DE876049C

DE876049C - Mit Druckfluessigkeit arbeitendes System, insbesondere Bremseinrichtung fuer Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE876049C
Application number: DEA3517A
Authority: DE
Inventors: Leslie Cyril Chouings
Original assignee: Automotive Products PLC
Current assignee: Automotive Products PLC
Priority date: 1943-08-09
Filing date: 1950-09-16
Publication date: 1953-05-07
Also published as: US2472695A

Description

Di-ε Erfindung betrifft mit Druckflüssigkeit arbeitende Systeme und bezieht sich insbesondere auf solche Systeme, bei denen eine kontinuierlich laufende Pumpe mit dem Druckauslaß des Systems und dieser über ein Regelventil mit einem Vorratsbehälter verbunden sind, das von Regelorganen betätigt wird und normalerweise geöffnet ist, so daß die Flüssigkeit frei durch die Pumpe und durch das Regelventil zurück zu dem Vorratsbehälter umlaufen kann, ohne daß sich ein. Arbeitsdruck in dem Auslaß aufbaut, bis die Regelorgane das Regel ventil teilweise oder ganz schließen.

Die Erfindung ist insbesondere geeignet für solche Druckflüssigkeiitsbremssysteme an Kraftfahrzeugen, bei denen die Druckquelle aus einer kontinuierlich arbeitenden Pumpe besteht, die von dem Getriebe oder den Rädern des Fahrzeuges angetrieben wird. In Bremssystemen dieser Art ergeben sich Schwierigkeiten wegen des trägen Arbeitens der Bremsen, wenn das Fahrzeug langsam fährt. Tatsächlich tnitt zuweilen ein bestimmter Zeitverlust zwischen der Betätigung des Bremspedals und dem Wirksamwerden der Bremsen auf, der darauf beruht, daß das Spiel der Bremsschuhe von dem verhältnismäßig langsamen Flüssigkeitsstrom, der vom der Pumpe gefördert wird, ausgeglichen werden muß.

Das Ziel der Erfindung ist ein verbessertes Bremssystem, bei welchem die oben beschriebenen Schwierigkeiten durch Verwendung eines Akku-

mulators vermieden werden, der in Tätigkeit tritt, wenn die .Versorgung mit Druckflüssigkeit" durch die Pumpe nicht ausreicht, um eine entsprechende Bremswirkung herbeizuführen.

Erfindunigsgemäß wird in> einem Bremssystem der vorgenannten Art, in dem ein hydraulischer, von der Pumpe mit Druckflüsigkeit gespeister Akkumulator angeordnet ist, um nach dem Druckauslaß zu entladen, wenn das Regelventil geschlossen

ίο ist, ein zwischen dem Akkumulator und dem ■Druekauslaß des Systems angeordnetes Akkumulatorventil vorgesehen, das· positiv, d. h. unabhängig von dem Flüssigkeitsdruck des Systems so mit den Regelorganen verbunden ist, daß es von diesen geöffnet ward, wenn sie das Regelventil schließen, und das auf diese Weise bewirkt, daß Druckflüssigkeit von dem Akkumulator zu dem Auslaß des Systems fließt. Erfindungsgemäß kann in einem System der vorbeschriebenen Art zwischen der Pumpe und dem Akkumulator ein automatisch druckgesteuertes Akkumulatorenventil angeordnet sein. Der Druck am Druekauslaß wirkt vorzugsweise auf das Akkumulatorventil und ist bestrebt, es zu schließen.

Zwischen dem Pumpenauslaß und dem Regelventil kann zweckmäßig ein Hilfsventil angeordnet werden, durch das verhindert wird, daß die Druckflüssigkeit zu dem Vorratsbehälter fließt, wenn der Akkumulator ,geladen wird und das ebenfalls positiv von den Regelorganen betätigt wird, Weiterhin besitzt das Druckregelvenitil vorteilhaft ein Gegendruckventil, ein Absperrventil und ein Hilfsventil, von denen das Gegendruckventil gegen Feder-Avirkung geöffnet wird, wenn der Akkumulator-

druck einen vorbestimmten Wert erreicht, wodurch bewirkt wird, daß der Flüss.igkeitsdruck das Hilfsventil öffnet, so daß der Pumpendraick entlastet wind und das Absperrventil sich schließen kann. Das Regelventil, das Hilfsventil und das Absperrventil können koaxial in der Bohrung eines gemeinsamen Gehäuses angeordnet sein. Das Absperrventil kann aus einem festen Körper mit einer Bohrung, einer in der Bohrung gleitenden Ventilbüchse und einem Ventilglied mit Kopf bestehen,

4-5 das so angeordnet ist, daß es axial in Schließstellung mit der Ventilbüchse gleitet, die von der Pumpe axial mit Druckflüssigkeit beaufschlagt wird, wodurch die Schließstellung aufgehoben wird und-die Druckflüssigkeit zu dem Akkumulator fließen kann.

Die Erfindung ist in den Zeichnungen beispielsweise veranschaulicht.

Abb. ι zeigt einen Schnitt durch eine Regelventileinheit in Verbindung mit dem hydraulischen Bremssystem eines Fahrzeuges; in

Abb. 2 ist ein Teilschnitt des Regelventils wiedergegeben, der die Stellung des Ventils zeigt, wenn der Akkumulator voll beladen ist, die Bremsen jedoch offen sind; in

Abb. 3 ist in einer ähnlichen Darstellung die Stellung der Teile wiedergegeben, wenn die Pumpe langsam läuft und der Akkumulator in Tätigkeit ist;

Abb. 4 ist ein Schnitt durch eine geänderte Ausführungsform des Systems;

Abb. 5 ist ein Teilschnitt der in Abb. 4 wiedergegebenen Ausführungsform und zeigt die Stellung der Teile, wenn der Akkumulator voll beladen ist;

Abb. 6 gibt einen Teilschnitt ähnlich der Abb. 5 wieder mit der Stellung der Teile bei Betätigung der Bremsen.

Das in Abb. 1 bis 3 dargestellte Druckflüssigkeitssystem besteht aus einer kontinuierlich, z. B. von dem Fahrzeuggetriebe angetriebenen Pumpe 10, einem unter atmosphärischem Druck stehenden Flüssigkeitsbehälter 11, einem hydraulischen Akkumulator 12,, einem Paar Hinterradbremsen 13 und 14, einem Paar Vorderiadbremsen 15 und 16 und einem Bremspedalhebel 17. Diese Teile, die alle schematiscih und in kleinem Maßstabe in Abb. 1 So dargestellt sind, wirken zusammen mit einer Regelventilund Hauptzylindereinheit, die im ganzen mit 18 bezeichnet ist.

Die Einheit besteht aus einem Gehäuse 19, dessen unterer Teil eine Hauptzylinderbohrung 20 mit einem axial darin gleitenden Ko'lbenglied2i von üblicher Ausbildung besitzt. Das Kolbenglied 21 wird in seiner Rückzugsstellung unter dem Druck einer Schraubenfeder 22 gehalten und besitzt eine Dichtungsmanschette 23 aus Gummi od. dgl. Ein Rohr 24 führt von dem Vorratsbehälter 11 über Kanäle 25 und 26 in den Zylinderraum hinter der Dichtungsmanschette 2.3 und ist außerdem mit dem Arbeitsraum 27 vor dem Kolbenglied. 21 durch eine Bohrung 28 von geringem Durchmesser verbunden, die von der Dichtungsmanschette 23 bei Beginn des Vorwärtshubes des Kolbens 21 geschlossen wird. Der Auslaß aus dem Arbeitsraum 27 ist mit 29 bezeichnet und durch ein Rohr 30 mit den üblichen hydraulischen Zylindern 31 und 32 zur Betätigung der Bremsen 13 und 14 verbunden.

Ein hydraulischer Druck wird normalerweise von der Pumpe 10 zur Vorwärtsbewegung des Kolbens 21 ausgeübt, indem Druckflüssigkeit von der Pumpe 10 einem ringförmigen Arbeitsraum 33 über eine im oberen Teil des Körpers angeordnete Regelventileinrichtung zugeführt wird und über einen Kanal 34, der als Druekauslaß des Arbeitssystems bezeichnet ist. Die Druckflüssigkeit aus dem Durchgang 34 wird auch benutzt, um die Bremsen 15 und 16 direkt zu betätigen, zu welchem Zweck von dem Arbeitsraum 33 eine Verbindung 35 abgezweigt ist, die über ein. Rohr 38 zu den Radbremszylindern 36 und 37 für die Bremsen 15 und 16 führt. Der von außen bewegte Teil des Regelventils besteht im wesentlichen aus einem Tauchkolben! 39, der nach innen gedrückt werden muß,, um die Förderung von Druckflüssigkeit durch den Kanal 34 zu bewirken. Der Tauchkolben 39 ist durch ein Glied 40 mit einer an dem Kolben. 21 befestigten. Kolbenstange. 41 verbunden. Zwischen seinen Enden ist das Glied 40 an einer Stoßstange 42 befestigt, die bei 43 drehbar mit dem Pedalhebel 17 verbunden ist. Auf diese Weise wirkt die Kolbenstange41, wenn der Pedalhebel 17 niedergedrückt wird, anfangs als ein Stützpunkt für das

Glied 40, so daß das obere Ende des Gliedes den Tauchkolben 39 nach innen drückt, d. h. nach rechts. Die Folge hiervon ist, daß Flüssigkeit unter Druck durch den Auslaß 34 gefördert wird und sich aus diesem Grunde der Kolben 21 und die Kolbenstange 41 nach rechts bewegen. Wenn der Pedalhebel 17 festgehalten wird, dreht sich das Glied 40 auf dem Ende der Stoßstange 42 und verschiebt infolgedessen den Tauchkolben 39 nach außen, d. h. nach links, mit dem Ziel, die Zufuhr von Druckflüssigkeit durch den Kanal 34 abzusperren. Das Glied 40 bildet zusammen mit dem Pedal 17 und dem angeschlossenen Mechanismus das Steuermittel des Arbeitssystems.

Der in der Einheit 18 untergebrachte Regelventilmechanismus ist in der Hauptsache in einer einzigen Bohrung angeordnet, die allgemein mit 44 bezeichnet ist und mehrere Teile von verschiedenem Durchmesser besitzt, auf die nachfolgend im einzelnen Bezug genommen ist. Am rechten Ende besitzt die Bohrung 44 einen nach innen gerichteten Flansch, der einen kurzen zylindrischen Durchgang 45 bildet. Der Durchgang ist so angeordnet, daß er flüssigkeitsdicht von einem zylindrischen Kopf 46 auf einem Ventilglied 47 geschlossen werden kann, das nachstehend als Hilfsventil bezeichnet wird. Rechts von dem Durchgang 45 besitzt die Bohrung 44 eine Kammer 48, die über einen Kanal 49 mit dem Auslaß 34 verbunden ist. Diese Kammer ist mit einer Schraubenfeder 50 ausgestattet, die das Ventilglied 47 nach links zu bewegen sucht. Auf der anderen Seite des Durchganges 45 ist die Bohrung 44 erweitert und bildet eine Kammer 51, die von der Pumpe 10 über ein Rückschlagventil 52 und einen Durchgang 53 mit Druckflüssigkeit gespeist wird. In diesem Teil hat die Bohrung 44 eine Schulter 54 als Anschlag für eine Ventilbüchse 55, die in dem Teil 56 der Bohrung 44 flüssigkeitsdicht gleitend angeordnet ist. Das linke Ende 57 der Büchse ist jedoch im Umfang vergrößert und gleitet ebenfalls flüssigkeitsdicht in dem entsprechend erweiterten Teil 58 derBohrung 44. Der sich infolge dieser Ausbildung ergebende ringförmige Raum 59 ist geöffnet über eine radiale Bohrung 60, die in ständiger Verbindung mit dem Reservoir 11 steht, wie dies später näher erläutert ist, während die Kammer 61 im Teil 58 der Bohrung 44 mit dem Durchgang 49 über eine Abzweigung 62 verbunden ist. Der Ventilschaft des Ventilgliedes 47 besitzt bei 63 einen im Umfang vergrößerten Teil, der flüssigkeitsdicht in der Bohrung der Ventilbüchse 55 gleitet, und das Ende dieser Bohrung ist so angeordnet, daß es einen-Sitz 64 für einen kegelstumpfartigen Kopf 65 auf dem Ventilglied 47 bildet. Die Bohrung der Ventilbüchse 55 ist durch radiale Bohrungen 66 mit einem Kanal 6j verbunden, der über ein Rohr 68 zu dem hydraulischen Akkumulator 12 führt.

In das linke Ende der Ventilbüchse 55 ist gleitend ein Tauchkörper 69 eingeführt, der nahezu über seine ganze Länge von gleichmäßigem Durchmesser ist und flüssigkeitsdicht in einem ringförmigen Anschlagbolzen 70 sowie im Teil 71 der Bohrung 44 gleitet. Der Tauchkörper 69 besitzt nahe seinem linken Ende einen im Umfang vergrößerten zylindrischen Kopf 72, der flüssigkeits dicht in einem Teil 73 der Bahrung 44 gleitet. Der Tauchkörper 69 besitzt eine Längsbohrung 74, die in freier Verbindung mit der Bohrung 60 steht, zu welchem Zweck das Ende des Tauchkörpers 69, wie dargestellt, geschlitzt ist. Der ringförmige Raum 75 in der Bohrung 73 ist ebenfalls über radiale Bohrungen j6 gelüftet. Das linke Ende des Tauchgliedes 69 hat einen äußeren, ringförmigen Sitz JJ, der unter Flüssigkeitsabschluß mit einer kegelstumpfartiigen Fläche 78 in dem Kolben. 39 zusammenwirkt. Der von der Fläche 78 begrenzte Raum ist über Kanäle 79, 80 und 81 ständig mit dem Vorratsbehälter 11 und weiterhin über ein Zweigro.hr 82 mit dem Rchr 24 verbunden. Der ringförmige, das Ende des Tauchgliedes 69 umgebende Raum 94 steht in ständiger Verbindung mit einem Kanal 95, der die Verlängerung des Auslasses 34 bildet. Die Kanäle 95, 79, 80 und 81 bilden zusammen einen Umleitungsweg, der den Auslaß 34 mit dem Vorratsbehälter verbindet, wenn das Ventil JJ, 78 offen ist.

Der Anschlagkolben 70 ist von verhältnismäßig großem Durchmesser und gleitet flüssigkeitsdicht in einem Teil 83 der Bohrung 44. Wie oben erwähnt, gleitet der Anschlagkolben 70 außerdem auf dem Tauchglied 69. Seine Hauptfunktion ist jedoch, das TauchgHed 69 zu steuern und so das Ventilglied 47 zu betätigen. Zu diesem Zweck ist das Tauchglied 69 mit einem Flansch 84 versehen, der dazu bestimmt ist, mit dem Anschlagkolben 70 zusammen zu arbeiten und zugleich eine Abstützung für die Schraubenfeder 85 zu bilden, deren gegenüberliegendes Ende gegen die Ventilbüchse 55 drückt. Die Feder 85 ist so ausgebildet, daß sie einen geringeren axialen Druck als die Schraubenfeder 50 ausübt.

Das Gehäuse 18 enthält auch ein druckgesteuertes Ventil, das aus einer Kugel 86 besteht, die von einem Tauchkolben 88 nach rechts auf einen Sitz 87 von geringem Umfang gedrückt wird. Der Tauchkolben 88 ist in einer Bohrung 89 angeordnet und wird von einer Schraubenfeder 90 zur Wirkung gebracht. Die Bohrung 89 bildet einen Sitz 91, der in seinem Durchmesser größer als der Sitz 87 ist. Die zwischen den beiden Sitzen liegende Kammer ist durch einen Kanal 92 mit dem auf der linken Seite des Anschlagkolbens 70 liegenden Arbeitsraum verbunden. Ein Kanal 93 führt von dem Sitz 87 zu einem Kanal 67, der die Verbindung' zu dem Akkumulator bildet.

Der Durchmesser des Kopfes 46 ist gleich dem des Sitzes 64, so daß das Ventilglied 47 in bezug auf den Flüssigkeitsdruck in der Kammer 51 ausgeglichen ist. Darüber hinaus ist die Gesamtquer-Schnittfläche des Kopfes 72 doppelt so groß wie die Querschnittfläche des Sitzes JJ, so daß, wenn der Tauchkolben 39 auf dem linken Ende des Tauchgliedes 69 aufsitzt, der auf die ringförmige Endfläche des Kopfes: J2 ausgeübte Flüssigkeitsdruck im Kanal 34 genau dem Druck entspricht, der von

der gleichen Flüssigkeit in der Kammer 48 auf den Kopf 46 ausgeübt wird. Wie oben erwähnt, ist die Oberfläche des linken Endes der Ventilbüchse 55, die dem Flüssigkeitsdruck in der Kammer 61 ausgesetzt ist, größer als die Oberfläche des rechten Endes, so daß die Ventilbüchse 55 nach rechts gedrückt wird, wenn das Hilfsventil 45, 46 offen ist und in den Kammern 48 und 61 der gleiche Druck herrscht. Der Kopf 65 des Ventilgliedes 47 und die Ventilbüchse 55 bilden zusammen das, was in der Beschreibung als Absperrventil bezeichnet ist. Das Regelventil enthält auch die Teile 78 und 77 des Kolbens und das Taudhglied 69. Das selbsttätig druckgesteuerte Akfcumulatorventil besteht aus dem Absperrventil 65 und 55 und aus dem Kugelventil 86, das in Verbindung mit dem Hilfsventil 45, 46 wirkt.

Die Art und Weise, in der das System arbeitet, ist nachfolgend beschrieben:

Wenn die Pumpe 10 nicht in Tätigkeit und der Akkumulator völlig leer ist, nehmen die verschiedenen Teile die in Abb. 1 dargestellte Stellung ein. Das Ventilglied 47 ist durch die Feder 50 in seine Links stellung !gedrückt, so daß der Kopf 46 den Durchgang 45 sperrt. Dies bewirkt, daß der Kopf 65 sich auf die Ventilbüchse 55 setzt und sie .gegen die Wirkung der Feder 85 nach links drückt. Der Anschlagkolben 70 befindet sich in seiner Linksstellung und begrenzt in Gemeinschaft mit dem Flansch 84 die Bewegung der Teile 47 und 69 nach links.

Die Kugel 86 wird durch die Feder 90 auf ihren schmäleren Sitz 87 gedrückt.

Wenn die Pumpe 10 angetrieben wird, tri'tt Druckflüssigkeit durch das Rückschlagventil 52 und den Kanal 53 in die Kammer 51. Da das Ventilg.lied im Hinblick auf diese Druckflüssigkeit im Gleichgewicht ist, bleibt der Kopf 46 in Schließstellung, und der Flüssigkeitsdruck wirkt auf die rechteEndfläche der Ventilbüchse 55, Diese wird infolgedessen gegen die Wirkung der Feder 85 nach links bewegt und läßt Druckflüssigkeit hinter den Sitz 64 und durch die Kanäle 66 und 67 in den Akkumulator 12 fließen. In dem Maße, in dem der Akkumulator geladen wird, steigt der Druck in dem Kanal 67. Wenn ein vorbestimmter, von der Stärke der Feder 90 abhängiger Wert erreicht ist, wird die Kugel 86 durch den Flüssigkeitsdruck von dem Sitz 87 gedrückt und setzt sich auf den Sitz 91. Infolgedessen kann· Druckflüssigkeit durch den Kanal 92 fließen und mit genügender Kraft auf die linke Fläche des Anschlagkolbens 70 wirken, um den. Anschlagkolben in seine Rechtsstellung gegen eine Schulter 96 ziu verschieben. Die Teile befinden sich dann· in der in Abb. 2 dangestellten Stellung. Das Tauch-•glied69 wird infolge der Einwirkung des Anschlagkolbens 70 auf den Flansch 84 nach rechts bewegt, so· daß das Ventilglied 47 ebenfalls nach rechts bewegt wird. Infolgedessen wird der Kopf 46 hinter den Durchgang 45 verschoben, d. h. das Hilfsventil wird geöffnet und die Kammer 51 druckentlastet. Flüssigkeit, die von der Pumpe in die Kammer 51 tritt, kann nunmehr frei hinter den Kopf 46 entweidhen und über den Kanal 49 sowie die Umwegkanäle 95, 79, 80 und 82 in den Vorratsbehälter 11 zurückfließen, so daß kein bemerkenswerter Druck in der Pumpe erzeugt wird, die so ohne unnötigen Kraftverbrauch laufen kann. Unter der Wirkung der Feder 85 folgt die Ventilbüchse 55 dem Kopf 65, der auf diese Weise den Sitz 64 schließt, da in der Kammer 51 nur ein .geringer Druck herrscht, wenn überhaupt ein Druck vorhanden ist. Ein geringer Druck, der in der Kammer 51 vorhanden sein kann, vermag die Ventilbüchse nicht nach links zu bewegen, da der gleiche Druck auch im Raum 61 herrscht und mit größerer Kraft auf die größere linke Endfläche der Büchse 55 wirkt, zumal der Raum 59 nach dem Vorratsbehälter gelüftet ist. Es ist klar, daß die Umleitung 95, 79, 80 und 82 an dem Sitz 77 geschlossen oder zumindest stark eingeengt wird, wenn der Pedalhebel 17 niedergedrückt wird, um den Kolben 39 des Regelventils nach innen zu bewegen. In diesem Fall wird von der Pumpe in dem Auslaßkanal 34 ein Druck aufgebaut. Infolgedessen bewegt sich der Kolben 21, wie oben beschrieben, vorwärts und ruft in dem Arbeitsraum 27 (Abb. 1) einen Bremsdruck hervor. Der Flüssigkeitsdruck in der Kammer 61 ist, wenn das Hilfsventil 45, 46 infolge der Bewegung des Anschlagkolbens 70 nach rechts einmal geöffnet ist, im wesentlichen gleich dem Druck in der Kammer 51. Die Kammer 61 ist so, wenn die Bremse betätigt wird, dem gleichen Druck ausgesetzt, wie er in dem Kanal 95 herrscht. Die Folge hiervon ist, daß- der Flüssigkeitsdruck die Ventilbüchse 55 nach rechts drückt und hierdurch die Kraft der Feder 85 verstärkt, so daß verhindert wird, daß weiter Flüssigkeit von dem Pumpenkanal 53 zu dem Akkumulatorkanal; 67 fließt.

Wenn die Pumpe 10 bei Bremsbetätigung langsam laufen sollte, vollzieht sich der infolge Schließens des Kontrollventils 39, 69 in dem Auslaß 34 eintretende Druckanstieg zu langsam, um eine wirksame Bremswirkung hervorzurufen·. Der Fahrer wird darum instinktiv den Pedalhebel weiter niederdrücken und so bewirken, daß der Tauchkolben 39 das Tauchglied 69 nach rechts bewegt, wie dies in Abb. 3 dargestellt ist. Da die Ventilbüchse 55 auf der Schulter 54 aufsitzt, trennt sich der Kegelstumpfkopf 65 des Ventilgliedes 47 von dem Sitz, 64 und gestattet so, daß Flüssigkeit von dem Akkumulator .durch den Kanal 6j in die Kammer 51 fließt und so die Förderung der Pumpe 10 erhöht. Die Wirkung hiervon ist sehr vorteilhaft in Bremssystemen, in denen normalerweise eine verhältnismäßig .große unter geringem Druck stehende Flüssigkeitsmenge benötigt wird, um das Spiel zwischen den Bremsbacken und der Bremstrommel aufzunehmen, denn der Akkumulator erfüllt diese Forderung praktisch augenblicklich, während die Pumpe bsi langsamem Lauf eine wesentliche Zeit brauchen würde, um die entsprechende Flüssigkeitsmenge zu fördern. Aus diesem Grunde ist das Gegendruckventil 86 normal so eingestellt, daß der Höchstdruck in dem Akkumulator wesentlich geringer ist als der normale Arbeitsdruck des

Bremssystems. Wenn die Bremsen gelöst werden, kehrt <das Ventilglied 47 zu der in Abb. 1 dargestellten Stellung zurück, so daß der Akkumulator 12 von der Pumpe 10 wieder ,geladen werden kann, worauf die Teile die in Abb. 2 dargestellte Stellung wieder einnehmen.

Der Hauptkolben: 21 kann völlig von dem Pedal getrennt und mechanisch nicht mit ihm verbunden sein. Der Pedalhebel 17 ist dann mit dem Tauchkolben 39 der Steuervorrichtung 18 durch eine Feder (nicht gezeichnet) gekuppelt, die belastet wird, wenn der Fußhebel niedergedrückt wird, wobei der entstehende Flüssigkeitsdruck das Ventil 77> /8 gögßn die Federbelastung z.u öffnen sucht, die von dem im Raum 94 auf den ringförmigen Teil des Kolbens 39 außerhalb des Schließrandes 77 herrschenden Flüssigkeitsdruck verursacht wird. Das in Abb. 4, 5 und 6 dargestellte System besitzt eine Hauptzylindereinheit 100 mit einem hydraulischen Hauptzylinder 101 und einem Kolben 102, der beim Vorwärtsgehen Druckflüssigkeit zu den Bremsen (nicht gezeichnet) fördert. Der Raum 103 hinter dem Kolben wird- von einer kontinuierlich angetriebenen Pumpe 104 über eine Rohrleitung

as 109 mit Flüssigkeit versorgt und enthält ein Ventil 105, 106, das bei Betätigung des Bremspedals 107 geschlossen wird. Hierbei wird hinter dem Kolben 102 des Hauptzylinders ein Flüssigkeitsdruck aufgebaut und der Kolben nach vorwärts verschoben.

Ein Teil der Kraft, die hydraulisch auf den Kolben 102 des Hauptzylinders !ausgeübt wird, wirkt auf den Kolben 110 und so auf das Bremspedal 107. Hierdurch wird dem Fahrer die Stärke der Bremsbetätigung angezeigt. Wenn das Bremspedal 107 frei ist, ist das Ventil 105, 106 offen, und die Flüssigkeit fließt von der Pumpe über die Leitungen; in, 112 und 113 frei zu dem Vorratsbehälter 108 zurück. In dem System ist ein- Akkumulator 114 vorgesehen, Dieser kann von der üblichen Form sein und aus einem Zylinder 115 und einem Kolben 116 bestehen, der einen im Volumen veränderlichen Arbeitsraum 117 begrenzt. Der Kolben wird durch elastische Mittel, z. B. unter Druck stehendes Gas oder eine Feder in der Kammer 118 angetrieben und versucht das Volumen des Raumes 117 zu vermindern.

Ein Absperrventil, das mit 119 bezeichnet ist, ist für den Akkumulator vorgesehen und besteht aus einem Körper 120 mit einer Bohrung, die von einem Teil 121 mit einem großen. Durchmesser und einem koaxialen Teil 122 mit kleinem Durchmesser gebildet ist. Nächst dem inneren Ende des Teils mit kleinem Durchmesser bildet ein nach innen gerichteter Ringflansch einen Ventilsitz 124 mit noch kleinerem Durchmesser. Ein Kolbenventilglied, bestehend aus einem großen Kolben 125 und einem kleinen Kolben 126, ist gleitend in den entsprechenden Bohrungen angeordnet. Die Kolben sind starr durch einen dünnen Schaft 127 miteinander verbunden, der sich mit Spiel durch den Ventilsitz hindurch erstreckt. Der kleine Kolben 12O ist nach dem Schaft zu mit einem kegelstumpfartigen¹ Teil versehen, der so angeordnet ist, daß er den Sitz 124 verschließt und auch die Bewegung des kleinen Kolbens in Richtung des erweiterten Teils 121 der Bohrung begrenzt. Die Kolben 125 und 126 werden nach dieser Richtung gedruckt durch eine in der engen Bohrung angeordnete Schraubenfeder 128. Von dem kleinen Kolben erstreckt sich eine Betätigungsstange 129 axial durch die Feder 128 und die Abschlußwand der engen Bohrung hindurch. Der vorspringende Teil dieser Stange 129 ist durch einen Zapfen mit Langloch 130 oder eine andere Leergangvorrichtung mit einem Ende eines Pendelhebels 131 verbunden. Das andere Ende des Hebels ist an das Bremspedal' 107 od. dgl. angeschlossen, und im mittleren Teil ist der Hebel durch ein Druckglied 132 mit der Regelventilvorrichtung 105, 106 der Arbeitseinheit 100 verbunden. Während des Hauptteils der Bremsbewegung stützt sich der Pendelhebel 131 auf der Stange 129 des Absperrventils ab und drückt so das Ventilglied 106 der Arbeitsvorrichtung 100 vorwärts, ebenso wie der Kolben des Hauptzylinders durch den Flüssigkeitsdruck vorwärts bewegt wird.

Die beiden Kolben 125 und 126 arbeiten in Verbindung mit den folgenden Öffnungen und Verbindungen. Der Pumpenaustrag ist ständig verbunden mit dem Raum 133 zwischen dem großen Kolben 125 und dem Flansch 123. Die große Bohrung 121 besitzt in der Nähe ihres inneren Endes eine erste Öffnung 134, die durch ein Rückschlagventil 135 mit dem hydraulischen Akkumulator 114 verbunden ist. Sie ist weiterhin über eine zweite öffnung 136 ebenfalls durch ein Rückschlagventil 137 mit dem Arbeitsraum 103 hinter dem Kolben 102 des Hauptzylinders verbunden. Bei de öffnungen werden von dem großen Kolben 125 des Absperrventils kontrolliert. Der äußere Teil der großen Bohrung ist direkt mit dem hydraulischen Akkumutator bei 138 verbunden. Unmittelbar hinter dem Ventilsitz 124 ist die enge Bohrung 122 mit einer dritten öffnung 139 versehen, die über ein Rohr 109 direkt mit dem Arbeitsraum 103 hinter dem Kolben 102 des Hauptzylinders verbunden ist.

Das Absperrventil arbeitet kurz, wie folgt: Wenn das System in Ruhe ist, hält die Schraubenfeder des Überdruckventils den Kolben in der aus Abb. 4 ersichtlichen Endstellung. In dieser sind die dritte öffnung 139 und der Ventilsitz 124 durch den kleinen Kolben 126 geschlossen. Die zweite öffnung 136 ist durch den großen Kolben 125 geschlossen. Die erste öffnung 134 ist frei und verbindet die Pumpe 104 mit dem Akkumulatorraum 117. Wenn die Pumpe 104 infolge des Fahrzeuglaufes angetrieben wird, wird der Akkumulator 114 geladen. Ist ein voirbestimmter Druck in dem Akkumulator erreicht, so bewegt dieser Druck das Kolbenglied 125, 126, 127 gegen die Feder 128. Die erste Wirkung ist, daß der Pumpendruck auf die ganze Querschnittfläche des kleinen Kolbens 126 wirken kann und so das Kolbenventilgliied 125, 126, 127 in seine Zwischenstellung bewegt, die in Abb. 5 dargestellt ist. Der Akkumulator 114 wird hierbei von der Pumpe 104 getrennt, und diese kommt über den Ventilsitz 124¹UQd die dritte Öffnung 139 des Rück-

schlagventils in Verbindung mit der Bremsvorrichtung. Diese Bewegung des Ventiligliedes wird ermöglicht durch die Leergangsvorrichtuiig 130 und ist darum nicht begleitet von einer Bewegung des Pendelhebels 131.

Wenn das. Bremspedal 107 betätigt wird, während die Drudkforderung der Pumpe gering ist, wirkt die Druckstange 132 nach einer anfänglichen Bewegung zum Zweck, das Ventil 105,106 zu schließen., als' eine Abstützung für den Pendelhebel 131, so daß die fortgesetzte Bewegung des Pedals dazu führt, daß der -Piendelhebel das Kolbenventil 125, 126, 127 gegen seine Feder 128 bewegt, bis das in Abb. 6 dargestellte Ende der Bewegung erreicht ist. Der große Kolben hält dann die erste Öffnung 134 geschlossen, wodurch der Akkumulator 114 von der Pumpe getrennt ist, und die zweite Öffnung 136 geöffnet. Hierdurch ist es der Druckflüssigkeit möglich, von dem Akkumulatorraum 117 durch das Rückschlagventil 137 zu dem Arbeitsraum 103 der Vorrichtung zu fließen, d. h. wenn und solange der Flüssigkeitsdruck in dem Raum 103, der über das Ventil 124 und die dritte Öffnung 139 auch von der Pumpe versorgt wird, kleiner als in dem Äkkumulator 114 ist. Infolgedessen erfolgt unmittelbar nach Betätigung des Bremspedals eine reichliche Versorgung mit Druckflüssigkeit, selbst wenn die Pumpe 104 langsam läuft. Weiterhin wird von dem Akkumulator 114 nur so viel Flüssigkeit abgegeben, als genügend ist, um dem !anfänglichen Dr.uckmangel in der Arbeitsvorrichtung. 100 abzuhelfen, denn der sich in dem Arbeitsraum aufbauende Druck wirkt auch auf das Kolbenventilglied, so daß der große Kolben 125 die zweite Öffnung 136 verdeckt und auf diese Weise den Akkumulator 114 von der Arbeitsvorrichtung 100 trennt. Diese Wirkung kann abhängig von den Flachen der Teile und dter Stärke der Feder 128 hervorgerufen werden, wenn ein gewünschter Bremsdruck erreicht ist, der kleiner als derjenige in dem Akkumulator 114 sein kann. Das Rückschlagventil 137 gewährleistet, daß die Druckflüssigkeit in der Arbeitsvorrichtung 100 nicht in den Akkumulator 114 zurückkehren kann, wenn der Bremsdruck ansteigt. Der Umstand, daß der große Kolben 125 des Absperrventils 119 die erste Öffnung 134 während einer Bremsanwendung immer schließt, verhindert, daß ein Teil der Pumpenforderung in den Akkumulator 114 gelangt und bietet die Gewähr dafür, daß die .ganze Leistung der Pumpe für die Betätigung der Bremsen verfügbar ist. Sobald das Bremspedal 107- freigelassen wird, kann das Absperrventil 125, 1216, 127 in seine anfängliche Endstellung zurückkehren, die in Abb. 4 wiedergegeben ist, so daß die Pumpe 104 den Akkumulator wieder auffüllt. Wenn der: Akkumulator für die Bremsbetätigung nicht gebraucht wurde, weil die P.umpenförderung ausreicht, bleibt das Absperrventilglied in seiner in Abb. 5 dargestellten Zwischenstellung. Die Bremse wird damn nur durch das Schließen des Regelventils 105, 106 in Tätigkeit versetzt, wenn das Pedal 107 'niedergedrückt wird. In .diesem Fall bildet der Raum 103 den Druekauslaß, und das Hilfsventil 'besteht aus den Teilen und 126, während das den Druck regulierende Akkumulatorventil aus dem großen Kolben 125 bestejht, der in Verbindung mit dem Hilfsventil 123, und der Feder 128 wirkt.

Das vorstehende System ist lediglich ein Erfindungsbeispiel, und die Teile können in bezug auf die Ausbildung und Anordnung verschiedenartige Änderungen erfahren. So kann in dem zweiten Beispiel (Abb. 4 bis 6) das Ventil 119 als Einheit in der Arbeitsvorrichtung 100 statt in dem Akkumulator angeordnet sein, oder das Ganze kann auch .zu einer einzigen Einheit vereinigt sein. Andererseits kann; auch jeder Teil für sich getrennt angeordnet sein. Auch können geeignete Mittel, wie z.B. mechanische Gelenke oder auch eine hydraulische Fernsteuervorrichtung verwendet werden, um eine wirksame Betätigung des Absperrventils durch die Steuerorgane während des ersten Teils der Bewegung des Bremspedals od. dgl. zu bewirken.

Die Erfindung ist auch nicht beschränkt- auf Bremssysteme, sondern sie ist anwendbar auf jedes Flüssigkeitsdrueksystem, wie z. B. auf solche, wie sie zur Betätigung von Fernsteuerungen, beispielsweise an, Flugzeugen, und auf vielen industriellen Arbeitsgebieten verwendet werden.

Claims

Patentansprüche:

1. Mit Druckflüssigkeit .arbeitendes System, insbesondere Bremseinrichtung für Kraftfahrzeuge, in dem ein von einer Pumpe mit Druckflüssigkeit -gespeister hydraulischer Akkumulator angeordnet ist, um den Drutikauslaß zu entlasten, während das Regelventil geschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein zwischen, dem Akkumulator (12) und dem Druckauslaß (34) des Systems angeordnetes Akkumulatorventil (64, 65, 86) so mit Regelorganen verbunden ist, daß es von diesen geöffnet wird, wenn sie das Regelventil (77, 78) schließen, so daß Druckflüssigkeit von dem Akkumulator zu dem Auslaß des- Systems fließen kann.

2. Druckflüssigkeitssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein automatisch druckgesteuertes Akkumulatorventil (64, 65, 86) zwischen der Pumpe (10) und dem Akkumulator (12) angeordnet ist.

3. Druckflüssigkeitssystem nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck am Auslaß- (34) auf das Akkumulatorventil im Schließsinn wirkt.

4. Druckflüssigkeitssystem nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein zwischen dter Pumpe und dem Akkumulatoxventil (64, 65, 86) angeordnetes Hilfsventil (45,46) vorgesehen ist, das verhindern soll, daß Druckflüssigkeit zu dem Vorratsbehälter (11) fließt, wenn der Akkumulator (12) aufgeladen wird, und das ebenfalls von den Regelorganen positiv betätigt wird.

5. Druckflüssigkeitssystem nach Anspruch ι

bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Akkumulatorventil (64, 65, 86) zur Abtrennung der

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t^Jümpe vun dem Akkumulator das Hilfsventil (45, 46J selbsttätig öffnet und so den Pumpenäuslaß mit dem Auslaß! des Systems verbindet.

6. Druckflüssigkeitssystem nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Ak'kumulatorventil aus -einem Gegendruckventil (86, 87;, einem Absperrventil (65, 55) und einem Hilfsventil (45, 46) besteht, von denen das Gegendruckventil (86, 87J gegen Federwirkung geöffnet wird, wenn der Akkumulatordruck einen vorbestimmten Wert erreicht, und so bewirkt, daß der Flüssigkeitsdruck das Hilfsventil (45, 46) öffnet, um auf diese Weise den Pumpendruck zu entlasten und zu ermöglichen, daß das Absperrventil geschlossen wird.

7. Druckflüssigkeitssystem nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Regelventil (77, 78), das Hilfsventil (45, 46) und das Absperrventil (65, 55) koaxial in einer Bohrung eines gemeinsamen Gehäuses angeordnet sind.

8. Druckflüssigkeitssystem nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckauislaß. (34J des Systems zu einem Druckflüssigkeitsmotor (21) führt, von dem ein: beweglicher Teil (40, 41) mit dem Regelventil (86, 87) so verbunden ist, daß er das Ventil so öffnet, wie die Bewegung des Motors, veranlaßt durch die Druckflüssigkeit, fortschreitet.

9. Druckflüssigkeitssystem nach Anspruch 1

bis 8, dadurch ,gekennzeichnet, daß das Absperrventil aus einem festen Körper mit einer Bohrung (56), einer in der Bohrung gleitenden Ventilbüchse (55) und einem Ventilglied (47) mit Kopf (65; besteht, das so angeordnet ist, daß es axial in Sitzstellung auf der Ventilbüc'hse gleitet, während die Ventilbüchse, axial durch den von der Pumpe erzeugten Flüssigkeitsdruck beaufschlagt, die Sitzstellung unterbricht und so ermöglicht, daß Druckflüssigkeit zu dem Akkumulator fließt.

10. Druckflüssigkeitssystem nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß Druckflüssigkeit von dem Akkumulator zu dem Ausfluß des Systems fließt, wenn das Ventilglied (47) mit seinem Kopf (65) axial aus seiner Sitzverbindung mit der Ventilbüchse (55) bewegt wird.

11. Druckflüssigkeitssystem mach Anspruch 1 bis 10, dadurch !gekennzeichnet, daß die Ventilbüchse (55) durch die Druckflüssigkeit im Auslaß (34) des Systems nach ihrer Sitzstellung zu beaufschlagt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen