-
Hydraulische Kraftübertragungseinrichtung, insbesondere für Fahrzeugbremsen
Bei hydraulischen Kraftübertragungseinrichtungen, wie sie beispielsweise für Fahrzeugbremsen
verwendet werden, besteht -die Notwendigkeit, im hydraulischen Leitungssystem eine
Vorrichtung anzubringen, welche evtl. eingetretene Druckmittelverluste ausgleicht
und während des. Betriebes eingedrungene Luft entfernt. Bei bekannten Ausführungen
wird dies dadurch erreicht, daß der Kolben im Hauptzylinder im letzten Teil seines
Rückwärtshubes eine öffnung in der Zylinderwand freilegt, welche mit einem Druckmittelvorrats-
bzw. Ausgleichsbehälter in Verbindung steht. Diese Lösung weist den Nachteil auf,
einen wesentlichen Teil des Kolbenweges, der für die Übertragungswirkung verlorengeht,
zu beanspruchen. Weiterhin entsteht bei größeren Druckmittelverlusten ein -Unterdruck
im hydraulischen Leitungssystem, der wegen der Möglichkeit des Lufteintrittes unerwünscht
ist. Es ist ,auch schon der Vorschlag gemacht worden, ein Kolbenventil, das den
Nachfüllvorgang steuert, in die Leitung zwischen dem treibenden und dem getriebenen
Teil einzubauen und im Ventilkolben Leine Drosselöffnung für die Verbindung mit
dem Druckmittelvorratsbehälter anzubringen. Diese bekannte Einrichtung beeinträchtigt
die Druckmittelgeschwindigkeit in der Leitung und hat für . die Steuerbewegung des
Nebenkolbens eine Bewegung des Druckmittels zur Voraus-Setzung.
-
Gemäß der Erfindung werden diese Nachteile dadurch vermieden, daß
der Zutritt von Nachfülldruckmittel nicht vom Kolbenweg, sondern von dem im hydraulischen
Leitungssystem herrschenden Überdruck abhängig gemacht wird. Zu diesem Zweck ist
die Verbindungsleitung zum Druckmittelvorratsbehälter vorteilhaft als Abzweigleitung
vom Hauptzylinder ausgebildet und mit einer Drosselöffnung versehen, die vom Nebenkolben
beherrscht ist, so daß die Steuerung der Verbindung mit dem Druckmittelvorratsbehälter
ohne Beeinflussung der Verbindung zwischen dem treibenden und dem getriebenen Teil
erfolgt. Es ist deshalb möglich, den ganzen Hub des Hauptkolbens für die Bremsleistung
ausztmutzen, da die Drosselöffnung keinen Druckabfall zwischen dem treibenden und
dem getriebenen Teil zur Folge hat. Selbst die größte Bremsleistung ist daher ohne
Beeinträchtigung durch die Drosselöffnung lediglich durch Drucksteigerung und damit
die
praktisch höchstmögliche Druckmittelgeschwindigkeit ohne zusätzliche
bauliche Durchlaßmittel zu :erreichen. Dies ist namentlich bei Notbremsungen und
für die Betriebssicherheit von großer Bedeutung. Auch wird der Bau der Steuerungseinrichtung
der Verbindung des Druckmittelvorratsbehälters wesentlich vereinfacht.
-
Fig. i der Zeichnung stellt ein schematisches Ausführungsbeispiel
des Erfindungsgegenstandes dar, während Fig. 2 ein erstes und Fig.3 ein zweites
Beispiel einer praktischen Ausführung zeigt.
-
Die hydraulische Kraftübertragungseinrichtung wist den im Hauptzylinder
i befindlichen Kolben 2 auf, welcher über die vom Anschluß io ,abgehende Leitung
i i das Druckmittel an einen oder mehrere Empfängerzylinder 12 abgibt. Am Zylinder
i ist ein Nebenzylinder 3 angeordnet, in welchen ein Kolben q. eingepaßt ist. Der
Kolben ¢ liegt unter der Wirkung der Schwerkraft oder einer nicht gezeichneten Gegenfeder
auf einer Druckfeder 5 auf. In der gezeichneten Stellung des Kolbens 4. ist der
Zylinder i durch den Drosselkanal 7 über die vom Anschluß 9 abgehende Leitung 13
in Verbindung mit dem Ausgleichsbehälter 1q., welcher teilweise mit Druckmittel
gefüllt ist. Bewegt sich der Kolben 2 unter Einwirkung einer äußeren Kraft im Zylinder
i nach rechts, so entsteht durch die im Kanal ? auftretende Drosselung im Zylinder
i ein überdruck, der sich durch in der Abschlußplatte 6 angeordnete Öffnungen .auf
die Unterseite des Kolbens 4. überträgt und denselben nach oben bewegt, wo er durch
Anschlag auf den Grund des Nebenzylinders 3 die Verbindung mit dem Ausgleichsbehälter
14 unterbricht. In dieser Stellung des Kolbens q. ist das hydraulische Leitungssystem
in der Lage, Kräfte vom Hauptzylinder i auf die Empfängerzylinder 12 zu übertragen.
Beim Rückgang des Kolbens 2 bleibt der Hilfskolben q. so lange in der Abschlußstellang,
bis die Rückstellkräfte in den Empfängerzylindern 12 verschwinden. In diesem Zeitpunkt
wird durch das weitere Zurückgehen des Kolbens 2 der Überdruck im Zylinder i aufgehoben,
wodurch der Kolben q. auf die Feder zurückfällt und die Verbindung dit dem Ausgleichsbehälter
1 ¢ wieder herstellt.
-
Bei- größeren Druckmittelverlusten würde die- Drosselung im Kanal
7 unter Umständen beim Zurückgehen des Kolbens 2 so groß sein, da,ß trotz der Verbindung
mit dem Ausgleichsbehälter 14 im Zylinder i ein unter Atmosphärendruck liegender
Druck entstehen könnte, womit die Möglichkeit des Eintrittes von Luft gegeben wäre.
In vorliegendem Fall pflanzt sich die Druckerniedrigung auf die Unterseite des Kolbens
4 fort, wodurch derselbe durch die auf ihm lastende Flüssigkeitssäule der Leitung
13 und des Behälters 14. die Feder 5 zusammendrückt und sich nach unten bewegt,
bis seine Oberkante den Kanal 8 freigibt. Dieser Kanal 8 hat einen ausreichend großen
Querschnitt, um das erforderliche Druckmittel zur Nachfüllung ohne weitere Drosselung
durchzulassen. Nach erfolgter Nachfüllung geht der Hilfskolben 4. wieder in die
gezeichnete Mittelstellung zurück.
-
Die Einrichtung nach Fig.2 entspricht in der Arbeitsweise und im Aufbau
der Einrichtung nach Fig. i. Der Nebenzylinder 15 ist hier in eine Verschraubung
des Hauptzylinders gelegt. Er enthält den Nebenkolben 16, welcher in der gezeichneten
Mittelstellung die Drosselbohrung 2o, welche dem Kanal 7 in Fig. i entspricht, geöffnet
hält und die Durchlässe i9, die dem Kanal 8 in Fig. i gleichwertig sind, zudeckt.
Die Abschlußplatte 17 dient :als Auflager für die Druckfeder 18 und besitzt eine
oder mehrere Öffnungen für den Übertritt des Druckmittels. 2 1 ist die Leitung zum
Ausgleichsbehälter. Die in Fig. 2 dargestellte Ausführungsform benutzt für die Rückführung
des Nebenkolbens dessen Eigengewicht. In Anbetracht der geringen Masse dieses Kolbens
ist die rückstellende Kraft desselben sehr gering undbringt es mit sich, daß die
Nullstellung je nach Viscosität des Druckmediums und nach Vorhandensein größerer
oder kleinerer Unreinigkeiten variiert. Zudem sind für den Rücktransport des Druckmediums
von den Empfängern, also den Radbremszylindern, Rückstellfedern :an denselben notwendig.
Diese Rückstellfedern erzeugen einen bestimmten Druck in der Druckleitung, der unter
gewissen Voraussetzungen ein Festhalten des Nebenkolbens in seiner oberen Abschlußstellung
zur Folge haben kann. Die Ausführung nach Fig.3 ermöglicht es; die Nullstellung
des im Nebenzylinder 15 auf- und abwärts beweglichen Nebenkolbens 26 genau festzulegen
und einzuhalten. Der Nebenkolben 26 trägt an einem nach unten ragenden Zapfen 23
einen Federteller 24., ,auf den sich eine Feder 25 stützt, die eine auf dem Zapfen
23 verschiebbar geführte Scheibe 27 nach oben drückt. Diese Scheibe 27 wird gleichzeitig
durch eine Feder 28 nach aufwärts an eine Anschlagfläche 29 gedrückt. Die Feder
25 besitzt eine relativ steile Charakteristik, wodurch im Zusammenwirken mit der
durch den Einbau gegebenen Vorspannung der Nebenkolben beim Nachlassen des Bremsdruckes
von seiner oberen Abschlußstellung in die durch die Schulter 29 und die Anschlagscheibe
27 eindeutig festgelegte Mittel- bzw. Nullstellung bewegt wird. Die Feder 25 hat
im eingebauten Zustand vorteilhaft eine Spannung, welche, auf
die
Projektion der Kolbenfläche des Nebenkolbens bezogen, einem Druck von o, i atü entspricht,
während düTCh- das Zusammendrücken infolge des: Hochgehens des Nebenkolbens diese
Spannung auf etwa o,3 atü Druckanwachsen soll. Die Feder 28 dagegen ist so schwach
zu halten, daß sie gerade das Gewicht des Nebenkolbens mit seinen zusätzlichen Teilen
und die Reibungswiderstände dieses Kolbens sicher überwindet. Die Feder 28 gestattet
für das Nachfüllen seine Abwärtsbewegung des Nebenkolbens mit seiner Anschlagscheibe
27. Das Zusammenwirken der verschiedenen Teile hat zur Folge, daß die Nachfüllöffnung
i 9 im Ruhezustand immer zuverlässig abgeschlossen und die Ausgleichs- bzw. Drosselöffnung
20 offen ist. Der Nebenzylinder ist vorteilhaft an der höchstgelegenen Stelle des
Hauptzylinders angeordnet, damit allfällig eingedrungene, Luft selbsttätig entfernt
wird. Er kann aber auch an irgendeinem Punkte der Leitung i i oder eines Empfängerzylinders
12 eingeschaltet sein. Ebenso können mehrere Nebenzylinder an verschiedenen Punkten
des hydraulischen Leitungssystems unter Verwendung eines oder mehrerer Ausgleichsbehälter
angewendet sein.