DE3439066C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Bremsanlage für Kraftfahrzeuge mit einem Hauptbremszylinder und mit einem eine Arbeitskammer begrenzenden Arbeitskolben, der mit mindestens einer Druckkammer einer Radbremse verbunden ist, mit einem dem Hauptbremszylinder vorgeschalteten Kraftverstärker, der zur Druckversorgung an eine Hilfskraftquelle angeschlossen ist und mit einer Ventilanordnung, die druckabhängig eine Druckmittelverbindung von der Hilfskraftquelle zu einer Arbeitskammer des Hauptbremszylinders herstellt und deren Verbindung gleichzeitig zu einem Ausgleichsbehälter versperrbar ist.

Eine derartige Bremsanlage ist Gegenstand der, auf eine ältere Anmeldung zurückgehenden DE 34 27 070 A1. Diese Bremsanlage weist ein elektrohydraulisch betätigbares Steuerventil auf, das beim Absinken der Bremsflüssigkeit im Ausgleichsbehälter unter ein minimal zulässiges Flüssigkeitsniveau bzw. beim Absinken des Pumpendrucks unter einen zulässigen Wert in seine Sperrstellung gelangt. Hierdurch wird ein dynamisches Einströmen von Bremsflüssigkeit in eine Arbeitskammer vermieden, so daß die Bremsanlage infolge des hohen Förderstroms der Pumpe nicht in kürzester Zeit über die Leckstelle völlig leerlaufen kann, was zu einem Totalausfall der Bremsanlage führen könnte.

Bei dieser Bremsanlage ist es weiterhin als weniger vorteilhaft anzusehen, daß das Steuerventil von einem vorgeschalteten, elektromagnetisch betätigbaren Ventil gesteuert wird, welches zum einen in Abhängigkeit der Füllstandshöhe im Ausgleichsbehälter und zum anderen über einen beim Absinken des Drucks der Fremdenergiequelle schaltbaren Warnschalter gesteuert wird. Eine derartige Steuerung ist aufwendig und teuer und sorgt aufgrund der zahlreichen Dichtstellen zu einer erhöhten Ausfallhäufigkeit der Bremsanlage.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bremsanlage der oben angegebenen Gattung derart zu verbessern, daß man bei der Steuerung mit weniger Bauaufwand und mit einer geringeren Anzahl von Steuerventilen auskommt und daß eine direktere Steuerung bei gleichzeitiger Selbstüberwachung der Steuerung erfolgt.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Bremsanlage durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 genannten Merkmale gelöst.

Durch diese erfindungsgemäße Maßnahme entfällt aufgrund der Steuerung des Steuerventils durch den Druck in der Arbeitskammer das elektromechanisch betätigbare Ventil. Sobald also der Druck in einer Arbeitskammer abfällt, beispielsweise infolge einer Undichtigkeit in einem mit der Arbeitskammer verbundenen Bremskreis, so gelangt das Steuerventil in seine Schließstellung, wodurch ein dynamisches Einströmen in die entsprechende Arbeitskammer verhindert wird. Durch die Sperrstellung der Ventilanordnung wird der von der Hilfskraftquelle geförderte hohe Volumenstrom daran gehindert, zur Leckstelle zu gelangen, so daß ein schnelles Auslaufen der Bremsflüssigkeit aus der Bremsanlage verhindert wird.

Die Ventilanordnung wird erfindungsgemäß besonders einfach, wenn sie aus zwei in einer Bohrung eines Gehäuses hintereinander angeordneten ersten und zweiten Ventilkolben besteht, wobei der erste Ventilkolben über ein durch den Druck in der Arbeitskammer öffnendes erstes Ventil die Verbindung von der Hilfskraftquelle zur Arbeitskammer herstellt und wobei der zweite Ventilkolben ein zweites Ventil aufweist, das, bevor das erste Ventil öffnet, die Verbindung vom Ausgleichsbehälter zur Arbeitskammer unterbricht. Durch diese Anordnung wird die Arbeitskammer über die Ventilanordnung solange mit dem unter Atmosphärendruck stehenden Druckmittel aus dem Ausgleichsbehälter versorgt, solange die Arbeitskammer drucklos ist bzw. die Ventilanordnung nicht betätigt wird. Erst bei Druckaufbau in einer Arbeitskammer verschiebt der erste Ventilkolben den zweiten Ventilkolben, der dann die Verbindung zum Ausgleichsbehälter versperrt. Bei weiter Verschiebung des ersten Ventilkolbens öffnet das erste Ventil und stellt die Verbindung von der Hilfskraftquelle zur Arbeitskammer her, es wird also nun dynamisch eingeströmt.

Bei einem mit mehreren Druckkammern versehenen Hauptbremszylinder, beispielsweise einem Tandemhauptzylinder, ist es erfindungsgemäß besonders vorteilhaft, daß jeder Druckkammer eine Ventilanordnung zugeordnet ist. Hierdurch wird erreicht, daß bei Ausfall nur einer Arbeitskammer die dieser Arbeitskammer zugeordnete Ventilanordnung in ihre Sperrstellung gelangt, bzw. in ihre Sperrstellung zurückgeht, wodurch ein dynamisches Einströmen von Druckflüssigkeit aus der Hilfskraftquelle in den defekten Bremskreis vermieden wird, während ein dynamisches Einströmen von Druckflüssigkeit von der anderen Ventilanordnung in die intakte Arbeitskammer unvermindert anhält.

Hierbei durchfährt der Arbeitskolben die defekte Druckkammer des Hauptbremszylinders solange, bis er an dem in Betätigungsrichtung des Hauptbremszylinders vorderen Arbeitskolben bzw. an einem gehäusefesten Anschlag anschlägt, wodurch sich eine geringe Bremspedalwegerhöhung ergibt. Bei weiterer Bremsbetätigung baut sich nun in der intakten Arbeitskammer Druck auf, der die zweite Ventilanordnung betätigt und ein dynamisches Einströmen in die intakte Arbeitskammer erfolgt. Von dieser Stellung des Hauptbremszylinders an bleibt das Bremspedal in seiner erreichten Betätigungsstellung nahezu unverändert stehen.

Die einer Arbeitskammer zugeordnete Ventilanordnung läßt also ein dynamisches Einströmen so lange zu, so lange ein bestimmter Druck in der intakten Arbeitskammer herrscht. Eine derartige Ventilanordnung gewährleistet auch bei Ausfall eines Bremskreises weiterhin eine besonders sichere Bremsanlage bei geringsten Bremspedalwegen.

Damit das zweite Ventil bei einfacher Ausführung erst schließt, bevor das zweite Ventil öffnet, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß der zweite Ventilkolben einen zum ersten Ventilkolben hin verlaufenden Zapfen aufweist, der an einem Verschlußglied des ersten Ventils durch eine am zweiten Ventilkolben angreifende zweite Ventilfeder auf Anlage gehalten wird, daß das erste Verschlußglied in Schließrichtung des ersten Ventils von einer ersten Ventilfeder beaufschlagt wird und daß die Kraft der ersten Ventilfeder größer ist als die Kraft der zweiten Ventilfeder.

Eine besonders einfache Ausgestaltung und kurze Baulänge der Ventilanordnung wird dadurch erreicht, daß das dem zweiten Ventilkolben zugewandte Ende des ersten Ventilkolbens den Zapfen ringförmig umgibt, daß der erste Ventilkolben und das Gehäuse einen die Bewegung des ersten Ventilkolbens bei Druckbeaufschlagung durch den Druck in der Arbeitskammer begrenzenden Anschlag aufweisen, daß das ringförmige Ende des ersten Ventilkolbens einen Abstand zum gegenüberliegenden Ende des zweiten Ventilkolbens aufweist, der größer ist als der Abstand der beiden Anschläge zwischen dem ersten Ventilkolben und dem Gehäuse. Hierdurch wird auch erreicht, daß das zweite Ventil durch die Betätigung des ersten Venilkolbens sicher schließt und gleichzeitig der Öffnungsquerschnitt des ersten Ventils durch den Anschlag auf eine vorgegebene Größe begrenzt ist, damit geringere Ventilwege erzielt werden.

Damit im unbetätigten Zustand der Ventilanordnung der erste Ventilkolben stets zuverlässig in seine Ausgangsstellung geht, ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß der erste Ventilkolben von einer Feder beaufschlagt wird, die den ersten Ventilkolben in Lösestellung der Ventilanordnung in seiner Ausgangsstellung hält.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß die Feder in einem zwischen dem äußeren Umfang des ersten Ventilkolbens und der Bohrung ausgebildeten Ausgleichsraum angeordnet ist, daß der Ausgleichsraum zu beiden Seiten gegenüber der Bohrung durch einen Dichtring gedichtet ist und daß der Ausgleichsraum mit dem Ausgleichsbehälter stets verbunden ist. Die Integration der Feder in das Gehäuse der Ventilanordnung schafft eine besonders kompakte Bauweise. Die Verbindung vom Ausgleichsbehälter zum Ausgleichsraum verhindert beim Verschieben des ersten Ventilkolbens einen Druckaufbau im Ausgleichsraum.

Eine besonders einfache Verbindung der Fremdenergiequelle zur Arbeitskammer bei gleichzeitigem Verschließen des zweiten Ventils wird dadurch erreicht, daß zwischen den gegenüberliegenden Enden des ersten und zweiten Ventilkolbens und der Bohrung im Gehäuse ein Zwischenraum ausgebildet ist, der stets mit der Zusatzkammer verbunden ist, der gleichzeitig bei Betätigung des ersten Ventilkolbens über das erste Ventil die Verbindung zur Hilfskraftquelle herstellt und der dabei gleichzeitig durch das zweite Ventil von dem Ausgleichsbehälter getrennt wird. Diese Anordnung ermöglicht eine besonders kompakte Bauweise der Ventilanordnung bei geringstmöglichen Dichtstellen.

Eine besonders einfache Verbindung von der Hilfskraftquelle zum ersten Ventil wird durch die Maßnahme erreicht, daß die Hilfskraftquelle über einen im Gehäuse ausgebildeten Kanal in einen zwischen dem ersten Ventilkolben und der Bohrung gebildeten Ringraum mündet, der über einen im ersten Ventilkolben radial verlaufenden Verbindungskanal mit dem ersten Ventil verbunden ist und daß der Eintritt des Kanals in Löserichtung des ersten Ventilkolbens gesehen am vorderen Abschnitt in den Ringraum mündet. Durch diese Abmessungen wird der Ringraum auch bei maximaler Verschiebung des ersten Ventilkolbens stets mit Druckmittel aus der Hilfskraftquelle versorgt.

Damit bei Druckbeaufschlagung des ersten Ventilkolbens durch den Druck in der Arbeitskammer der Ventilkolben in der Bohrung sicher verschoben wird, ist der von der Arbeitskammer beaufschlagte Querschnitt des ersten Ventilkolbens größer als der von der Fremdenergiequelle beaufschlagte, im Zwischenraum angeordnete Querschnitt am ersten Ventilkolben. Hierdurch wird auch ein Flattern der Ventilanordnung vermieden, wenn im Zwischenraum nahezu der gleiche Druck wie in der Steuerkammer herrscht.

Eine besonders kompakte und preiswerte Bauweise der Bremsanlage wird beim Tandemhauptbremszylinder dadurch erreicht, daß die erste und zweite Ventilanordnung in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht sind. Dabei ist vorgesehen, daß die Ventilkolben der ersten und zweiten Ventilanordnung in einer gemeinsamen Bohrung geführt werden, daß beide Ventilanordnungen klappsymmetrisch zueinander angeordnet sind, daß die Enden des jeweiligen ersten Ventilkolbens sich gegenüberliegen und durch eine in der Bohrung verlaufende Trennwand voneinander druckdicht getrennt sind.

Eine weitere Reduzierung von Bauteilen wird dadurch erreicht, daß die Ventilanordnung mit dem Hauptbremszylinder ein gemeinsames Gehäuse bildet.

Ein einziges Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Bremsanlage ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Die Bremsanlage weist einen, einem Hauptbremszylinder 1 vorgeschalteten und von einer in der Zeichnung nicht dargestellten Hilfskraftquelle mit Druckmittel versorgten Kraftverstärker auf, der von einem ebenfalls in der Zeichnung nicht dargestellten Bremspedal steuerbar ist. Der Hauptbremszylinder 1 ist ein Tandemhauptbremszylinder, bei dem in der Zeichnung nur der hintere Arbeitskolben 2 mit der Arbeitskammer 3 dargestellt ist.

Die Arbeitskammer 3 ist über die Druckleitung 4 mit Radbremsen 5, 6 eines Kraftfahrzeuges verbunden. Eine dritte Ventilanordnung besteht aus einem der Radbremse 5 vorgeschalteten Druckaufbauventil 7 und aus einem der Radbremse 6 nachgeschalteten Druckabbauventil 8. Das Druckaufbauventil 7 ist zwischen die Druckleitung 4 geschaltet. Das Druckabbauventil 8 befindet sich in der Rücklaufleitung 9 von den Radbremsen 5, 6 zum Ausgleichsbehälter 10. Die Radbremsen 5, 6 bilden mit dem Druckaufbau- bzw. Druckabbauventil 7, 8 und der Arbeitskammer 3 einen Bremskreis eines Kraftfahrzeuges.

Der Arbeitskolben 2 wird von einem Stufenkolben gebildet, dessen kleinere Stufe dem pedalnäheren Ende des Tandemhauptbremszylinders 1 zugewandt ist. An der Mantelfläche der kleineren Stufe des Arbeitskolbens 2 liegt ein im Gehäuse 11 des Tandemhauptbremszylinders 1 ortsfest gehaltener Trennkolben 12 druckdicht an. Der Arbeitskolben 2 bildet mit dem Trennkolben 12, der Bohrung 13, in der der Arbeitskolben 2 axial verschiebbar geführt wird und einem am pedalnäheren Ende des Arbeitskolbens 2 anliegenden Zwischenkolben 15 eine Nachlaufkammer 14, die über die Ausgleichsleitung 16 mit der zum Ausgleichsbehälter 10 führenden Rücklaufleitung 9 verbunden ist. Der Trennkolben 12 weist eine wirksame Ringfläche 17 auf, die sich aus dem größeren Durchmesser abzüglich des kleineren Durchmessers des Arbeitskolbens 2 ergibt.

Das der Arbeitskammer 3 nähere Ende des Trennkolbens 12 bildet mit dem größeren Durchmesser des Arbeitskolbens 2 und der Bohrung 13 die Zusatzkammer 19, die in Lösestellung der Bremsanlage über die Leitung 20, die Ventilanordnung 21 und die Leitung 22 mit dem Ausgleichsbehälter 10 verbunden ist. Die Arbeitskammer 3 ist in Lösestellung des Tandemhauptzylinders 1 über ein im Arbeitskolben 2 ausgebildetes Zentralventil 23 mit der Zusatzkammer 19 verbunden. Bei einem relativ geringen Verschiebeweg des Arbeitskolbens 2 zum geschlossenen Ende 18 hin wird das Zentralventil 23 mechanisch geschlossen und sperrt die Verbindung von der Arbeitskammer 3 zur Zusatzkammer 19.

Eine am Arbeitskolben 2 befestigte Dichtmanschette 24 dichtet die Arbeitskammer 3 gegenüber der Zusatzkammer 19 ab. Die Dichtmanschette 24 ist als Rückschlagventil ausgebildet, die Druckmittel dann von der Zusatzkammer 19 in die Arbeitskammer 3 einströmen läßt, wenn der Druck in der Zusatzkammer 19 größer ist als in der Arbeitskammer und die in umgekehrter Richtung stets eine Strömungsmittelverbindung zur Zusatzkammer 19 verhindert.

Die Ventilanordnung 21 besteht aus einem in einem Gehäuse 25 in einer Bohrung 26 axial verschiebbaren ersten und zweiten Ventilkolben 27 und 28. Das dem zweiten Ventilkolben 28 zugewandte Ende des ersten Ventilkolbens 27 weist eine stufenförmige Sacklochbohrung 29 auf, die zur Aufnahme eines ersten Ventils 30 dient. Das erste Ventil 30 wird in der Sacklochbohrung 29 durch einen am offenen Ende der Sacklochbohrung 29 befestigten Dichtring 31 gehalten, an dessen radial innerer Dichtkante 32, die zum geschlossenen Ende der Sacklochbohrung 29 zeigt, in der dargestellten Lösestellung der Ventilanordnung 21 ein Verschlußglied 33 in Form einer Kugel druckdicht anliegt. Das Verschlußglied 33 wird von einer sich am Boden der Sacklochbohrung 29 abstützenden ersten Ventilfeder 35 gegen die Dichtkante 32 gedrückt. Zwecks einer besseren Ventilfunktion stützt sich die erste Ventilfeder über ein Druckstück 36 am Verschlußglied 33 ab.

Der von der Sacklochbohrung 29 gebildete Raum 37 ist über einen radial im ersten Ventilkolben 27 verlaufenden Kanal 38 mit einem Ringraum 39 zwischen der Mantelfläche des ersten Ventilkolbens 27 und der Bohrung 26 verbunden. Der Ringraum 39 ist über die Druckleitung 40 mit einer in der Zeichnung nicht dargestellten Hilfskraftquelle, beispielsweise einer Hydraulikpumpe verbunden. Zur Vereinfachung wurde daher die Druckleitung 40 kurz hinter der Ventilanordnung 21 vom Rest der nicht dargestellten Hydraulikanlage getrennt.

Der Ringraum 39 wird von der Bohrung 26 und einer auf der Mantelfläche des ersten Ventilkolbens 27 ausgebildeten Ringnut 41 gebildet. Die Druckleitung 40 mündet in das in der Zeichnung rechte Ende des Ringraumes 39. Der Ringraum 39 ist zu beiden Seiten durch einen auf der Mantelfläche des ersten Ventilkolbens 27 und in der Bohrung 26 anliegenden befestigten Dichtungsring 42, 43 gedichtet.

Gemäß der Zeichnung erweitert sich links von dem Dichtring 42 die Bohrung 26 über zwei Stufen 44, 45. Der Durchmesser des ersten Ventilkolbens 27 hingegen erweitert sich erst in der Zeichnung links von der Stufe 45 über den Absatz 46. Der Abstand zwischen dem Absatz 46 und der Stufe 45 ist so bemessen, daß bei Verschiebung des ersten Ventilkolbens 27 in der Zeichnung nach rechts erst das erste Ventil 30 geöffnet hat, bevor der Absatz 46 an der Stufe 45 anschlägt.

Die sich in der Zeichnung links an den Absatz 46 anschließende Mantelfläche 47 liegt an der erweiterten Bohrung 26 an. Auf der Mantelfläche 47 ist ein Dichtring 48 befestigt, der an der Wand der Bohrung 26 druckdicht anliegt. In der Zeichnung links von dem Dichtring 48 endet der erste Ventilkolben 27. An das linke Ende des ersten Ventilkolbens 27 schließt sich ein Deckel 49 an, der die Bohrung 26 druckdicht verschließt. Das linke Ende des ersten Ventilkolbens 27 bildet mit der Bohrung 26 und dem Deckel 49 eine Steuerkammer 50, die über eine Steuerleitung 51 mit der Arbeitskammer 3 verbunden ist. Die Steuerleitung 51 mündet in das in der Zeichnung linke Ende der Arbeitskammer 3.

Der sich an die Stufe 44 in der Zeichnung nach links anschließende Bohrungsabschnitt 52 bildet mit der Mantelfläche des ersten Ventilkolbens 27 einen Ausgleichsraum 54, der rechts von der Stufe 44 und links von dem Absatz 46 begrenzt ist. In dem Ausgleichsraum 54 ist eine sich an der Stufe 44 und an dem Absatz 46 abstützende Feder 53 angeordnet, die den ersten Ventilkolben 27 in Lösestellung der Ventilanordnung 21 stets in seine in der Zeichnung dargestellte Ausgangslage bringt. Der Ausgleichsraum 54 ist über die Ausgleichsleitung 55 mit der Rücklaufleitung 9 verbunden.

An dem rechten Ende des zweiten Ventilkolbens 28 ist auf der Mantelfläche ein Dichtungsring 56 befestigt. Der Dichtungsring 56 umgreift den in der Zeichnung rechten Rand des Endes des zweiten Ventilkolbens 28 und liegt mit seinem ringförmigen Abschnitt an der Stirnfläche 57 des zweiten Ventilkolbens 28 an. Das in der Zeichnung rechte Ende der Bohrung 26 wird von der Stirnwand 58 des Gehäuses 25 gebildet. Der zweite Ventilkolben 28 ist als Stufenkolben ausgebildet, dessen Abschnitt 59 kleineren Durchmessers sich am rechten Ende des zweiten Ventilkolbens 28 befindet. Der Übergang vom Abschnitt 59 kleineren Durchmessers zum Abschnitt 60 größeren Durchmessers bildet eine Stufe 61. Der zweite Ventilkolben 28 wird über die Mantelfläche am Abschnitt 60 größeren Durchmessers in der Bohrung 26 geführt.

Da der zweite Ventilkolben 28 in seiner Lösestellung in geringem Abstand vor der Stirnwand 58 steht, so wird ein Raum 62 gebildet, der sich in axialer Richtung zwischen dem Abschnitt 59 kleineren Durchmessers und der Bohrung 26 bis zur Stufe 61 fortsetzt. Der Raum 62 hat über die an dem Abschnitt 60 größeren Durchmessers ausgebildeten Axialnuten 69 eine Verbindung zu dem zwischen den beiden Ventilkolben 27, 28 gebildeten Zwischenraum 66, der über die Leitung 20 mit der Zusatzkammer 19 und über die Leitung 22 mit dem Ausgleichsbehälter 10 in Verbindung steht.

Die vom Ausgleichsbehälter 10 durch die Stirnwand 58 in den Raum 62 einmündende Leitung 22 läuft radial innerhalb des Dichtungsringes 56 in den Raum 62 ein, so daß beim Anlegen des Dichtungsrings 56 an der Dichtfläche 63 der radial außen liegende Teil des Raumes 62 von dem an der Stirnseite liegenden Teil des Raumes 62 getrennt ist.

In dem radial äußeren Teil des Raumes 62 ist eine zweite Ventilfeder 64 angeordnet, die sich an der Dichtfläche 63 radial außerhalb des Dichtringes 56 und an der Stufe 61 des zweiten Ventilkolbens 28 abstützt. Die Kraft der ersten Ventilfeder 35 ist um den Betrag gegenüber der Kraft der zweiten Ventilfeder 64 größer, daß ein Öffnen des ersten Ventils 30 erst dann beginnt, wenn das zweite Ventil 68 bereits sicher geschlossen ist. Der Zapfen 65 durchdringt den Zwischenraum 66 und den Dichtring 31 und liegt mit seinem in der Zeichnung linken Ende stets an dem Verschlußglied 33 an.

Das in der Zeichnung ringförmige dem zweiten Ventilkolben 28 gegenüberliegende Ende des ersten Ventilkolbens 27 weist am Umfang verteilte Radialnuten 67 auf, die auch beim Überfahren der Leitung 20 durch den ersten Ventilkolben 27 stets eine Druckmittelverbindung vom Zwischenraum 66 zur Zusatzkammer 19 aufrechterhalten. Der zweite Ventilkolben 28 bildet mit der Dichtfläche 63 das zweite Ventil 68.

Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Bremsanlage ist folgende.

In der dargestellten Lösestellung der Bremsanlage ist die Zusatzkammer 19 über die Leitung 20, den Zwischenraum 66, die Axialnuten 69, den Raum 62 und über die Leitung 22 mit dem Ausgleichsbehälter 10 verbunden. Gleichzeitig ist das erste Ventil 30 geschlossen, so daß sich der im Raum 37 durch die Hilfskraftquelle erzeugte Druck nicht über das erste und zweite Ventil 30 und 68 zum Ausgleichsbehälter 10 abbauen kann.

Bei Einleitung eines Bremsvorganges verschiebt sich das in der Zeichnung nicht dargestellte Bremspedal und steuert dabei eine nicht dargestellte Steueranordnung, die entsprechend der Bremspedalstellung den Druck in dem ebenfalls in der Zeichnung nicht dargestellten Kraftverstärker aufbaut. Hierbei wird der vom Kraftverstärker beaufschlagte, in der Zeichnung nicht dargestellte erste Arbeitskolben so lange verschoben, bis sich in der ebenfalls nicht dargestellten ersten Arbeitskammer ein Druck aufbaut, der zunächst einem weiteren nicht dargestellten Bremskreis eines Fahrzeugs zugeführt wird. Durch den Druckaufbau in der ersten Arbeitskammer, die in der Zeichnung von links von dem Zwischenkolben 15 begrenzt wird, wird der Zwischenkolben 15 in der Zeichnung nach links verschoben und verschiebt dabei den Arbeitskolben 2 in gleicher Richtung. Der sich dabei in der Arbeitskammer 3 aufbauende Druck wird zum einen den Radbremsen 5, 6 und zum anderen der Steuerkammer 50 der Ventilanordnung 21 zugeführt. Sobald die durch den Druck in der Steuerkammer 50 auf den ersten Ventilkolben 27 einwirkende Kraft größer ist als die Vorspannkräfte der Federn 53 und 64 sowie die durch die Reibung des ersten Ventilkolbens 27 in der Bohrung 26 verursachte Verschiebekraft, so wandern der erste Ventilkolben 27 und der zweite Ventilkolben 28 in der Zeichnung nach rechts. Das Verschlußglied 33 des ersten Ventils 30 bleibt somit so lange an der Dichtkante 32 auf Anlage, bis der zweite Ventilkolben 28 an der Dichtfläche 63 druckdicht anliegt. Die angegebene Kräfteverteilung an den Ventilfedern 35 und 64 ist insbesondere dann erforderlich, wenn noch kein Druck von der Hilfskraftquelle in dem Raum 37 ansteht.

Nach dem druckdichten Anliegen des zweiten Ventilkolbens 28 an der Dichtfläche 63 ist die Druckmittelverbindung vom Ausgleichsbehälter 10 zum Zwischenraum 66 unterbrochen.

Bei weiterer Druckerhöhung in der Arbeitskammer 3 verschiebt sich auch der erste Ventilkolben 27 weiter nach rechts, so daß nun das Verschlußglied 33 von der Dichtkante 32 abhebt und das erste Ventil 30 geöffnet wird. Es kann jetzt Druckmittel von der Hilfskraftquelle über die Räume 39 und 37 in den Zwischenraum 66 und weiterhin über die Leitung 20 in die Zusatzkammer 19 einströmen.

In der Zusatzkammer 19 steigt der hydraulische Druck derart an, daß bei entsprechender Druckdifferenz zwischen der Zusatzkammer 19 und der Arbeitskammer 3 über die als Rückschlagventil ausgebildete Dichtmanschette 24 Druckmittel in die Arbeitskammer 3 dynamisch einströmen kann. Durch das dynamische Einströmen von Druckmittel in die Arbeitskammer 3 und in die mit der Arbeitskammer 3 verbundenen Radbremsen 5, 6 wird eine Verschiebung des Arbeitskolbens 2 bei weiterer Betätigung der Radbremsen 5, 6 vermieden. Dabei gelangt auch das Bremspedal zum Stillstand. Je weiter die Kraft am Bremspedal nun ansteigt, desto mehr steigt auch der Druck im Verstärkerraum und desto mehr Druckflüssigkeit strömt über die Ventilanordnung 21 in die Arbeitskammer 3 dynamisch ein.

Bei Verminderung der Abbremsung verschiebt sich das Bremspedal in der Zeichnung nach rechts. Hierbei verlaufen die bereits oben beschriebenen Funktionsabläufe in umgekehrter Reihenfolge. Lediglich der durch das dynamische Einströmen vorhandene Überfluß an Bremsflüssigkeit wird entsprechend der Bremspedalstellung über das Druckabbauventil 8, das über eine nicht dargestellte Elektronik angesteuert wird, zum Ausgleichsbehälter 10 hin abgebaut.

Sollte sich in der Arbeitskammer 3 aufgrund einer Undichtigkeit im Bremssystem kein hydraulischer Druck aufbauen können, so wird die Ventilanordnung 21 auch nicht betätigt, und es kann ein dynamisches Einströmen von Druckmittel in die defekte Arbeitskammer 3 nicht erfolgen. Hierdurch wird vermieden, daß nicht unnötig viel Druckmittel in kürzester Zeit aus dem Ausgleichsbehälter 10 über die undichte Stelle ins Freie abfließen kann, was sehr schnell zu einem Totalausfall der Bremsanlage führen würde. Der Tandemhauptzylinder 1 arbeitet somit nur noch mit der intakten Arbeitskammer, die weiterhin über eine entsprechend der ersten Ventilanordnung 21 ausgebildete zweite Ventilanordnung mit Druckmittel von der Hilfskraftquelle versorgt wird.

Claims (12)

1. Bremsanlage für Kraftfahrzeuge mit einem Hauptbremszylinder und mit einem eine Arbeitskammer begrenzenden Arbeitskolben, der mit mindestens einer Druckkammer einer Radbremse verbunden ist, mit einem dem Hauptbremszylinder vorgeschalteten Kraftverstärker, der zur Druckversorgung an eine Hilfskraftquelle angeschlossen ist und mit einer Ventilanordnung, die druckabhängig eine Druckmittelverbindung von der Hilfskraftquelle zu der Arbeitskammer des Hauptbremszylinders herstellt und deren Verbindung gleichzeitig zu einem Ausgleichsbehälter versperrbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilanordnung (21) vom Druck in der Arbeitskammer (3) steuerbar ist, daß die Ventilanordnung (21) aus einem in einer Bohrung (26) eines Gehäuses (25) angeordneten ersten und zweiten Ventilkolben (27 und 28) besteht, daß der erste Ventilkolben (27) über ein durch den Druck in der Arbeitskammer (3) öffnendes erstes Ventil (30) die Verbindung von der Hilfskraftquelle zur Arbeitskammer (3) herstellt und daß der zweite Ventilkolben (28) ein zweites Ventil (68) aufweist, das, bevor das erste Ventil (30) öffnet, die Verbindung vom Ausgleichsbehälter (10) zur Arbeitskammer (3) unterbricht.

2. Bremsanlage nach Anspruch 1, mit einem mit mehreren Arbeitskammern versehenen Hauptbremszylinder, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Arbeitskammer (3) eine Ventilanordnung (21) zugeordnet ist.

3. Bremsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Ventilkolben (28) einen zum ersten Ventilkolben (27) hin verlaufenden Zapfen (65) aufweist, der an einem Verschlußglied (33) des ersten Ventils (30) durch eine am zweiten Ventilkolben (28) angreifende zweite Ventilfeder (64) auf Anlage gehalten wird, daß das erste Verschlußglied (33) in Schließrichtung des ersten Ventils (30) von einer ersten Ventilfeder (35) beaufschlagt wird und daß die Kraft der ersten Ventilfeder (35) größer ist als die Kraft der zweiten Ventilfeder (64).

4. Bremsanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das dem zweiten Ventilkolben (28) zugewandte Ende des ersten Ventilkolbens (27) den Zapfen (65) ringförmig umgibt, daß der erste Ventilkolben (27) und das Gehäuse (25) einen die Bewegung des ersten Ventilkolbens (27) bei Druckbeaufschlagung durch den Druck in der Arbeitskammer (3) begrenzenden Anschlag (45) aufweisen, daß das ringförmige Ende des ersten Ventilkolbens (27) einen Abstand zum gegenüberliegenden Ende des zweiten Ventilkolbens (28) aufweist, der größer ist, als der Abstand der beiden Anschläge (45, 46) zwischen dem ersten Ventilkolben (27) und dem Gehäuse (25).

5. Bremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Ventilkolben (27) von einer Feder (53) beaufschlagt wird, die den ersten Ventilkolben (27) in Lösestellung der Ventilanordnung (21) in seiner Ausgangsstellung hält.

6. Bremsanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (53) in einem zwischen dem äußeren Umfang des ersten Ventilkolbens (27) und der Bohrung (26) ausgebildeten Ausgleichsraum (54) angeordnet ist, daß der Ausgleichsraum (54) zu beiden Seiten gegenüber der Bohrung durch einen Dichtring (42, 48) gedichtet ist und daß der Ausgleichsraum (54) mit dem Ausgleichsbehälter (10) stets verbunden ist.

7. Bremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den gegenüberliegenden Enden des ersten und zweiten Ventilkolbens (27, 28) und der Bohrung (26) im Gehäuse (25) ein Zwischenraum (66) ausgebildet ist, der stets mit der Zusatzkammer (19) des Hauptbremszylinders (1) verbunden ist, der gleichzeitig bei Betätigung des ersten Ventilkolbens (27) über das erste Ventil (30) die Verbindung zur Hilfskraftquelle herstellt und der dabei gleichzeitig durch das zweite Ventil (68) von dem Ausgleichsbehälter (10) getrennt wird.

8. Bremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfskraftquelle über einen im Gehäuse (25) ausgebildeten Kanal (40) in einen zwischen dem ersten Ventilkolben (27) und der Bohrung (26) gebildeten Ringraum (39) mündet, der über einen im ersten Ventilkolben (27) radial verlaufenden Verbindungskanal (38) mit dem ersten Ventil (30) verbunden ist und daß der Eintritt des Kanals (40) in Löserichtung des ersten Ventilkolbens (27) gesehen am vorderen Abschnitt in den Ringraum (39) mündet.

9. Bremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der von der Arbeitskammer (3) beaufschlagte Querschnitt des ersten Ventilkolbens (27) größer ist als der von der Hilfskraftquelle beaufschlagte, im Zwischenraum (66) angeordnete Querschnitt am ersten Ventilkolben (27).

10. Bremsanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Tandemhauptbremszylinder (1) die erste und zweite Ventilanordnung (21) in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht sind.

11. Bremsanlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilkolben der ersten und zweiten Ventilanordnung in einer gemeinsamen Bohrung geführt werden, daß beide Ventilanordnungen klappsymmetrisch zueinander angeordnet sind, daß die Enden des jeweiligen ersten Ventilkolbens sich gegenüberliegen und durch eine in der Bohrung verlaufenden Trennwand voneinander druckdicht getrennt sind.

12. Bremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilanordnung (21) mit dem Hauptbremszylinder (1) ein gemeinsames Gehäuse bildet.