenzansprechen des Gesamtbremssystems.
Es wäre daher wünschenswert, die Zeitverzögerungen zwischen dem Ansprechen der Bremskolben zu minimieren, um das asymmetrische Einspannen zu minimieren. Viele Bremsaufbauten 2 nach dem Stand der Technik enthalten die Strömungsdrosseln bzw. -durchflußbegrenzer 28 in den Verteilerabschnitten 26 als einen Versuch, die Bremsradvibration oder den Bremswirbel zu vermindern. Wie erkennbar ist, dienen die Strömungsdrosseln bzw. -durchflußbegrenzer 28 statt dessen dazu, weiter die Zeitverzögerung zwischen dem Ansprechen bzw. der Betätigung der Bremskolben zu erhöhen. Daher macht die Strömungsbegrenzung 28 das Bremsklemmen sogar asymmetrischer und verschlechtert die Probleme des Bremswirbels, der ungleichmäßigen Statorabnutzung und des verschlechterten Frequenzansprechens. Es gibt demgemäß ein unerfülltes Bedürfnis auf dem Fachgebiet, das asymmetrische Bremsklemmen bzw. -einspannen zu minimieren.
In dem oben erwähnten Dokument des Standes der Technik US-A-2 888 100 ist ein Flugzeugbremsaufbau offenbart, welcher eine Mehrzahl von Bremskolben und -zylindern umfaßt, die in einem Kreis längs des Umfangs eines Flugzeugrads angeordnet sind. Die Zylinder sind je mittels einer individuellen Leitung mit einer kreisförmigen Leitung verbunden, welche alle Zylinder miteinander verbindet und in einer Armatur endet, die dazu geeignet ist, mit einer Quelle von hydraulischem Druck verbunden zu werden. Auf diese Art und Weise wird bereits eine gewisse Vergleichmäßigung der Bremsbetätigung erreicht.
Ein anderes Dokument des Standes der Technik, US-A-2 611 453, offenbart bereits einen Fahrzeugbremsaufbau, der drei Bremskolben und -zylinder enthält, die mit einer Bremsfluidzuführungsleitung durch individuelle Verteilerabschnitte verbunden sind.

Abriß der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es nun, einen Bremsaufbau der oben offenbarten Art zur Verfügung zu stellen, welcher eine weiter verbesserte koinzidente Kolbenbetätigung hat.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird dieses in einem Bremsaufbau, der die Merkmale des Oberbegriffs des Anspruchs 1 hat, durch ein Mittel für das Gleichmachen bzw. Gleichmäßigmachen der jeweiligen Zeitintervalle, zu bzw. in denen die Kolben betätigt werden, erreicht, wobei das genannte zeitintervallgleichmachende bzw. -gleichmäßigmachende Mittel Strömungsdrosseln bzw. -durchflußbegrenzer umfaßt, die in wenigstens jenen Verteilerabschnitten angeordnet sind, welche dem Bremseinlaßkanal am nächsten sind. Das Vorsehen von Strömungsdrosseln bzw. -durchflußbegrenzern in den Verteilern von wenigstens jenen Zylindern, die dem Bremseinlaßkanal am nächsten sind, ermöglicht es, daß das Ansprechen jener Bremszylinder verzögert wird, so daß auf diese Weise ein Gleichmachen bzw. Gleichmäßigmachen mit dem Ansprechen der Zylinder, die weiter entfernt von jenem Bremseinlaßkanal sind, erfolgt.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt dieser Bremsaufbau eine Mehrzahl von Verteilerabschnitten, die in unterschiedlichen Abständen von dem Bremseinlaßkanal angeordnet sind und von denen jeder eine Strömungsdrossel bzw. einen Strömungsdurchflußbegrenzer aufweist, wobei jede Strömungsdrossel bzw. jeder Strömungsdurchflußbegrenzer eine Öffnung umfaßt, die einen vorbestimmten Durchmesser hat, wobei der Öffnungsdurchmesser der Strömungsdrosseln bzw. Strömungsdurchflußbegrenzer mit dem Abstand des entsprechenden Verteilerabschnitts von dem Bremseinlaßkanal zunimmt. Auf diese Weise nimmt die Zeitverzögerung, die durch die Strömungsdrosseln bzw. -durchflußbegrenzer eingeführt wird, mit einem zunehmenden Abstand zu dem Bremseinlaßkanal ab, so daß auf diese Weise das Bremsansprechen gleichmäßig gemacht wird. Die Strömungsdrosseln bzw. -durchflußbegrenzer umfassen vorzugsweise je ein Drossel- bzw. Durchflußbegrenzungsrückschlagventil.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird eine verbesserte koinzidente Bremsbetätigung in einem ausgeglichenen Bremsaufbau erhalten, der die Merkmale des Oberbegriffs des Patentanspruchs 4 hat, wenn dieser ein Mittel zum Gleichmachen bzw. Gleichmäßigmachen der jeweiligen Zeitintervalle, zu bzw. in denen die Kolben betätigt werden, enthält, wobei das Mittel zum Gleichmachen bzw. Gleichmäßigmachen der Zeitintervalle durch die Verteilerabschnitte für die Fluidverteilung, die gleichförmige Längen und Volumina haben, gebildet wird. Durch dieses Gleichmachen bzw. Gleichmäßigmachen der Länge der Verteilerabschnitte auf diese Weise wird auch die Ansprech- bzw. Betätigungsverzögerung gleichmäßig gemacht.
In diesem Falle ist der Bremseinlaßkanal vorzugsweise in einem gleichförmigen Abstand von jedem der Zylinder angeordnet, und die Verteilerabschnitte für die Fluidverteilung sind radial relativ zu dem Bremseinlaßkanal angeordnet.
Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine koinzidente Bremsbetätigung eines ausgeglichenen Bremsaufbaus, der die Merkmale des Oberbegriffs des Anspruchs 6 hat, erreicht durch ein Mittel zum Gleichmachen bzw. Gleichmäßigmachen der jeweiligen Zeitintervalle, zu bzw. in denen die Kolben betätigt werden, wobei das Mittel zum Gleichmachen bzw. Gleichmäßigmachen der Zeitintervalle einen zusätzlichen Parallelverteilungs-Verteilerabschnitt umfaßt, der den am meisten entfernten Zylinder auch hydraulisch mit dem Bremseinlaßkanal verbindet. Auf diese Weise kann ein Bremsaufbau, der eine konventionelle Reihenverbindung der Bremszylinder hat, leicht ausgeglichen werden.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die vorstehenden Aspekte und viele der begleitenden Vorteile dieser Erfindung werden besser verständlich durch Bezugnahme auf die folgende detaillierte Beschreibung, wenn diese in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen genommen wird, worin:
Fig. 1 eine bildliche Ansicht eines Bremsaufbaus des Standes der Technik ist, wobei ein radialer Abschnitt weggeschnitten ist;
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines typischen Bremsaufbaus des Standes der Technik ist;
Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Bremsaufbaus gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
Fig. 4 eine schematische Querschnittsansicht einer Strömungsdrossel bzw. eines Strömungsdurchflußbegrenzers ist, die bzw. der innerhalb eines Verteilerzweigs angeordnet ist, welcher hydraulisches Bremsfluid zu einem Zylinder zuführt, von dem ein Endteil gezeigt ist, und zwar für die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, die in Fig. 3 gezeigt ist;
Fig. 5 eine schematische Darstellung eines Bremsaufbaus gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist; und
Fig. 6 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform eines Bremsaufbaus der vorliegenden Erfindung ist.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform

Die Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung eines Bremsaufbaus 30 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Bremsaufbau 30 enthält Zylinder 32, 34, 36, 38, 40, 42 und 44. Der Bremsaufbau 30 umfaßt einen Bremseinlaßkanal 46. Der Bremseinlaßkanal 46 ist zum Abführen von Luftblasen, die in dem Hydraulikfluid des Bremsaufbaus vorhanden sein können, in geeigneter Weise an der Oberseite der Bremsanordnung 30 lokalisiert. Jedoch ist der Ort eines Bremseinlaßkanals 46 an einer anderen Stelle als der Oberseite des Bremsaufbaus 30 auch akzeptabel, wie es im Stand der Technik bekannt ist. Der Bremseinlaßkanal 46 ist mit einer Bremssystemsammelleitung (nicht gezeigt) zum Aufnehmen von hydraulischem Bremsfluid für die Verteilung an eine Mehrzahl von Brems Zylindern verbunden. Der Bremsaufbau 30 enthält außerdem Kolben (nicht gezeigt), eine Druckplatte (nicht gezeigt), Rotor- und Statoraufbauten (nicht gezeigt) und ein Drehmomentrohr (nicht gezeigt), die gleichartig wie jene Komponenten der konventionellen Bremsaufbauten, derart, wie der in Fig. 1 gezeigte, vorher beschriebene Bremsaufbau 2, konfiguriert sind. Jedoch unterscheidet sich die Führung des hydraulischen Bremsfluids zu den Zylindern des Bremsaufbaus 30 der vorliegenden Erfindung gegenüber jener, welche vorher beschrieben worden ist.
In dem Bremsaufbau 30 ist ein Parallelverteilungs-Verteiler 48 mit dem Bremseinlaßkanal 46 und jedem der Zylinder 32, 34, 36, 38, 40, 42 und 44 verbunden. Der Parallelverteilungs- Verteiler 48 kann ein im wesentlichen kreisförmiger Verteiler sein. In einer solchen Ausführungsform entspricht die Form des Parallelverteilungs-Verteilers 48 der Anordnung der Mehrzahl von Kolben und Zylindern um den Bremsaufbau 30 herum. Verteilerabschnitte 50 verbinden den Parallelverteilungs- Verteiler 48 mit jedem der Zylinder des Bremsaufbaus 30. Ein individueller Verteilerabschnitt 50 zweigt radial von dem Parallelverteilungs-Verteiler 48 ab, um hydraulisches Bremsfluid zu einem entsprechenden Zylinder zuzuführen. Es ist wünschenswert, daß die Verteilerabschnitte 50 so gerade und kurz sind, wie es praktikabel ist, um Hydraulikverluste zu minimieren und Zeitverzögerungen beim Füllen der Zylinder mit Hydraulikfluid zu reduzieren.
In einem weiteren Aspekt des Bremsaufbaus 30 kann eine Strömungsdrossel bzw. ein Strömungsdurchflußbegrenzer 52 in jedem der Verteilerabschnitte 50 enthalten sein, die mit entsprechenden Zylindern 32, 34, 36, 40, 42 und 44 verbunden sind, wie in Fig. 3 angegeben ist. Die Fig. 4 zeigt eine bildliche Ansicht von einer Ausführungsform einer Strömungsdrossel 52 bzw. eines Strömungsdurchflußbegrenzers 52, die bzw. der innerhalb eines Verteilerabschnitts 50 angebracht ist, welcher Fluid zu einem repräsentativen Zylinder 53 und Kolben 55 zuführt. Wie in Fig. 4 zu sehen ist, kann die Strömungsdrossel 52 bzw. der Strömungsdurchflußbegrenzer 52 als ein Drossel- bzw. Durchflußbegrenzerrückschlagventil konfiguriert sein. Die Strömungsdrossel 52 bzw. der Strömungsdurchflußbegrenzer 52 umfaßt einen zylindrischen Körper 54, der vorzugsweise an der Oberseite seines zugeordneten Zylinders lokalisiert und von der Horizontalen nach aufwärts ausgerichtet ist, um irgendwelche Luftblasen, die in dem hydraulischen Bremsfluid vorhanden sein mögen, abzuführen. Der Körper 54 der Strömungsdrossel 52 bzw. des Strömungsdurchflußbegrenzers 52 enthält eine erste Öffnung 56 in dem Ende der Drossel 52 bzw. des Durchflußbegrenzers 52, das sich in nächster Nähe des Verteilerabschnitts 50 befindet. Die Strömungsdrossel bzw. der Strömungsdurchflußbegrenzer 52 enthält einen schwimmenden Drossel- bzw. Durchflußbegrenzerkolben 58, der eine zweite Öffnung 60 aufweist, die kleiner als die erste Öffnung 56 ist. Die Strömungsdrossel bzw. der Strömungsdurchflußbegrenzer 52 weist außerdem eine Rückholfeder 62 niedriger Kraft auf, welche den schwimmenden Kolben 58 in Dichtungseingriff mit einem Auslaßkanal 63 des Körpers 54 vorspannt.
Wenn sich ein Zylinder mit einer der Strömungsdrosseln bzw. einem der Strömungsdurchflußbegrenzer 52 füllt, wird der Drossel- bzw. Durchflußbegrenzerkolben 58 in Dichtungseingriff gegen den Auslaßkanal 63 mittels hydraulischem Druck von dem Verteiler 58 und der Rückholfederkraft gehalten, und Fluid strömt durch die zweite Öffnung 60 in dem Drossel- bzw. Durchflußbegrenzerkolben 58 zu seinem zugeordneten Zylinder. Wenn die Bremsbetätigung beendet ist, bewirkt der Hydraulikdruck innerhalb des Zylinders, daß sich der Drossel- bzw. Durchflußbegrenzerkolben 58 außer Eingriff mit dem Auslaßkanal 63 bewegt, derart, daß das Drossel- bzw. Durchflußbegrenzerventil 54 offengehalten wird, bis der Differentialdruck zwischen der ersten Öffnung 56 und dem Auslaßkanal 63 geringer als die Kraft der Rückholfeder 62 ist. Dadurch wird ein Auslaßkanal vorgesehen, der groß genug ist, so daß Luft leicht entkommen kann.
Wenn die Bremsen in einem Flugzeug, in dem der Bremsaufbau 30 verwendet wird, betätigt werden, wird Hydraulikfluid zu dem Bremseinlaßkanal 46 zugeführt, wie in Fig. 3 gezeigt ist. Das Hydraulikfluid strömt von dem Bremseinlaßkanal 46 zu dem Parallelverteilungs-Verteiler 48. Das Hydraulikfluid strömt in Parallelfluidverbindung von dem Parallelverteilungs-Verteiler 48 durch die Verteilerabschnitte 50 zu jedem der Zylinder 32, 34, 36, 38, 40, 42 und 44. Jeder der Zylinder des Bremsaufbaus 30 füllt sich im wesentlichen zur gleichen Zeit, und die Kolben des Bremsaufbaus 30 sprechen demgemäß im wesentlichen gleichzeitig an.
Es ist erkennbar, daß die im wesentlichen gleichzeitige Betätigung der verschiedenen Bremskolben eine signifikante Verbesserung gegenüber Bremsaufbauten darstellt, die bisher in der Technik bekannt sind, derart, wie in den Fig. 1 und 2 veranschaulicht. In der vorliegenden Erfindung rühren irgendwelche Zeitunterschiede beim Füllen der Zylinder des Bremsaufbaus 30 davon her, daß einige Zylinder weiter weg von dem Bremseinlaßkanal 46 lokalisiert sind als andere Zylinder. Zum Beispiel sind die Zylinder 34 und 42 mit dem Parallelverteilungs-Verteiler 48 ein wenig weiter weg von dem Bremseinlaßkanal 46 als die Zylinder 32 und 44 verbunden. In entsprechender Weise sind die Zylinder 36 und 40 mit dem Parallelverteilungs-Verteiler 48 stromabwärts von den Zylindern 34 und 42 verbunden. Schließlich ist der Zylinder 38 mit dem Parallelverteilungs-Verteiler 48 stromabwärts von den Zylindern 36 und 40 verbunden. Die Zylinder 32 und 44 können sich mit Hydraulikfluid füllen, kurz bevor sich die Zylinder 34 und 42 füllen. In entsprechender Weise können sich die Zylinder 36 und 40 füllen, gerade nachdem sich die Zylinder 34 und 42 gefüllt haben. Schließlich kann sich der Zylinder 38 füllen, kurz nachdem sich die Zylinder 36 und 40 gefüllt haben. Jedoch ist erkennbar, daß irgendeine solche Zeitverzögerung, verglichen mit den wesentlichen Zeitverzögerungen zwischen der Kolbenbetätigung in reihenkonfigurierten Bremsaufbauten, wie sie bisher in der Technik bekannt sind, vernachlässigbar ist.
Die Verwendung von Strömungsdrosseln bzw. -durchflußbegrenzern 52, wie es jene sind, die in den Fig. 3 und 4 veranschaulicht sind, minimiert weiter irgendeine Zeitverzögerung zwischen dem Füllen von jedem der Zylinder. Wie oben beschrieben, füllt sich der Zylinder 38 zuletzt, weil er am weitesten von dem Bremseinlaßkanal 46 weg ist. Daher ist eine weitere Beschränkung der Strömung des Hydraulikfluids zu dem Zylinder 38 durch Einbauen einer Strömungsdrossel bzw. eines Strömungsdurchflußbegrenzers in den Verteilerabschnitt 50, der mit dem Zylinder 38 verbunden ist, nicht wünschenswert. Die Strömungsdrosseln bzw. -durchflußbegrenzer 52, die den Zylindern 32 und 44 zugeordnet sind, haben Öffnungen von einem ersten vorbestimmten Durchmesser, um eine erste Zeitverzögerung derart einzuführen, daß sich die Zylinder 32 und 44 zu im wesentlichen der gleichen Zeit füllen, zu der sich der Zylinder 38 füllt. In entsprechender Weise haben die Strömungsdrosseln bzw. -durchflußbegrenzer 52, die den Zylindern 34 und 42 zugeordnet sind, Öffnungen von einem zweiten vorbestimmten Durchmesser, der größer als der erste vorbestimmte Durchmesser ist, um eine zweite Zeitverzögerung einzuführen, die kürzer als die erste Zeitverzögerung ist, derart, daß sich die Zylinder 34 und 42 zu im wesentlichen der gleichen Zeit füllen wie der Zylinder 38. Schließlich haben die Strömungsdrosseln bzw. -durchflußbegrenzer 52, die den Zylindern 36 und 40 zugeordnet sind, einen noch größeren dritten vorbestimmten Durchmesser, um eine dritte Zeitverzögerung einzuführen, die kürzer als die zweite Zeitverzögerung ist, derart, daß sich die Zylinder 36 und 40 zu im wesentlichen der gleichen Zeit füllen wie der Zylinder 38. Demgemäß wird es bevorzugt, daß Strömungsdrosseln bzw. -durchflußbegrenzer 52 in dem Bremsaufbau 30 enthalten sind. Jedoch weist ein Bremsaufbau 30, der keine Strömungsdrosseln bzw. -durchflußbegrenzer 52 enthält, eine Hauptverbesserung hinsichtlich des Verminderns der Zylinderansprechzeitverzögerungen auf.
Die Fig. 5 zeigt eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform eines Bremsaufbaus 70 der vorliegenden Erfindung. Der Bremsaufbau 70 enthält Zylinder 72, 74, 76, 78, 80, 82 und 84. Jeder der in Fig. 5 gezeigten Zylinder ist einem Bremskolben (nicht gezeigt) zum Drücken gegen eine Druckplatte (nicht gezeigt) und zum Einspannen von Bremsrotor- und -statoraufbauten (nicht gezeigt) gegen ein Drehmomentrohr (nicht gezeigt) in einer bekannten Art und Weise zugeordnet. Die Mehrzahl der Zylinder und zugehörigen Kolben ist radial in einer im wesentlichen kreisförmigen Art und Weise um den Bremsaufbau 70 herum angeordnet, wie es bekannt ist.
Der Bremsaufbau 70 enthält einen Bremseinlaßkanal 86. In dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Bremseinlaßkanal 86 nicht an der Oberseite des Bremsaufbaus 70 lokalisiert. Statt dessen ist der Bremseinlaßkanal 86 an einem zentralen Ort innerhalb der kreisförmigen Anordnung der Zylinder lokalisiert, so daß der Bremseinlaßkanal 86 im wesentlichen äquidistant von den Zylindern ist. Der Bremseinlaßkanal 86 ist mit einem Bremssystem (nicht gezeigt) zum Aufnehmen von hydraulischem Bremsfluid für die Verteilung an die Mehrzahl von Bremszylindern verbunden.
Verteilerabschnitte 88 sind zum Verbinden des Bremseinlaßkanals 86 mit jedem der Zylinder vorgesehen. Jeder Verteilerabschnitt 88 hat im wesentlichen die gleiche Länge und im wesentlichen das gleiche Volumen. Jeder Verteilerabschnitt 88 sollte so kurz und gerade sein, wie es praktikabel ist, um hydraulische Verluste zu minimieren und Zeitverzögerungen beim Füllen der Zylinder mit Hydraulikfluid zu reduzieren. Wie aus Fig. 5 ersichtlich ist, erstrecken sich die Verteilerabschnitte 88 von dem Bremseinlaßkanal 86 radial nach auswärts zu der Mehrzahl der Zylinder.
Der Bremsaufbau 70 erreicht wie folgt ein im wesentlichen koinzidentes Ansprechen der Kolben. Wenn die Bremsen betätigt werden, wird Hydraulikfluid zu dem Bremseinlaßkanal 86 zugeführt. Das Hydraulikfluid fließt von dem Bremseinlaßkanal 86 durch die Verteilerabschnitte 88 zu der Mehrzahl der Zylinder. Da die Verteilerabschnitte 88 im wesentlichen die gleiche Größe haben, wird Hydraulikfluid zu jedem der Zylinder zu im wesentlichen der gleichen Zeit, nachdem das Hydraulikfluid zu dem Bremseinlaßkanal 86 zugeführt worden ist, zugeführt.
Die Fig. 6 zeigt eine schematische Darstellung einer dritten Ausführungsform eines Bremsaufbaus 90 gemäß der vorliegenden Erfindung. Der Bremsaufbau 90 hat eine Mehrzahl von Zylindern 92, 94, 96, 98, 100, 102 und 104. Jeder der Zylinder ist mit einem Bremskolben (nicht gezeigt) zum Drücken gegen eine Druckplatte (nicht gezeigt) für das Einspannen von Bremsrotor und -statoraufbauten (nicht gezeigt) gegen ein Drehmomentrohr (nicht gezeigt) in einer bekannten Art und Weise verbunden. Wie es auf dem Fachgebiet bekannt ist, ist die Mehrzahl der Zylinder und Kolben radial in einer kreisförmigen Art und Weise um den Bremsaufbau 90 zum Vorsehen eines gleichmäßigen Klemm- bzw. Einspanndrucks angeordnet. Die Zylinder 92 und 104 sind vorzugsweise nahe einem oberen Bereich des Bremsaufbaus 90 lokalisiert, d. h. nahe einem Bremseinlaßkanal 106, und der Zylinder 98 ist vorzugsweise nahe einem unteren Bereich des Bremsaufbaus 90 lokalisiert, d. h. weiter weg von dem Bremseinlaßkanal 106. Der Bremsaufbau 90 enthält Verteilerabschnitte 108. Der Bremseinlaßkanal ist in geeigneter Weise in dem oberen Bereich des Bremsaufbaus 90 lokalisiert, wie es auf dem Fachgebiet gut bekannt ist, jedoch kann der Ort des Bremseinlaßkanals 106 irgendwo auf dem Bremsaufbau 90 sein. Die Verteilerabschnitte 108 verbinden die Zylinder 92, 94, 96, 98, 100, 102 und 104 in einer Reihenfluidverbindung mit dem Bremseinlaßkanal 106, wie es auf dem Fachgebiet auch bekannt ist.
Jedoch ist es gemäß der vorliegenden Erfindung so, daß ein Parallelverteilungs-Verteilerabschnitt 100 außerdem den untersten Zylinder 98 hydraulisch mit dem Bremseinlaßkanal 106 verbindet. Die Zylinder 98, 92 und 104 sind demgemäß in einer Parallelfluidverbindung verbunden.
Die in Fig. 6 gezeigte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung reduziert ein asymmetrisches Klemmen bzw. Einspannen der Bremsaufbauten, wie es im Stand der Technik bekannt ist, durch Einbauen eines Parallelfluidströmungswegs in einen Bremsaufbau, der einen Reihenströmungsweg hat. Der Bremsaufbau 90 arbeitet wie folgt. Wenn die Bremsen betätigt werden, wird anfänglich Hydraulikfluid zu dem Bremseinlaßkanal 106 zugeführt. Das Hydraulikfluid strömt von dem Bremseinlaßkanal 106 durch die Verteilerabschnitte 108 zu den Zylindern 92 und 104, wie es auf dem Fachgebiet gut bekannt ist. Gemäß der vorliegenden Erfindung strömt außerdem Hydraulikfluid durch den Parallelverteilungs-Verteilerabschnitt 110 zu dem Zylinder 98. Die Zylinder 92, 104 und 98 füllen sich daher zu im wesentlichen der gleichen Zeit mit Hydraulikfluid. Daher sprechen die Kolben (nicht gezeigt) an, welche den Zylindern 92 und 104, die nahe dem oberen Bereich des Bremsaufbaus 90 lokalisiert sind, zugeordnet sind, im wesentlichen koinzident mit dem Kolben (nicht gezeigt), der dem Zylinder 98 zugeordnet ist, welcher nahe dem unteren Bereich des Bremsaufbaus 90 lokalisiert ist. Es ist während des Testens gezeigt worden, daß das Gleichmachen bzw. Gleichmäßigmachen des Drucks der Zylinder in Ansprechung auf eine Stufen- bzw. Schritteingabe in 25% weniger Zeit auftrat als es die Zeit für das Gleichmachen bzw. Gleichmäßigmachen des Drucks für bekannte Bremsen ist, die nur einen reihenverbundenen Verteiler haben. Dieses stellt eine Hauptverbesserung gegenüber bekannten Bremsaufbauten dar, welche die Zylinder nur in Reihe füllen und die Kolben nur in Reihe betätigen. Es ist erkennbar, daß die Bremsaufbauten 30 und 70, die oben beschrieben sind, eine sogar prononciertere Verbesserung gegenüber bekannten Bremsanordnungen, in denen die Zylinder nur in Reihe gefüllt und die Kolben nur in Reihe betätigt werden, zur Verfügung stellen.
Der Bremsaufbau 90 reduziert weiter das asymmetrische Bremsklemmen bzw. -einspannen gegenüber Bremsaufbauten, die auf dem Fachgebiet bekannt sind. Die Zylinder 94 und 102 füllen sich mit Hydraulikfluid, nachdem sich die Zylinder 92 und 104 mit Hydraulikfluid gefüllt haben, wie es bekannt ist. Jedoch füllen sich die Zylinder 96 und 100 mit Hydraulikfluid, nachdem sich der Zylinder 98 mit Hydraulikfluid gefüllt hat. Da sich der Zylinder 98 mit Hydraulikfluid zu im wesentlichen der gleichen Zeit füllt, wie sich die Zylinder 92 und 104 mit Hydraulikfluid füllen, füllen sich die Zylinder 94 und 102 im wesentlichen zur gleichen Zeit wie die Zylinder 96 und 100. Demgemäß reduziert der Bremsaufbau 90 in hohem Maße die Asymmetrie im Bremsklemmen bzw. -einspannen gegenüber dem asymmetrischen Bremsklemmen bzw. -einspannen, das Bremsaufbauten, die nach dem Stand der Technik bekannt sind, inhärent ist.
Obwohl die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht und beschrieben worden ist, ist es erkennbar, daß verschiedene Änderungen darin ausgeführt werden können. Zum Beispiel kann der Parallelverteilungs-Verteiler 48 als eine Nachrüstung in einen konventionellen Bremsaufbau eingebaut werden, der in Reihe verbundene Zylinder hat. Als ein weiteres Beispiel können der Bremseinlaßkanal 86 und die Verteilerabschnitte 88 auch als eine Nachrüstung in einen konventionellen Bremsaufbau, der in Reihe verbundene Zylinder hat, eingebaut werden. In diesen Beispielen füllen sich die Zylinder bevorzugt durch den Parallelverteilungs-Verteiler 48 oder die Verteilerabschnitte 88, anstatt daß sie sich aufeinanderfolgend durch die Reihenverbindungen füllen. Demgemäß ist die Erfindung nicht beschränkt, ausgenommen durch die beigefügten Patentansprüche.

Claims

1. Bremsaufbau (30), der eine Mehrzahl von bremsfluidbetätigten Kolben hat, wobei der Bremsaufbau (30) folgendes umfaßt:

einen Bremseinlaßkanal (46) zum Aufnehmen von Bremsfluid aus einem Fluidreservoir;

wenigstens drei Zylinder (32-44) zum Betätigen einer entsprechenden Mehrzahl von Kolben, wobei die Zylinder (32- 44) ihre jeweiligen Kolben in jeweiligen Zeitintervallen betätigen; und

einen Verteiler (48) für die Fluidverteilung, der in Fluidverbindung mit dem Bremseinlaßkanal (46) und den wenigstens drei Zylindern (32-44) verbunden ist, wobei der Verteiler (48) für die Fluidverteilung die Zylinder (32-44) in Parallelfluidströmung verbindet, wobei jeder Zylinder (32-44) in Fluidverbindung mit dem Verteiler (48) für die Fluidverteilung durch einen entsprechenden Verteilerabschnitt (50) verbunden bzw. gekoppelt ist,

gekennzeichnet durch ein Mittel zum Gleichmäßig- bzw. Gleichmachen der jeweiligen Zeitintervalle, in bzw. zu denen die Kolben betätigt werden, wobei das die Zeitintervalle gleichmäßig bzw. gleich machende Mittel Strömungsdrosseln bzw. -durchflußbegrenzer (52) umfaßt, die in wenigstens jenen Verteilerabschnitten (50) angeordnet sind, welche dem Bremseinlaßkanal (46) am nächsten sind.

2. Bremsaufbau (30) nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Mehrzahl von Verteilerabschnitten (50), die in verschiedenen Entfernungen von dem Bremseinlaßkanal (46) angeordnet sind und von denen jeder einen Strömungsdurchflußbegrenzer bzw. eine Strömungsdrossel (52) umfaßt, wobei jeder Strömungsdurchflußbegrenzer (52) bzw. jede Strömungsdrossel eine Öffnung (60) aufweist, die einen vorbestimmten Durchmesser hat, wobei der Öffnungsdurchmesser der Strömungsdurchflußbegrenzer bzw. -drosseln (52) mit dem Abstand des entsprechenden Verteilerabschnitts (50) von dem Bremseinlaßkanal (46) zunimmt.

3. Bremsaufbau (30) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsdurchflußbegrenzer bzw. -drosseln (52) je ein Drossel- bzw. Durchflußbegrenzerrückschlagventil umfassen.

4. Bremsaufbau (70), der eine Mehrzahl von bremsfluidbetätigten Kolben hat, wobei der Bremsaufbau (70) folgendes umfaßt:

einen Bremseinlaßkanal (86) zum Aufnehmen von Bremsfluid aus einem Fluidreservoir;

wenigstens drei Zylinder (72-84) zum Betätigen einer entsprechenden Mehrzahl von Kolben, wobei die Zylinder (72- 84) ihre jeweiligen Kolben zu bzw. in jeweiligen Zeitintervallen betätigen; und

einen Verteiler (88) für die Fluidverteilung, der in Fluidverbindung mit dem Bremseinlaßkanal (86) und den wenigstens drei Zylindern (72-84) verbunden ist, wobei der Verteiler (88) für die Fluidverteilung die Zylinder (72-84) in Parallelfluidströmung verbindet, wobei der Verteiler (88) für die Fluidverteilung eine Mehrzahl von Verteilerabschnitten für die Fluidverteilung aufweist, die zwischen den Bremseinlaßkanal (86) und entsprechenden Zylindern (72-84) verbunden bzw. gekoppelt sind,

gekennzeichnet durch ein Mittel zum Gleichmäßig- bzw. Gleichmachen der jeweiligen Zeitintervalle, in bzw. zu denen die Kolben betätigt werden, wobei das Mittel zum Gleichmäßig- bzw. Gleichmachen der Zeitintervalle von den Verteilerabschnitten für die Fluidverteilung gebildet wird, die gleichförmige Längen und Volumina haben.

5. Bremsaufbau (70) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Bremseinlaßkanal (86) in einem gleichförmigen Abstand von jedem der Zylinder (72-84) angeordnet ist, und daß die Verteilerabschnitte für die Fluidverteilung radial relativ zu dem Bremseinlaßkanal (86) angeordnet sind.

6. Bremsaufbau (90), der eine Mehrzahl von bremsfluidbetätigten Kolben hat, wobei der Bremsaufbau (90) folgendes umfaßt:

einen Bremseinlaßkanal (106) zum Aufnehmen von Bremsfluid aus einem Fluidreservoir;

wenigstens drei Zylinder (92-104) zum Betätigen einer entsprechenden Mehrzahl von Kolben, wobei die Zylinder (92- 104) ihre jeweiligen Kolben zu bzw. in jeweiligen Zeitintervallen betätigen; und

einen Verteiler (108) für die Fluidverteilung, der in Fluidverbindung mit dem Bremseinlaßkanal (106) und den wenigstens drei Zylindern (92-104) verbunden ist, wobei der Verteiler (108) für die Fluidverteilung die Zylinder (92-104) in einer Reihenfluidströmung verbindet;

gekennzeichnet durch ein Mittel für das Gleichmäßig- bzw. Gleichmachen der jeweiligen Zeitintervalle, zu bzw. in denen die Kolben betätigt werden, wobei das Mittel zum Gleichmäßig- bzw. Gleichmachen der Zeitintervalle einen zusätzlichen Parallelverteilungs-Verteilerabschnitt (110) umfaßt, der den am meisten entfernten Zylinder (98) auch hydraulisch mit dem Bremseinlaßkanal (106) verbindet bzw. koppelt.