DE2711297A1

DE2711297A1 - Hauptbremszylinder

Info

Publication number: DE2711297A1
Application number: DE19772711297
Authority: DE
Inventors: Edward J Falk
Original assignee: Wagner Electric Corp
Current assignee: Wagner Electric Corp
Priority date: 1976-03-16
Filing date: 1977-03-15
Publication date: 1977-10-06
Also published as: FR2344428B1; ES456897A1; DE2711297C3; FR2344428A1; JPS52132275A; GB1544734A; IT1086558B; MX145601A; US4152897A; BR7701568A; DE2711297B2; DE7707980U1; CA1066329A; AR211633A1

Description

DR. ERICH NEUGEBAUKR

Γ AT E Λ' TANWALT 8 MÜNCHEN 2β - POSTFACH 31 Z AV EIB KÜCKEN STRABSE IO

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TELEFON (Ο811) 214337 r. 292501 TELKGHAMMAnRKSSE:

παλάβιαγατεντ München TELEX β-24477

15. März 197 7 U-3788

Patentanmeldung

WAGNER ELECTRIC CORPORATION Paraippany, New Jersey 07054, U.S.A.

Hauptbremszylinder

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BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft Hauptbremszylinder für die Bremsanlagen von Kraftfahrzeugen oder dergleichen.

Die Tatsache, daß bei neuzeitlichen Hauptbremszylindern ein erster und ein zweiter Kolben hintereinander in einem einzigen Hauptzylinder angeordnet sind, führt zu einer Vergrößerung der Baulänge und einer Erhöhung des Gewichts des Hauptbremszylinders. Eine solche Vergrößerung der Abmessungen und des Gewichts bei derartigen Zubehöreinrichtungen ist jedoch angesichts der Nachfrage nach kleineren und leichteren Fahrzeugen unerwünscht. Außerdem wird das Gewicht des Hauptbremszylinders bei großen Fahrzeugen, z.B. Lastkraftwagen, so groß, daß es nicht mehr möglich ist, den hauptbremszylinder in der üblichen Weise freitragend zu unterstützen. Die erforderliche Verwendung einer zusätzlichen Halterung führt zu einer weiteren Steigerung des Fahrzeuggewichts. Eine Möglichkeit, die Baulänge und damit das Gewicht zu verringern, besteht darin, die bei einem Hauptbremszylinder normalerweise vorhandenen Ausgleichsventile außerhalb des Zylinders anzuordnen. In dieser Weise angeordnete Ausgleichsventile sind z.B. in den US-PSen 3 818 706 und 3 879 947 beschrieben. Jedoch besteht bei diesen bekannten Ausgleichsventilen die Gefahr einer Verstopfung durch im Behälter für die Hydraulikflüssigkeit vorhandenen Schmutz.

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Hierbei kann sich eine besonders große Gefahr dann ergeben, wenn ein Ausgleichsventil durch Schmutz im teilweise geöffneten Zustand gehalten wird. Ist ein Ausgleichsventil offen, kann das Druckmittel zum Bremsflüssigkeitsbehälter strömen, statt zu den Bremsleitungen zu gelangen. Der hierdurch entstehende Verlust an Bremsdruck führt zum Versagen der Bremsen.

Bis jetzt ist kein Hauptbremszylinder bekannt, bei dem ein sich selbsttätig reinigendes Ausgleichsventil vom Hauptzylinder entfernt angeordnet ist.

Durch die Erfindung ist nunmehr ein Hauptbremszylinder mit zwei Kolben geschaffen worden, bei dem das Ausgleichsventil für jeden Kolben außerhalb der Bohrung des Hauptzylinders angeordnet ist. Hierbei sind die Ausgleichsventile mit flexiblen Lippen versehen, so daß in der Bremsflüssigkeit vorhandene feste Verunreinigungen an den Lippen vorbeigesaugt werden können, ohne daß die Ventile hängenbleiben oder blokkiert werden.

Hierbei enthält die einzige vorhandene Zylinderbohrung eines hydraulischen Hauptzylinders einen ersten und einen zweiten Kolben, von denen jeder dazu dient, einen hydraulischen Druck auf einen zugehörigen unabhängigen Bremskreis aufzubringen. Der erste Kolben wird auf direktem Wege durch eine mit Hilfe des Bremspedals über eine Stoßstange aufgebrachte Kraft betätigt. Der zweite Kolben wird normalerweise durch einen hydraulischen Druck betätigt, der durch den ersten Kolben auf seine Rückseite aufgebracht wird. Wenn durch einen Druckverlust in einem der beiden Bremskreise einer der Kolben wirkungs-

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los wird, kann der andere Bremskolben seine Aufgabe weiter erfüllen. Geht der Druck im ersten Bremskreis verloren, bewegt sich der erste Kolben nach vorn, um sich mechanisch am hinteren Ende des zweiten Kolbens abzustützen, so daß er die über die Stoßstange aufgebrachten Kräfte auf den zweiten Kolben überträgt, damit der zweite Bremskreis zur Wirkung gebracht werden kann. Geht der Druck im zweiten Bremskreis verloren, wird der zweite Kolben bei der Betätigung der Bremse bis zum Ende seiner Hubstrecke vorgeschoben, so daß es dem ersten Kolben möglich ist, im zugehörigen Teil der Zylinderbohrung einen Druck zu erzeugen.

Die Ausgleichsventile für die beiden Kolben sind außerhalb der Zylinderbohrung angeordnet, um die Baulänge und das Gewicht des Hauptzylinders zu verringern.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 einen axialen Schnitt einer Ausführungsform eines Hauptbremszylinders nach der Erfindung;

Fig. 2 in einem vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 1 eines der Ausgleichsventile;

Fig. 3 in einer Draufsicht die Fluideinlaßöffnungen des Ausgleichsventils nach Fig. 2;

Fig. 4 eine perspektivische Schrägansicht eines Hebels zum Betätigen des Ausgleichsventils nach Fig. 2 und 3;

Fig. 5 in einer Fig. 2 ähnelnden Darstellung das Ausgleichsventil im geschlossenen Zustand;

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Fig. 6 einen axialen Schnitt der Ausführungsform nach Fig. 1, der die Stellung der Teile fUr den Fall erkennen läßt, daß der erste Bremskreis versagt hat;

Fig. 7 einen axialen Schnitt der Ausführungsform nach Fig. 1, in dem die Stellung für den Fall wiedergegeben ist, daß der zweite Bremskreis versagt hat; und

Fig. 8 eine zweite Ausführungsform eines Hauptbremszylinders nach der Erfindung.

In Fig. 1 ist ein insgesamt mit 10 bezeichneter Hauptbremszylinder mit hintereinandergeschalteten Kolben dargestellt, zu dem ein zylindrischer Teil 12 mit einem geschlossenen Ende 14 und einem offenen Ende 16 gehört, ferner ein Befestigungsflansch 18, erste und zweite Ausgleichsventile 20 und 20a sowie ein erster und ein zweiter Bremsflüssigkeitsbehälter 22 bzw. 22a.

Das eine Ende eines ersten Zylinders 28 wird durch einen ersten Kolben 24 mit einem Dichtungsring 26 gebildet. Ein zweiter Kolben 30 ist zwischen dem ersten Kolben 24 und dem geschlossenen Ende 14 des zylindrischen Teils 12 angeordnet. Ein erster Dichtungsring 32 auf dem dem ersten Kolben 24 benachbarten Ende des zweiten Kolbens 30 schließt den ersten Zylinder 28 an seinem inneren Ende ab. Auf dem dem geschlossenen Ende 14 des Zylinderteils 12 am nächsten benachbarten Ende des zweiten Kolbens 30 ist ein zweiter Dichtungsring 34 angeordnet, um den zweiten Zylinder 36 am äußeren Ende abzugrenzen.

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Der zweite Kolben 30 weist einen zylindrischen Ansatz 38 auf, der an seinem freien Ende mit einem ringförmigen Führungsflansch 40 versehen ist, welcher durch die Wand des Zylinderteils 12 gleitend geführt wird. Der Führungsflansch 40 hält den zweiten Kolben 30 in seiner gleichachsigen Lage mit dem Zylinderteil 12, um ein Kippen oder Verklemmen des Kolbens zu verhindern, das zu einer Abnutzung führen könnte.

Mit dem ersten Kolben 24 ist eine Führungsstange 42 verbunden, die durch den ersten Zylinder 28 und einen zylindrischen Hohlraum 44 einer zylindrischen Führungshülse 46 ragt. Die Führungsstange 42 weist einen zylindrischen Abschnitt 48 von etwas größerem Durchmesser auf, der in dem zylindrischen Hohlraum 44 gleitend geführt ist. Die Führungsstange besitzt eine axiale Bohrung 50, die sich von ihrem inneren Ende 52 aus zu einer Querbohrung 54 erstreckt, so daß ein zusammenhängender Strömungskanal vorhanden ist, der von dem zylindrischen Hohlraum 44 aus über die axiale Bohrung 50 und die Querbohrung 54 zu dem ersten Zylinder 28 führt. Die Führungshülse 46 weist auf ihrer Außenseite einen ringförmigen Führungsflansch 56 auf, der durch die Zylinderwand gleitend geführt wird. Der ringförmige Führungsflansch 56 und die Führungshülse 46 dienen in Verbindung mit der mit der Führungsstange 42 zusammenarbeitenden Führungshülse dazu, den ersten Kolben 24 gleichachsig mit dem Zylinder 28zu führen, um ein Verkanten des Kolbens und eine Abnutzung zu verhindern. Die zylindrische Führungshülse 46 ist mit einer zylindrischen Verlängerung 58 versehen, die in eine zylindrische Vertiefung 60 am äußeren Ende des zweiten Kolbens 30 paßt.

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Ferner sind mehrere Entlüftungsbohrungen 61 und 61a vorhanden, um das Einschließen von Luftblasen in dem zylindrischen Hohlraum 44 zu verhindern.

Der ringförmige Führungsflansch 56 ist auf seiner dem ersten Kolben 24 zugewandten Seite mit einer Ringnut 63 versehen, in die das benachbarte Ende einer als Schraubenfeder ausgebildeten Rückstellfeder 62 für den ersten Kolben eingreift. Das andere Ende der Rückstellfeder 62 steht in Eingriff mit einer Ringnut 64 an der inneren Stirnfläche des ersten Kolbens 24.

Die zylindrische Führungshülse 46 ist nahe ihrem äußeren Ende auf der Innenseite mit einer Ringnut 66 versehen. In die Ringnut 66 ist ein federnd nach außen vorgespannter Anschlagring 68 eingebaut, an dem sich der verdickte zylindrische Abschnitt 48 der Führungsstange 42 nicht vorbeibewegen kann, so daß die Führungsstange in der Führungshülse 46 festgehalten wird. Der Anschlagring 68 weist an seinen Enden zv;ei hakenförmige Abschnitte 72 und 72a auf, die es ermöglichen, den Anschlagring zusammenzuziehen, damit er ein- bzw. ausgebaut werden kann, um die Verbindung zwischen der Führungsstange 42 und der Führungshülse 46 herzustellen bzw. zu lösen.

Dem zweiten Kolben 30 ist gemäß Fig. 1 eine Rückstellfeder 74 zugeordnet, die eine axiale Kraft zwischen dem zweiten Kolben und dem geschlossenen Ende 14 des Zylinderteils 12 zur Wirkung bringt. Die Federkraft der Rückstellfeder 74 ist geringer als diejenige der Rückstellfeder 62 des ersten Kolbens 24, was in Fig. 1 durch die unterschiedlichen Draht-

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durchmesser der Federn angedeutet ist.

Der erste Zylinder 28 hat einen Auslaß 76, der den ersten Zylinder mit einem ersten Bremskreis verbindet. Entsprechend ist der zweite Zylinder 36 mit einem Auslaß 78 versehen, der zu einem zweiten Bremskreis führt. Die beiden Auslässe 76 und 78 sind gegenüber dem Zylinderteil 12 so hoch wie möglich angeordnet, damit die vorhandene Luft beim Entlüften möglichst vollständig entweichen kann.

Das offene Ende 16 des Zylinderteils 12 ist durch einen Kolbenanschlagring 80 abgeschlossen, der sich auf seiner Innenseite an einer Schulter 82 abstützt und durch einen Sprengring 84 in seiner Lage gehalten wird, der in eine Ringnut 86 nahe dem offenen Ende 16 eingebaut ist. Zum Übertragen mechanischer Kräfte dient eine Druckstange 88, die durch eine Öffnung 90 des Kolbenanschlagrings 80 ragt und in eine Pfanne 92 des ersten Kolbens 24 eingreift.

Gemäß Fig. 1 sind zwei Ausgleichsventil-Betätigungshebel 94 und 94a vorhanden, die sich durch Strömungskanäle 96 und 96a erstrecken und teilweise in den ersten Zylinder 28 bzw. den zweiten Zylinder 36 hineinragen. Bei der aus Fig. 1 ersichtlichen Ruhestellung liegen die linken Ränder der Führungsflansche 56 und 40 an den inneren Enden der beiden Ausgleichsventil-Betätigungshebel 94 und 94a an.

Die beiden Ausgleichsventile 20 und 20a sind von gleicher Konstruktion; im folgenden ist daher nur das erste Ausgleichsventil 20 mit weiteren Einzelheiten beschrieben. Diese Be-

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Schreibung wird insbesondere anhand der vergrößerten Darstellung Ib Flg. 2 gegeben.

Das Ausgleichsventil 20 ist in einer zylindrischen Vertiefung 98 des Hauptzylinderteils 12 angeordnet. Die Vertiefung 98 stent gemäß Flg. 1 in Verbindung mit dem unteren Teil des ersten Bremsflussigkeitsbehälters 22. Der Kanal 96 stellt eine Strömungsverbindung zwischen dem unteren Teil der zylindrischen Vertiefung 98 und dem oberen Teil des ersten Zylinders 28 her.

Die Achse des Kanals 96 ist gegenüber der Achse der zylindrischen Vertiefung 98 in Richtung auf eine Seite der Vertiefung: versetzt.

Am Boden der zylindrischen Vertiefung 98 stützt sich ein Basisring 100 eines Halteteils 118 ab. Der Basisring 100 weist einen fingerförmigen Ansatz 102 auf, der nach unten in den Kanal 96 hineinragt und dazu dient, die Winkelstellung des Basisrings zu bestimmen. An seiner Oberseite ist der Basisring 1OO auf der von dem Ansatz 102 abgewandten Seite mit einer zur Lagebestimmung dienenden Einkerbung 104 versehen. Gemäß Fig. 2 ist eine elastische Dichtung 106 vorhanden, die ein unmittelbares Entweichen von Bremsflüssigkeit aus dem Behälter 22 längs der Außenfläche des Basisrings 100 verhindert.

Ober dem Basisring 100 ist ein Ausgleichsventilgehäuse 108 angeordnet, das an seinem unteren Ende einen Lagebestimmungsansatz 110 aufweist, welcher in Eingriff mit der Einkerbung

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104 des Basisrings 100 steht. Durch den Eingriff des Ansatzes 110 in die Einkerbung 104 wird die Winkelstellung des Ausgleichsventil gehäuses 108 bestimmt, das in der zylindrischen Vertiefung 98 durch einen Sprengring 112 festgehalten wird, welcher in Eingriff mit einer Ringnut 114 in der Wand der zylindrischen Vertiefung steht.

Das unelastische Halteteil 118 ist in der Mitte des Ausgleichsventilgehäuses 108 angeordnet. An seiner Oberseite ist das Ausgleichsventilgehäuse 108 mit einer exzentrisch angeordneten Führungsbohrung 120 für einen Ventilschaft versehen. Gleichachsig hiermit ist eine Führungsbohrung 122 im oberen Abschnitt des Halteteils 118 ausgebildet. Zwischen dem oberen Abschnitt des Halteteils 118 und der Unterseite des Ausgleichsventil gehäuses 108 wird ein elastischer Ausgleichsbecher 124 in seiner Lage gehalten. Der Ausgleichsbecher weist eine Öffnung 126 auf, die gleichachsig mit den Führungsbohrungen 120 und 122 angeordnet ist. Das Halteteil 118 weist auf seiner Oberseite einen mit der Führungsbohrung 122 konzentrischen runden Wulst 128 auf, der in Eingriff mit einer dazu passenden Ringnut 130 auf der Unterseite des Ausgleichsbechers 124 steht. Die Ringnut 130 hält einen flachen oberen Abschnitt 132 des Ausgleichsbechers in Anlage an einem dazu passenden flachen Teil 134 der Unterseite des Ausgleichsven tilgehäuses 108. Außerhalb des runden Wulstes 128 stütz sich das Halteteil 118 nicht an des elastischen Ausgleichsbecher 124 ab, sondern der Ausgleichsbecher wird durch die vernachlässigbar geringe Kraft des elastischen Materials des Ausgleichsbechers in Anlage an der Unterseite des Ausgleichs-

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ventilgehäuses 108 gehalten. Der nicht abgestützte Teil des Ausgleichsbechers 124 bildet eine flexible Ventilfläche 135, die in Berührung mit der Unterseite des Ausgleichsventilgehäuses steht. Die Exzentrizität des Ausgleichsbechers 124 bewirkt, daß die flexible Ventilfläche 135 gemäß Fig. 2 auf der linken Seite eine größere radiale Abmessung hat und daher flexibler ist als auf der anderen Seite.

Die flexible Ventilfläche 135 dient zum Verdecken und Verschließen mehrerer FlUssigkeitseintrittsöffnungen 140, von denen in Fig. 2 eine im Längsschnitt erscheint. Gemäß Fig. 3, die das Ausgleichsventilgehäuse 108 in der Draufsicht zeigt, sind sechs Eintrittsöffnungen 140 vorhanden, die in Winkelabständen von 30° längs eines Kreisbogens verteilt sind, dessen Hittelpunkt auf der Achse der Führungsbohrung 120 für den Ventilschaft liegt. Gemäß Fig. 2 ist die Eintrittsöffnung von einem erhöhten Rand 142 umgeben, der verhindert, daß Ablagerungen, die sich auf der Oberseite des Ausgleichsventilgehäuses 108 befinden, in die Öffnungen 140 eintreten. Unter der nicht abgestützten Fläche des Becherteils 124 befindet sich ein Raum 138, in den hinein sich das flexible Material des Becherteils auf eine noch zu erläuternde Weise durchbiegen kann. Ferner ist eine unelastische Scheibe 143 vorhanden, die ein Hindurchdrucken des elastischen Materials der runden Lippe 136 durch die Eintrittsöffnungen 140 verhindert.

Gemäß Fig. 2 ist in den beiden Führungsöffnungen 120 und 122 ein Ausgleichsventilschaft 144 angeordnet, der einen an einem Ende geschlossenen axialen Kanal 146 und einen Auslaß 148 aufweist. Um auf den Ausgleichsventilschaft 144 eine nach oben

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gerichtete Kraft auszuüben, ist eine Kegelfeder 150 vorhanden, deren unteres Ende 152 sich an dem Ausgleichsventilgehäuse 108 abstützt, während ihr oberes Ende 154 mit einem Federteller 156 auf dem Ventilschaft zusammenarbeitet.

Der durch den Strömungskanal 96 ragende Hebel 94 zum Betätigen des Ausgleichsventils bildet bei 158 einen rechten Winkel und ist schwenkbar in Eingriff mit einer Ringnut 160 am unteren Ende des Ausgleichsventilschaftes 144 angeordnet.

Gemäß Fig. 4, wo der Betätigungshebel 94 perspektivisch dargestellt ist, ist ein Betätigungsfinger 162 vorhanden, der durch den Kanal 96 nach unten ragt und an seinem oberen Ende mit zwei seitlichen Ansätzen 164 und 164a verbunden ist; an diese Ansätze schließt sich ein Betätigungsabschnitt 166 mit einem Schlitz 168 an, der sich gemäß Fig. 2 schwenkbar in Eingriff mit der Ringnut 160 am unteren Ende des Ausgleichsventilschaftes 144 bringen läßt. Die Oberkanten 170 und 170a der Ansätze 164 und 164a können sich gemäß Fig. 2 am oberen Rand eines regelmäßigen Trapezes 170 innerhalb des Halteteils 118 abstützen.

Bei der Betriebsstellung nach Fig. 2 ist der Betätigungsfinger 162 vollständig nach links geschwenkt, da gemäß Fig. der Rand des ringförmigen Führungsflansches 56 einen Druck auf den Finger ausübt. Hierbei hält der Betätigungshebel 94 den Ausgleichsventilschaft 144 gemäß Fig. 2 in seiner untersten Stellung. Daher bilden der axiale Kanal 146, der Auslaß 148 und der Kanal 96 eine Strömungsverbindung zwischen dem ersten Behälter 22 und Fig. 1 und dem ersten Zylinder 28,

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um den ersten Zylinder nach der Beendigung eines Bremsvorgangs von dem überschüssigen Druck des Druckmittels zu entlasten.

Im folgenden wird die Wirkungsweise der genannten Ausführungsform anhand von Fig. 1 und 2 beschrieben.

Wenn bei einer Betätigung der Bremse die Stoßstange 88 veranlaßt wird, eine axiale Kraft auf die Pfanne 92 aufzubringen, beginnen der erste Kolben 24 und der zweite Kolben 30 zunächst, sich gemeinsam zu bewegen, da die Rückstellfeder 62 des ersten Kolbens eine größere Kraft aufbringt als die Rückstellfeder 74 des zweiten Kolbens. Sobald die zylindrische FUhrungshülse 46 und der zweite Kolben 30 beginnen, sich zu bewegen, werden die beiden Ausgleichsventil-Betätigungshebel und 94a von dem seitlichen Druck entlastet, der vorher durch die beiden Führungsflansche 56 und 40 auf sie ausgeübt wurde. Sobald die Ventilschäfte 144 und 144a hierdurch von den auf sie wirkenden, nach unten gerichteten Kräften entlastet werden, werden sie durch die zugehörigen Kegelfedern 150 und 150a nach oben bewegt. Hierbei verlagern sich die Auslässe 148 und 148a nach oben, bis sie sich oberhalb des elastischen Materials der zugehörigen Becherteile 124 und 124a befinden. In Fig. 5 ist die Stellung des Ausgleichsventils 20 für den Fall gezeigt, daß der Betätigungshebel 94 vollständig freigegeben worden ist. Hierbei hat sich der Auslaß 148 gegenüber dem elastischen Becherteil 124 vollständig nach oben verlagert, so daß die Strömungsverbindung zwischen dem Auslaß 148 und dem Kanal 96 durch das elastische Material des Becherteils 124 abgesperrt ist. Wenn sich im ersten Zylinder 28 ein Druck

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aufbaut, verschließt das elastische Becherteil 124 die Eintrittsöffnungen 140, damit das unter Druck stehende hydraulische Medium nicht in den Behälter 22 übertreten kann.

Wenn sich gemäß Fig. 1 der erste Kolben 24 und der zweite Kolben 30 weiter längs der zugehörigen Zylinder 28 und 36 bev/egen, erreichen die auf den zweiten Kolben 30 wirkenden Kräfte ein Gleichgewicht zwischen den Drücken im ersten und zweiten Zylinder und den entgegengesetzt dazu wirkenden Kräften der beiden Kolbenrückstellfedern 62 und 74. Hierbei kommt der Ausgleich der Druckmitteldrücke schnell vorherrschend zur Wirkung, da hierbei erheblich größere Kräfte eine Rolle spielen. Der sich aufbauende Druck wird über die Auslässe 76 und 78 der beiden Zylinder zur Wirkung auf den ersten bzw. den zweiten Bremskreis gebracht.

Wird das Bremspedal wieder freigegeben, werden die Kolben 28 und 30 durch die Rückstellfeder 74 des zweiten Kolbens und die Druckmitteldrücke wieder in Richtung auf ihre Ausgangsstellung bewegt. Hierbei übt die Rückstellfeder 62 des ersten Kolbens eine nach innen gerichtete Kraft auf den ringförmigen Führungsflansch 56 am Umfang der zylindrischen Führungshülse 46 aus, die sich ihrerseits am zweiten Kolben 30 abstützt. Die maximale Ausdehnung der Rückstellfeder 62 des ersten Kolbens ist dann erreicht, wenn der Anschlagring 70 zur Anlage an der Lippe 68 kommt. Während beide Kolben schnell in ihre Ruhestellung zurückkehren, wird im ersten Zylinder 28 und im zweiten Zylinder 36 ein Unterdruck erzeugt, der sich über die beiden Kanäle 96 und 96a auf die beiden Ausgleichsventile 20

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und 20a auswirkt, Der dabei an den elastischen Becherteilen 124 und 124a auftretende Druckunterschied fuhrt dazu, daß die zugehörigen flexiblen Lippen nach unten gezogen werden. Auf diese Weise wird Bremsflüssigkeit aus den Behältern 22 und 22a über die Eintrittsöffnungen 140 und 140a sowie die Kanäle 96 und 96a angesaugt und in die zugehörigen Zylinder überführt. Durch diese angesaugte Bremsflüssigkeit wird der in den Zylindern vorhandene Vorrat nach Bedarf ergänzt. Nunmehr ist es erforderlich, jeden Überschuß an Bremsflüssigkeit in den Zylindern zu beseitigen, um das Auftreten von Flüssigkeitsschlägen unmöglich zu machen.

Wenn der erste Kolben 24 vollständig in seine Ruhestellung zurückkehrt, bringt er den ringförmigen FUhrungsflansch 56 wieder zur Anlage am Betätigungshebel 94 des Ausgleichsventils für den ersten Zylinder 28. Wird der Betätigungshebel 94 beim ersten Zylinder im Uhrzeigersinne gedreht, wird der Ventilschaft 144 gemäß Fig. 2 nach unten gezogen, bis der Auslaß 148 eine Lage unter dem elastischen Material des Becherteils 124 einnimmt. Auf diese Weise wird eine Strömungsverbindung zwischen dem ersten Behälter 22 über den axialen Kanal 146 und den Auslaß 148 zu dem Kanal 96 hergestellt, so daß Bremsflüssigkeit hindurchströmen kann, um einen Ausgleich herbeizuführen.

Das Ausgleichsventil 20a des zweiten Zylinders 36 arbeitet in der gleichen Weise wie das Ausgleichsventil 20.

Der Vorteil eines doppelten Hauptbremszylinders der vorstehend beschriebenen Art besteht darin, daß er den ungestör-

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ten Betrieb eines der Bremskreise auch dann weiter gewährleistet, wenn der andere Bremskreis versagen sollte. Im folgenden ist beschrieben, auf welche Weise dies erreicht wird. Hierbei wird von den bereits beschriebenen Bauteilen Gebrauch gemacht.

Bei jeder der der nachfolgenden Beschreibung zugrunde gelegten Störungen sei angenommen, daß im schadhaften Teil des Hauptbremszylinders der Bremsdruck vollständig ausgefallen ist. Ein solcher Druckverlust könnte durch eine Undichtigkeit einer Bremsleitung oder eines Radbremszylinders, durch einen Verlust der Bremsflüssigkeit oder durch eine Beschädigung des betreffenden Kolbens im Hauptbremszylinder verursacht worden sein.

Fig. 6 veranschaulicht eine Störung bei der Hauptbremsanlage. Bei der anfänglichen Bewegung der Stoßstange 88 beginnen die beiden Kolben 24 und 30, sich unter dem Einfluß der Rückstellfedern 62 und 74 in der weiter oben beschriebenen V/eise zu bewegen. Hierbei werden nahezu sofort die beiden Ausgleichsventil-Betätigungshebel 94 und 94a durch die zugehörigen Flansche 56 und 40 freigegeben. Daraufhin bewirken die Ausgleichsventile 20 und 20a eine Abdichtung gegenüber dem Überdruck im Hauptzylinder. Der zweite Kolben 30 trifft schnell auf den seiner Bewegung einen Widerstand entgegensetzenden Druckmitteldruck in dem zugehörigen funktionsfähigen Bremskreis. Der erste Kolben 24, dessen Bewegung nicht durch einen Druckmitteldruck ein Widerstand entgegengesetzt wird, bewegt sich unter der Wirkung der Stoßstange 88 gemäß Fig. 6 weiter nach rechts. Hierbei tritt die Führungsstange 42 in die

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zylindrische Führungshülse 46 ein, bis ihr inneres Ende 52 zur Anlage am zweiten Kolben 30 kommt. Der Ausgleich der Druckmitteldrücke zwischen dem ersten Zylinder 28 und dem zylindrischen Hohlraum 44 wird durch die offene Strömungsverbindung über die axiale Bohrung 50 und die Querbohrung 54 aufrechterhalten. Danach wird eine mechanische Kraft auf den zweiten Kolben 30 durch den jetzt passiven ersten Kolben 24 und die Führungsstange 42 direkt auf den zweiten Kolben übertragen, so daß der zweite Bremskreis betätigt wird.

Fig. 7 veranschaulicht ein Versagen des zweiten Bremskreises. Da im zweiten Bremskreis kein einer Bewegung einen Widerstand entgegensetzender Druck mehr vorhanden ist, bewegt sich der zweite Kolben 30 beim Betätigen der Bremse weiter in den Zylinder 12 hinein, bis das Ende des Führungsflansches 40 zur Anlage am geschlossenen Ende des Zylinders kommt. In diesem Fall ermöglicht es der erste Kolben 24 im ersten Zylinder 28, den zugehörigen ersten Bremskreis zu betätigen.

Fig. 8 zeigt eine weitere Ausführungsiorm eines Hauptbremszylinder mit zwei hintereinandergeschalteten Kolben. Da diese Ausführungsform auf ähnliche Weise arbeitet wie diejenige nach Fig. 1 bis 7, wird im folgenden nur auf die abweichend ausgebildeten Teile näher eingegangen.

An der inneren Stirnfläche des ersten Kolbens 200 ist ein Führungszylinder 202 befestigt, dessen freies Ende gleitend mit einem zylindrischen Ansatz 204 am benachbarten Ende des zweiten Kolbens 206 zusammenarbeitet. Mehrere Bohrungen 208, die den zylindrischen Hohlraum 210 innerhalb des Führungs-

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Zylinders 202 mit dem Raum 212 außerhalb des Führungszylinders verbinden, verhindern das Entstehen von Flüssigkeitsschlägen in dem zylindrischen Hohlraum beim Aufschieben des Führungszylinders auf den zylindrischen Ansatz 204. Ein nach außen federnder Sprengring 214 ist in eine Ringnut 216 auf der Innenseite des Führungszylinders 202 eingebaut und arbeitet mit einer Schulter 218 am Umfang des zylindrischen Ansatzes 204 zusammen. Hierdurch wird die maximale Ausdehnung der Rückstellfeder 220 für den ersten Kolben 200 begrenzt.

Von der Wand 228 am Ende des zylindrischen Ansatzes 204 aus erstreckt sich eine zylindrische Stange 222 mit einem Kopf von größerem Durchmesser in axialer Richtung zu dem zweiten Zylinder 226. Ferner ist eine ringförmige Lippe 230 am Ende eines Kurbelplatte-Betätigungsrohrs 232 so angeordnet, daß sie sich längs der zylindrischen Stange 22 verschieben kann, doch kann sie nicht außer Eingriff mit dem verdickten Kopf 224 kommen. Mit dem äußeren Ende des Betätigungsrohrs 232 ist eine scheibenförmige Kurbelplatte 234 verbunden. Zu dem zweiten Kolben gehört eine Rückstellfeder 236 zum Aufbringen einer axialen Kraft zwischen der Wand 228 und der Kurbelplatte 234. Der Kurbelplatte ist eine Rückstellfeder 233 zugeordnet, die eine axiale Kraft zwischen dem Ende des zweiten Zylinders 240 und einem Wulst 242 des Betätigungsrohrs 232 für die Kurbelplatte zur Wirkung bringt.

Ferner sind eine erste Kurbel 244 und eine zv/eite Kurbel 244a vorhanden, die durch einen ersten Kanal 96 bzw. einen zweiten Kanal 96a in den ersten bzw. den zweiten Zylinder

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hineinragen. Ist die Bremse gelöst, wird die erste Kübel 244 durch einen Druck in ihrer unteren Lage gehalten, der auf sie durch einen rohrförmigen Ansatz 246 am benachbarten Ende des zweiten Kolbens 206 ausgeübt wird. Entsprechend wird die zweite Kurbel 244a durch die Kurbelplatte 234 in ihrer unteren Stellung gehalten.

Das Ausgleichsventil 248 für den ersten Zylinder ist von gleicher Konstruktion wie das Ausgleichsventil 248a für den zweiten Zylinder. Daher wird im folgenden nur das erste Ausgleichsventil 248 beschrieben.

Der Hauptunterschied zwischen dem Ausgleichsventil 248 nach Fig. 8 und dem entsprechenden Ausgleichsventil der Ausführungsform nach Fig. 1 bis 7 besteht darin, daß das Ausgleichsventil 248 in Beziehung zu dem Ventilschaft 250 eine symmetrische Form hat und keine Teile exzentrisch angeordnet sind. Außerdem wird die Hebelwirkung zum Bewegen des Ventilschaftes 250 auf etwas andere V/eise hervorgerufen.

Gemäß Fig. 8 ist ein runder Ausgleichsbecher 252 vorhanden, der in Anlage an der Unterseite des Ventilgehäuses 265 durch einen damit konzentrischen runden Wulst eines Becherteils festgehalten wird. Über einen mit dem Ventilschaft 250 konzentrischen Kreis sind mehrere Flüssigkeitseintrittsöffnungen 258 verteilt, damit Bremsflüssigkeit in der beschriebenen Weise zugeführt werden kann, wenn die Bremse gelöst wird.

In eine Nut 264 im seitlichen Teil des Gehäuses 265 greift ein Ende 260 eines Kurbelhebels 262 ein. Das andere Ende des

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Kurbelhebels 262 steht gelenkig in Eingriff mit dem Ventilschaft 250. Wird die Ausgleichskurbel 244 beim Lösen der Bremse gemäß Fig. 8 nach links gedrückt, bewirkt sie eine Drehung des damit verbundenen Kurbelhebels 262 im Uhrzeigersinne um das Ende 260. Diese Drehbewegung bewirkt, daß der Ventilschaft 250 nach unten gezogen wird, um den Auslaß 266 in der weiter oben beschriebenen Weise zu öffnen.

Nachstehend ist die normale Wirkungsweise der Ausführungsform nach Fig. 8 beschrieben. Wird beim Betätigen der Bremse die Stoßstange 88 gegenüber dem Hauptzylinder nach innen bewegt, bewegen sich der erste Kolben 200, der zweite Kolben 206 und die Kurbelplatte 234 anfänglich gemeinsam. Bei dieser anfänglichen Bewegung werden die beiden Kurbeln 244 und 244a freigegeben, wodurch die Auslässe 266 und 266a geschlossen werden. Nach einer kurzen Bewegungsstrecke wird die Bewegung der Kurbelplatte 234 durch die Stirnwand des zweiten Zylinders 240 unterbrochen. Die weitere Bewegung des zweiten Kolbens 206 wird dadurch ermöglicht, daß sich das Betätigungsrohr 232 für die Kurbelplatte auf die Stange 222 aufschiebt.

Bei der Vorwärtsbewegung des ersten Kolbens 200 in Richtung auf den zweiten Kolben 206 wird der Führungszylinder 202 über den zylindrischen Ansatz 204 am benachbarten Ende des zweiten Kolbens 206 geschoben. Der Druck des Druckmittels im Führungszylinder 202 wird durch die Bohrungen 208 beseitigt, die zu dem Bereich 212 des ersten Zylinders führen.

Im übrigen arbeitet die Ausführungsform nach Fig. 8 während des normalen Betriebs ebenso wie diejenige nach Fig. 1 bis

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Venn der Druck im ersten Bremskreis verloren geht, kann sich der erste Kolben 200 in der Vorwärtsrichtung bewegen, bis ein Ansatz 268 des ersten Kolbens zur Anlage an einer dazu passenden'Fläche 270 am benachbarten Ende des zylindrischen Ansatzes 204 kommt. Danach wird die Betätigungskraft direkt auf mechanischem Wege auf den zweiten Kolben 206 übertragen, so daß der zweite Bremskreis weiterhin betriebsfähig bleibt.

Wenn der zweite Bremskreis versagt, kann sich der zweite Kolben 206 zusammen mit der Kurbelplatte 234 gemäß Fig. 8 nach rechts bewegen. Die Kraft, die auf die Kurbelplatte 234 bei dieser weiteren Bewegung des Kolbens 206 aufgebracht wird, bewirkt, daß die Kurbelplatte schließlich zur Anlage am geschlossenen Ende 240 des Zylinders kommt. Danach bewegt sich der zweite Kolben 206 weiter in der gleichen Richtung, bis er die Kurbelplatte berührt. Hierauf kommt der zweite Kolben zum Stillstand, woraufhin der erste Kolben 200 im ersten Bremskreis einen Druck aufbauen und aufrechterhalten kann.

Alle in den Unterlagen offenbarten Angaben und Merkmale, insbesondere die offenbarte räumliche Ausgestaltung, werden, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind, als erfindungswesentlich beansprucht.

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rs e

Leerseite

Claims

ANSPRUCHE

Hauptbremszylinder mit einem Druckzylinder, in dem sich ein Betätigungskolben zum Aufbringen eines Drucks auf eine Bremsflüssigkeit befindet, mit einem Bremsflüssigkeitsbehälter für den Hauptbremszylinder sowie mit einer Ausgleichsvorrichtung zum Zuführen von Bremsflüssigkeit aus dem Behälter zu dem Hauptbremszylinder, dadurch gekennzeichnet, daß zu der Ausgleichsvorrichtung (20, 20a) ein den Druckzylinder (28, 36) mit dem Behälter (22, 22a) verbindendes Ventilorgan (124, 124a) gehört, daß das Ventilorgan eine Öffnung (126, 126a) aufweist, daß ein Ventilschaft (144, 144a) vorhanden ist, der gleitend und mit abdichtender Wirkung mit der Öffnung des Ventilorgans zusammenarbeitet, daß der Ventilschaft eine Öffnung (14.6, 146a) aufweist, deren eines Ende in offener Verbindung mit dem Behälter steht, daß eine Einrichtung (94, 94a) vorhanden ist, die geeignet ist, den Ventilschaft zwischen einer ersten und einer zweiten Stellung gegenüber dem Ventilorgan zu bewegen, daß der Ventilschaft einen Auslaß (148, 148a) aufweist, der es ermöglicht, eine offene Strömungsverbindung zwischen der genannten Öffnung des Ventilschaftes und dem Druckzylinder jeweils dann herzustellen, wenn sich der Ventilschaft in der ersten Stellung befindet, und daß der Auslaß immer dann geschlossen gehalten wird, um die Strömungsverbindung zwischen der Öffnung des Ventiischaftes und dem Druckzylinder zu unterbrechen, wenn sich der Ventilschaft in seiner zweiten Stellung befindet.

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ORIGINAL INSPECTED
2. Hauptbremszylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein nur in einer Richtung durchströmbares Ventil (135, 135a) vorhanden ist, das es einem Fluid ermöglicht, von dem Behälter (22, 22a) zu dem Druckzylinder (28, 36) zu strömen, wenn der Druck in dem Druckzylinder niedriger ist als der Druck in dem Behälter, und das den Behälter gegenüber dem Druckzylinder absperrt, wenn der Druck im Druckzylinder den Druck im Behälter überschreitet.
3. Hauptbremszylinder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zu dem nur in einer Richtung durchströmbaren Ventil ein flexibler Hantelabschnitt (135, 135a) des Ventilorgans (124, 124a) gehört.
4. Hauptbremszylinder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der flexible Ilantelabschnitt (135, 135a) des Ventilorgans (124, 124a) eine gegenüber der Öffnung (126, 126a) des Ventilorgans unsymmetrische Form hat.
5. Hauptbremszylinder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der flexible Hantelabschnitt (252, 252a) des Ventilorgans eine gegenüber der Öffnung des Ventilorgans symmetrische Form hat.
6. Hauptbremszylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zu der Einrichtung zum Bewegen des Ventilschaftes (144, 144a) ein an einem ersten Ende mit dem Ventilschaft gelenkig verbundener Hebel (94, 94a) gehört, daß ein zweites Ende des Hebels in den Druckzylinder (28, 36) hineinragt, daß zwischen dem ersten und dem zweiten Ende des Hebels ein

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Schwenklager (1G4, 170) vorhanden ist und daß ein Betätigungsfinger (162) vorhanden ist, der geeignet ist, durch den Kolben (24) bewegt zu werden, um den Hebel zu drehen.
7. Hauptbremszylinder nach Anspruch 1 mit einem ersten und einem zweiten Kolben in dem Druckzylinder, die einen ersten und einen zweiten Zylinderbereich abgrenzen, wobei dem ersten Zylinderbereich ein erster Bremsflüssigkeitsbehälter und dem zweiten Zylinderbereich ein zweiter Bremsflüssigkeitsbehälter zugeordnet ist, gekennzeichnet durch ein erstes Ausgleichsventil (20) und ein zweites Ausgleichsventil (20a), das jeweils geeignet ist, den zugehörigen Zylinderbereich (28, 36) nach Bedarf mit Bremsflüssigkeit aus dem zugehörigen Behälter nachzufüllen bzw. Bremsflüssigkeit aus dem Zylinderbereich an den zugehörigen Bremsflüssigkeitsbehälter abzugeben.
8. Hydraulische Bremsanlage mit einem Hauptbremszylinder, der einen Kolben enthält, welcher sich betätigen läßt, um einen Druck auf eine Bremsflüssigkeit aufzubringen, mit einem Bremsflüssigkeitsbehälter für den Hauptbremszylinder sowie mit einer Ausgleichsvorrichtung zum Zuführen von Bremsflüssigkeit aus dem Behälter zu dem Hauptbremszylinder, gekennzeichnet durch einen Ventilschaft (144, 144a), der zur Herbeiführung einer Abdichtung zwischen dem Hauptbremszylinder (28, 36) und dem Bremsflüssigkeitsbehälter (22, 22a) angeordnet ist, eine Einrichtung (94, 94a) zum Bewegen des Ventilschaftes zwischen zwei Grenzstellungen, eine Einrichtung (148, 148a, 124, 124a), die geeignet ist, eine offene

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Ströraungsverbindung herzustellen, wenn sich der Ventilschaft in einer seiner beiden Grenzstellungen befindet, und die es
ermöglicht, diese Strömungsverbindung bei der anderen Grenzstellung des Ventilschaftes zu schließen, sowie durch ein
nur in einer Richtung durchströmbares Ventil (135, 135a)
zwischen dem Bremsflüssigkeitsbehälter und dem Hauptbremszylinder, wobei dieses Ventil geeignet ist, betätigt zu werden, um eine Strömungsverbindung zwischen dem Bremsflüssigkeitsbehälter und dem Hauptbremszylinder herzustellen, jedoch ein Strömen von Bremsflüssigkeit in der entgegengesetzten Richtung zu verhindern.

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