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Hauptzylinder, insbesondere für hydraulische Bremsvorrichtungen von
Kraftfahrzeugen Die Erfindung bezieht sich auf einen Hauptzylinder, insbesondere
für hydraulische Bremsvorrichtungen an Fahrzeugen. Derartige Zylinder sind in den
verschiedensten Ausführungsformen bekannt.
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Bekanntlich muß die Flüssigkeitsleitung einer Bremse mit einem Nachfüllbehälter
in Verbindung stehen, aus welchem Verluste ergänzt werden können und in welchen
ein Flüssigkeitsüberschuß eingeleitet werden kann. Die Verbindung zwischen System
und Behälter erfolgt meist über die sogenannte Ausgleichsöffnung, die beim Druckhub
von der Kolbenmanschette gesteuert wird.
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Da die empfindliche Kolbendichtung beim Überfahren der Ausgleichsöffnung
leidet, so sind verschiedentlich Versuche 'gemacht -,vorden, dieses Überfahren der
Ausgleichsöffnung zu vermeiden. So ist es bekannt, die Verbindung zwischen System
und Behälter durch ein .Ventil im Druckzylinder zu steuern, das entweder vom Druck
selbst oder mechanisch vom Kolben aus gesteuert wird. Beide Vorrichtungen haben
sich wegen der Anordnung eines- zusätzlichen Ventiles - innerhalb des Drucksystemsnichtbewährenkönnen.
Schließlich ist es bekannt, ein Nachfüllventil innerhalb des Druckkolbens anzuordnen,
welches in Ruhestellung eine Verbindung des Systems mit dem Nachfüllbehälter gestattet
und das beim Druckhub mechanisch geschlossen ist, beispielsweise hat man den Kolbenkopf
von dem Kolbenhinterteil getrennt und beide Teile als zusammenwirkendes Ventil ausgebildet.
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Abgesehen von der Anordnung einer Austrittsverbindung ist bei hydraulischen
Kraftfahrzeugbremsen eine Anordnung erforderlich, die im Drucksystem einen Überdruck
aufrechterhält, um das Eindringen von Luft in das System zu verhindern. Die bekannten
Vorrichtungen dieser Art erfüllen ihren Zweck nur dann, wenn der Überdruck in allen
Teilen des Systems zu jeder Zeit aufrechterhalten wird. Dies kann sowohl durch sogenannte
Bodenventile als auch durch einen Druckspeicher erfolgen.
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Es ist bisher keine Vorrichtung bekanntgeworden, die einen Überdruck
im System in allen ihren Teilen und zu jeder Zeit sowie in jedem Betätigungszustand
aufrechterhält
und dabei gleichzeitig das Überfahren einer Nachfüllöffnung
vermeidet. Erst durch die Erfüllung dieser Forderungen wird eine Vorrichtung mit
der größten Betriebssicherheit erreicht. Der Gegenstand der Erfindung entspricht
diesen Forderungen und ist durch die Vereinigung folgender an sich bekannter Einzelmerkmale
gekennzeichnet: i. Ein aus zwei Teilen bestehender Druckkolben, dessen zwei Teile
beim Betätigen der Vorrichtung zusammengepreßt werden, wodurch die Verbindung des
Drucksystems mit einem Nachfüllbehälter abgeschlossen wird.
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2. Anordnung eines Flüssigkeitsringraumes im Kolbenhinterteil, der
in jeder Kolbenstellung über Bohrungen oder Aussparungen mit dem Nachfüllbehälter
in Verbindung steht.
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3. Ein als , Druckspeicher ausgebildeter Nachfüllbehälter.
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Es ist zwar bereits eine Vorrichtung mit einem zweiteiligen, als Ventil
ausgebildeten Kolben bekannt, jedoch steht hierbei der Nachfüllbehälter lediglich
unter statischem Druck. Hinsichtlich der Wirkung äußert sich dies in folgendem grundsätzlichem
Nachteil: Beim Lösen der Bremse und beim Zurückgehen des Hauptdruckkolbens saugt
dieser bei der bekannten Vorrichtung durch Unterdruckbildung im Hauptzylinderdruckraum
Flüssigkeit über den durch eine Sekundärmanschette gegenüber der Außenluft abgedichteten
Ringraum des Kolbenteiles aus dem Behälter nach. Infolgedessen bildet sich auch
in diesem Ringraum ein Unterdruck, der bei dem praktisch kaum über Atmosphärendruck
liegenden Flüssigkeitsdruck unter Atmosphärendruck absinkt, so daß Luft über die
Sekundärmanschette ins System gelangt. Beim Erfindungsgegenstand wird dagegen beim
Kolbenrückgang Flüssigkeit durch den vorhandenen Überdruck im Behälter in das System
hineingepumpt im Gegensatz zum Hineinsaugeli bei der bekannten Vorrichtung. Da beim
Erfindungsgegenstand auch die Sekundärdichtung gegenüber der Außenluft grundsätzlich
immer unter Überdruck stehen muß und der Druck vor dieser Dichtung niemals bis zum
Atmosphärendruck absinken kann, ist das Eindringen von Luft in das System ausgeschlossen.
Es wird somit durch die Erfindung erstmalig ein Weg gewiesen, der bei Vorrichtungen
der erwähnten Art das Eindringen von Luft in das System mit Sicherheit ausschließt.
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Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in der Abbildung
dargestellt. Im Druckzylinder i ist ein Druckkolben verschiebbar angeordnet, der
aus dem Kolbenvorderteil 2 mit Abdichtungsmanschette 3 sowie dem Kolbenteil q. besteht.
In Ruhestellung werden diese beiden Kolbenteile :2 und d. durch eine Feder 5 voneinander
getrennt. Teil .I hat eine Dichtung 6, die beim Betätigen des Kolbens gegen Teil
2 gepreßt ,wird und dabei einen Flüssigkeitsdurchtritt durch Bohrungen 7 des Teiles
2 verhindert.
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Hinter Kolbenteil 2 mündet eine Öffnung b in den Zylinder i, über
welchem ein Nachfüllbehälter 9 angeordnet ist; dieser hat einen Kolben io, der unter
Wirkung einer Feder i i steht.
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Der Druckraum 12 des Zylinders i und damit das gesamte Druckleitungsnetz
steht in Ruhestellung über die Bohrung 7 des Kolbenteiles 2 und Zylinderöffnung
ä mit dem Nachfüllbehälter 9 in Verbindung, so daß der durch die Feder i i erzeugte
Überdruck im gesamten Flüssigkeitskreis aufrechterhalten wird.
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Beim Betätigen des Kolbenteiles d. über einen Druckbolzen 13 legt
sich die Dichtung 6 an den Kolbenteil e an, so daß der Druckraum 12 vom Nachfüllbehälter
abgeschlossen wird. Beim Bewegen des Kolbens wird die Flüssigkeit des Druckraumes
12 verdrängt und damit beispielsweise eine Bremsvorrichtung betätigt.
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Beim Lösevorgang wird Kolben .I durch die Feder 5 vom Teil 2 getrennt,
so daß der Druckkreis mit dem unter Druck stehenden Nachfüllbehälter verbunden wird.
Dadurch wird eine Unterdruckbildung im gesamten System unmöglich.
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Kolbenteil q. besitzt an seiner Vorderseite Aussparungen oder Bohrungen
14., welche zu dem Flüssigkeitsringraum 15 des Kolbens führen, zu dessen Abdichtung
an der Kolbenrückseite besondere Sekundärdichtungen 16 angeordnet sind. Über die
Bohrungen 14 steht der Ringraum 15 stets unter dem Druck des Speicherbehälters 9.
Der Überdruck gewährleistet Schutz gegen Eindringen von Luft über die Sekundärmanschette
16. Die Bohrung 14 ermöglicht ferner eine ständige Verbindung des Raumes zwischen
den beiden Kolbenteilen 2 und d. und dem Flüssigkeitsringraum, so daß bei Beginn
des Kolbenrückhubes nach beendetem Druckhub bei Läsen der beiden Kolbenteile durch
Feder 5 eine Verbindung des Nachfüllbehälters mit dem Drucksystem vorhanden ist,
wodurch die ständige Unterdruckhaltung des gesamten Systems in jeder Kolbenstellung
gewährleistet wird.
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Zur Erhöhung der abdichtenden Wirkung der Sekundärmanschette 16 ist
diese in an sich bekannter Weise mit Dichtlippen versehen, welche durch den Vordruck
gegen die Zylinderwand bzw. gegen den Kolben gepreßt werden.
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Der Raum im Nachfüllbehälter 9 oberhalb des Kolbens 1o dient in an
sich bekannter Weise als Aufnahmeraum für Reserveflüssigkeit.
Zu
diesem Zweck kann der Behälter, der nach der Zeichnung als Zylinder für den Speicherkolben
ro dargestellt ist, zur Aufnahme einer größeren Flüssigkeitsmenge erweitert sein.
Die Verbindung zwischen dem Reserveraum und dem Druckspeicherraum wird in ebenfalls
bekannter Weise durch ein Ventil 17 im Kolben aufrechterhalten. Die Ventilfeder
18 bestimmt dabei die Höhe des im Speicher bestehenden Druckes. Das Ventil kann,
wie bekannt, durch eine Zugstange oder Kette z9 angehoben" werden, wobei nach Öffnen
des Ventiles ein Bund ao sich gegen den Kolben ro legt; die Speicherfeder wird dadurch
gespannt. Auf diese Weise kann ohne Bildung eines Unterdruckes im Drucksystem Flüssigkeit
aus dem Behälter in den Speicher nachgefüllt werden.