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Hauptdruckzylimder für hydraulische K itfahrzcus : bremscl u. dl.
Die Erfindung betrifft einen Hauptdruekzylinder, u. zw. insbesondere einen Hauptdruckzylinder für hydraulische Kraftfahrzelgbremsen und andere mit Flüssigkeiten arbeitende Kraftübertragungs- vorrichtungen.
Bei den gegenwärtig auf Kraftfahrzeugen, verwendeten üblichen hydraulischen Bremsvorrirh- tungen besitzt der Hauptdruck-oder Verdichtungszylinder eine kleine Ausgleiehsöffnung, die sieh, wenn der Kolben des Hauptdruekzylinders in der Rückzugsstellung liegt, unmittelbar vor diesem Kolben befindet. Der Zweck dieser Öffnung besteht darin, zwischen dem Innern des Hauptdruckzylinders und dem einen Teil der Bremsvorrichtung bildenden Flüssigkeitsbehälter eine freie Verbindung herzustellen.
Eine solche Ausgleichsöffnung ist z. B. in der amerikanischen Patentschrift Nr. 1758671 mit 42 bezeichnet.
Die Vorderseite des Kolbens besitzt eine Gummimanschette, in der genannten Patentschrift mit 25 be- zeichnet, und durch die häufige Bewegung dieser Gummimanschette vor der Ausgleichsöffnung wird eine unerwünschte Abnutzung an den Rändern der Manschette hervorgerufen.
Ein Hauptzweck der Erfindung besteht darin, die Anordnung einer solchen Ausgleiehsoffnung zu vermeiden, die bei jedem Gebrauch der Bremsvorrichtung vom Kolben ab-und aufgedeckt wird.
Bei den gegenwärtig in Gebrauch befindlichen Bremsvorrichtungen ist es ferner üblich, in dem Metallkolben unmittelbar hinter der Gummimanschette Öffnungen vorzusehen, um das Strömen der
Flüssigkeit aus dem Behälter in den Zylinder längs des Kolbens und der Manschette während des Rück- zugshubes des Kolbens zu erleichtern. Solche Öffnungen sind in der genannten Patentschrift mit 41 bezeichnet. Die Teile der Gummimanschette, welche diese Öffnungen bedecken, sind nicht getragen, und wenn die Bremsen im Notfall angezogen werden, kommt es manchmal vor, dass der im Hauptdruckzylinder erzeugte Druck genügend gross ist, um diese Teile der Gummimansehette in diese Öffnungen zurückzudrängen, was eine Beschädigung der Gummimanschette nach sich zieht.
Um die Bildung von Drücken zu vermeiden, die die Gummimanschette in dieser Weise beschädigen würden, ist der Konstrukteur der Bremse gezwungen, einen Hauptdruckzylinder anzuwenden, der einen grösseren Durchmesser besitzt als sonst nötig oder wünschenswert wäre.
Demgegenüber bezweckt die Erfindung, einen Hauptdruckzylinder zu schaffen, bei welchem zusätzliche Flüssigkeit aus dem Behälter während des Rückzugshubes des Kolbens in den Zylinder angesaugt wird, wobei aber im Kolben keine Öffnungen vorgesehen sind.
Die gegenwärtig übliche Bauart hat ferner den Nachteil, dass sie eine mit der Kolbenrüekseite in Verbindung stehende Flüssigkeitsmasse erfordert, und wenn der Hauptdruckzylinder ausserhalb des Druckmittelbehälters angeordnet werden soll, wie es beispielsweise die amerikanische Patentschrift Nr. 1847402 zeigt, muss der Hauptdruekzylinder und der Kolben verlängert werden, um einen zur Aufnahme von Flüssigkeit bestimmten Raum auf der Kolbenrückseite vorzusehen. In der genannten Patentschrift Nr. 1847402 steht die ringförmige im Kolben vorgesehene Aussparung 16 ständig mit dem Flüssigkeitsbehälter in freier Verbindung und bildet ein Beispiel für einen hinter der Vorderseite des Kolbens vorgesehenen Flüssigkeitsraum dieser Art.
Demgegenüber bezweckt die Erfindung eine gedrungenere Anordnung zu schaffen, bei welcher der Zylinder ausserhalb des Behälters angeordnet werden kann, ohne dass der Zylinder und Kolben verlängert werden müssen.
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Der Erfindung gemäss wird eine verbesserte Ventileinrichtung zwischen dem Zylinder und den zu den Bremsen an den Fahrzeugrädern führenden Leitungen vorgesehen und für dieses Ventil eine neuartige Steuervorrichtung geschaffen. Auch zwischen dem Zylinder und dem Flüssigkeitsbehälter wird ein verbessertes Ventil vorgesehen und für dieses Ventil gleichfalls eine Steuervorrichtung geschaffen.
Der Hauptdruekzylinder soll einfacher, dauerhafter und in der Herstellung billiger sein als die bisher auf dem Markt befindliehen.
Andere Zwecke und Vorteile ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung.
In der Zeichnung zeigt : Fig. 1 eine hydraulische mit dem verbesserten Hauptdruckzylinder versehene Bremsvorrichtung in schematischer Darstellung ; Fig. 2 den verbesserten Hauptdruckzylinder in einem lotrechten Schnitt und Fig. 3 die zwischen dem Hauptdruckzylinder und dem Flüssigkeit-
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Gemäss der Fig. 1 besteht die dargestellte hydraulische Bremsvorrichtung aus einem Flüssig- keitsbehälter 10, einem Hauptdruckzylinder 11, einem Hauptdruckzylinderkolben12, einem Betätigungsfusshebel 13, einer Leitungsanordnung 14, den Radbremszylindern 15, den Radbremszylinderkolben 16, den Bremsschuhen 17, den Bremstrommel 18 und den Bremsschuhrückzugsfedern 19. Das untere Ende des Bremspedals ist an einer Kolbenstange 20 angelenkt, die lose gegen den Kolben 12 anliegt, so dass die Feder 21 das Pedal 13 mit der Kolbenstange 20 unabhängig vom Kolben 12 in die Ruhestellung zurück- bringen kann.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 besteht der Behälter 10 mit dem Zylinder 11 aus einem einzigen Gussstück mit einem Halter oder Flansch 22 zur Befestigung des Gussstückes am Rahmen oder an einem sonstigen geeigneten Teil des Kraftfahrzeuges.
Der Kolben 12 besteht zweckmässig aus Metall und ist mit einer ringförmigen Nut versehen, in welcher ein Dichtungsring 23 angeordnet ist.
Die Feder 24 hält für gewöhnlich den Kolben 12 mit einem Anschlag 25 in Berührung, der durch einen Sprengring 26 gegen eine am hinteren Ende des Zylinders 11 vorgesehene Schulter festgehalten wird. Die Vorderseite des Kolbens 12 besitzt ein zylindrisches, in der Mitte angeordnetes Verlängerungsstück 27, an welchem eine Ventilsteuerstange 28 durch ein beliebiges geeignetes Mittel befestigt ist. Die Vorderseite des Kolbens besitzt ferner eine Gummimanschette 29.
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stützt, die durch das Gussstück des Behälters und Zylinders gebildet wird. Der Stift 55 greift in einen
Schlitz 57 ein, der im unteren Ende des Teils 52 vorgesehen ist.
Die Feder 50 ist stärker als die Feder 44 und hält den Teil 52 an der oberen Grenze seiner Bewegung gegenüber dem Stift 55 fest. Die Abmessungen der Teile sind so gewählt, dass, wenn der Kolben 12 sich in der Rüekzugsstellung befindet und das Ende der Ventilsteuerstange 28 aus seiner Lage unter dem Ventilbetätigungsteil 54 herausgezogen ist, das
Ventil 42 von seinem Sitz abgehoben ist und die Bohrung. * ? mit dem Behälter 10 in freier Ver- bindung steht.
Die Arbeitsweise einer mit dem erfindungsgemässen Hauptdruckzylinder versehenen Brems- vorrichtung ist folgende : Wenn die Teile sieh in der aus der Zeichnung ersichtlichen Stellung befinden, die der Ruhestellung entspricht, ist zwischen der Leitungsanordnung 14, den Radbremszylindern 1, 5, dem Hauptdruckzylinder 11 und dem Behälter 10 eine freie Verbindung vorhanden. Hiedurch wird erreicht, dass Flüssigkeit aus dem Behälter in die Leitungsanordnung fliessen kann, um dort die Flüssig- keit zu ersetzen, die etwa aus der genannten Leitung entwichen ist, und auch um das Zusammenziehen der Flüssigkeit in der Leitungsanordnung unter dem Einfluss der Temperaturänderungen auszugleichen.
Desgleichen kann ein durch die Ausdehnung der Flüssigkeit unter dem Einfluss der Temperatursehwan- kungen etwa entstehender Flüssigkeitsüberschuss aus der Leitungsanordnung und aus den Radbrems- zylindern frei in den Behälter zurückfliessen.
Wenn der Bedienende auf das Pedal 13 tritt, so wird der Kolben 12 nach rechts vorgeschoben, wodurch Flüssigkeit aus dem Hauptdruekzylinder 11 in die Bohrung 30 und von hier aus über das offene
Ventil 34 in die Leitungsanordnung 44 gedrückt wird. Durch die anfängliche Bewegung des Kolbens 1.'3 wird das Ventilbetätigungsstück 54 durch das Ende der Ventilsteuerstange 28 nach oben bewegt. Diese
Bewegung sucht, die Feder 50 zusammenzudrücken, aber da diese Feder stärker ist als die Feder 44, so ist die Folge davon, dass letztere Feder zusammengedrückt und das Ventil 42 nach oben bewegt und mit seinem Sitz 43 in Berührung gebracht wird.
Infolge des durch den Stift 55 und dem Schlitz 57 bewirkten
Spiels in der Verbindung zwischen dem Teil 52 und dem Ventilbetätigungsstück 54 kann sich letzteres
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hat man eine grössere Freiheit in den Herstellungstoleranzen für die verschiedenen Ventilbetätigungs- teile. Nachdem das Ventil 42 geschlossen ist, ist die Unterseite desselben auch dem Einfluss des Flüssigkeitsdruekes ausgesetzt, wodurch die anfänglich durch die Kraft der Feder 50 bewirkte Abdichtung erhöht wird.
Durch die anfängliche Bewegung des Hauptdruckzylinderkolbens-/2 nach vorn wird auch der
Finger 37 der Ventilsteuerstange 28 von der Stange 88 entfernt. Sollte dieses erfolgen, bevor das Ventil 42 schliesst, so wird das Kugelventil 34 durch die Feder 56 wohl zuerst geschlossen, aber sofort durch die aus dem Hauptdruckzylinder herausfliessende Flüssigkeit wieder geöffnet.
Wenn das Ventil 42 geschlossen wird, bevor der Finger 37 sieh von der Stange 88 entfernt, wird das Ventil. 34 durch die aus dem Haupt- druckzylinder herausfliessende Flüssigkeit offen gehalten und schliesst auch nur vorübergehend nicht.
Die durch das Ventil 34 strömende Flüssigkeit erzeugt einen Druck in der Leitungsanordnung 14 und in den Radbremszylindern 15, wodurch die Radbremszylinderkolben 16 die Bremsschuh 17 gegen die
Bremstrommel 18 andrücken.
Wenn der Bedienende das Pedal 18 loslässt, so wird dieses Pedal mit der Kolbenstange 20 durch die Feder 21 in die normale Stellung zurüekgebracht. Der Kolben 12 wird durch die zugehörige Feder 24 in die Ruhestellung zurückgeführt, und sobald er vom Druck entlastet ist und seine Rückkehrbewegung beginnt, schliesst sich das Kugelventil 34, wodurch die Flüssigkeit in der Leitungsanordnung und in den Radbremszylindern eingeschlossen bleibt. Durch die Rüekkehrbewegung des Kolbens 12 wird im Zylinder 11 ein Vakuum erzeugt ; der Druck, den die im Behälter 10 unter atmosphärischem Druck stehende Flüssigkeit auf die Oberseite des Ventils 43 ausübt, überwindet dann die Kraft der Feder 50 und bewegt das Ventil 42 nach unten, indem dieses von seinem Sitz 43 abgehoben wird.
Hiedurch kann Flüssigkeit während dieses Rückzugshubes des Kolbens 12 aus dem Behälter in den Zylinder 11 fliessen.
Der im Teil 52 vorgesehene Schlitz 57 ist lang genug, um diese Bewegung des Ventils 42 nach unten zu ermöglichen. Während der Kolben 12 seine Rückkehrbewegung fortsetzt, wird überschüssige Flüssigkeit aus dem Behälter 10 durch die Öffnung 41, die Ventilkammer 40, den Kanal. 39 und die durch die Büchse 56 geschaffenen Öffnungen 58 in die Bohrung 30 und von hier aus in den Zylinder 11 angesaugt.
Wenn der Kolben 12 seine Rüekkehrbewegung beendet hat, öffnet sieh einerseits das Ventil 42 und anderseits drückt der Finger 37 auf die genutete Stange. 38 und das Ventil. 34, wodurch auch die Verbindung zwischen der Leitungsanordnung und der Bohrung 30 wieder hergestellt wird. Hierauf bewirken die Rückzugfedern 19 der Bremsschuhe 17, dass die Radbremszylinderkolben 16 in die RüekzugssteIIung zurückkehren und Flüssigkeit aus der Leitungsanordnung in die Bohrung 30 gedrückt wird.
Da während des Rückzugshubes des Hauptdruckzylinderkolbens Flüssigkeit aus dem Behälter in den Hauptzylinder angesaugt wurde, so muss ein Teil oder die Gesamtmenge der aus der Leitunganordnung zurückströmenden Flüssigkeit in den Behälter 10 fliessen, was über das geöffnete Ventil 42 frei erfolgen kann. Durch die Haube 49 wird ein zufälliges Schliessen des Ventils 42 durch diese in den Behälter zurückströmende Flüssigkeit verhindert.
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Obwohl nur eine Ausführungsform der Erfindung beschrieben und dargestellt wurde, versteht es sich doch von selbst, dass auch zahlreiche andere Ausführungsformen möglich sind.
PATENT-ANSPRÜCHE : 1. Hauptdruckzylinder und mit diesem verbundener Druekmittelbehälter, insbesondere für hydraulische Bremsen, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (12) ein zwischen der Betätigungskammer und dem Behälter (10) angeordnetes Ventil (42) und ein zwischen der Betätigungskammer und den Betätigungsleitungen (14) angeordnetes anderes Ventil (84) steuert.