DE3506087A1 - Bremsdruckgenerator fuer eine zweikreisbremsanlage - Google Patents
Bremsdruckgenerator fuer eine zweikreisbremsanlageInfo
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Description
/ τ
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft Bremsdruckgeneratoren für eine Bremsanlage mit mindestens zwei Bremskreisen, insbesondere
für Kraftfahrzeuge, mit einem Gehäuse, das eine Arbeitskammer umschließt, die mit einem ersten Bremskreis
verbindbar ist, einem gleitenden Betätigungskolben, dessen erstes Ende der Arbeitskammer zugewandt ist und dessen anderes
Ende eine Bremsdruckkammer begrenzt, die mit einem Brems· kreis verbindbar ist, einer Steuerventileinrichtung zum wahlweisen
Durchlaß eines Druckmittels aus einer Druckmittelquelle in die Arbeitskammer und einem mit einem Bremspedal
verbindbaren Betätigungstauchkolben, der in die Arbeitskammer hineinragt und mit dem ersten Ende des Betätigungskolbens
und der Ventileinrichtung mechanisch kuppelbar ist.
Eine derartige Vorrichtung ist z.B. in der US-PS 2 410
und der FR-PS 2 332 445 beschrieben. Bei einem derartigen Bremskraftverstärker wird der von der Ventileinrichtung gesteuerte,
in die Arbeitskammer gelangende Druck bei hydrodynamischer Betriebsweise, oder "Volldruck"-Betriebsweise,
direkt an den ersten Bremskreis übertragen, wobei dieser gesteuerte Druck den Betätigungskolben beaufschlagt, um,
diesmal bei hydrostatischer Betriebsweise, in der Bremsdruckkammer einen verstärkten Druck zu erzeugen, der an
den zweitein Bremskreis übertragen wird. Diese Vorrichtungen arbeiten somit in gemischter Betriebsweise, d.h. für
jeden Bremskreis anders. Bei Ausfall der Druckquelle oder des zugeordneten Zufuhrkreises, bleibt jedoch nur der zweite
Bremskreis auf "manuelle" Weise in Betrieb, d.h. durch die Muskelkraft des Fahrers. Es gibt auch rein hydrodynamische
Vorrichtungen für die beiden Bremskreise, wie z.B. in der FR-PS 2 457 202 beschrieben. In diesem Fall verursacht
ein Ausfall der Druckquelle ein völliges Versagen der Bremsanlage.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung eines neuartigen Bremsdruckgenerators der erstgenann-
ten Art von einfacher, kompakter Bauweise, verläßlicher Funktion, hoher Empfindlichkeit und mit geringeren Hysteresose-Erscheinungen,
der billig in der Herstellung und in der Lage ist, den möglicherweise wiederholten und verlängerten
Betrieb zweier Bremskreise im "manuellen" Betrieb bei Ausfall der Druckquelle sicherzustellen.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung umfaßt der Bremsdruckgenerator einen Hauptbremszylinder-Kolben, dessen eine Seite
mit dem Druck in der (ersten) Bremsdruckkammer beaufschlagt wird und dessen andere Seite eine zweite Bremsdruckkammer
begrenzt, die mit dem zweiten Bremskreis verbindbar ist, eine Hochdruckkammer, die mit der Druckmittelquelle verbindbar
ist und mit der Steuerventileinrichtung und mit einem Ende einer Bohrung in Verbindung steht, in der ein Betriebsweisenwählerkolben
gleitend und abdichtend befestigt ist, der mit einer zwei Positionen aufweisenden Dreiwegeventileinrichtung gekuppelt ist, die nachgiebig in Richtung des
Betrxebsweisenwählerkolbens gedrückt wird und eine Auslaß- \ öffnung, die mit dem ersten Bremskreis verbunden ist, entweder
mit der Arbeitskammer oder mit der ersten Bremsdruckkammer verbindet, wobei die Bremsdruckkammer in der Ruhestellung
der Vorrichtung mit mindestens einem Reservoir in Verbindung stehen.
25
25
Bei einer[derartigen Anordnung witd bei normalem Betrieb
die gemischte Betriebsweise zwischen den beiden Bremskreisen beibehalten, wobei der zweite Bremskreis mit der zweiten
Bremsdruckkammer verbunden ist, die jedoch nicht direkt vom Betätigungskolben unter Druck gesetzt wird, sonder indirekt
über das Strömungsmittel, das in der ersten Bremsdruckkammer eingeschlossen ist, die vom ersten Bremskreis
abgetrennt gehalten wird und hydrodynamisch versorgt wird. Wenn jedoch die Druckquelle versagt, dann wird der erste
Bremskreis von der Arbeitskammer abgetrennt und mit der ersten Bremsdruckkammer verbunden, wobei sich die Vorrichtung
dann wie ein konventioneller unverstärkter Tandemhauptzylinder verhält, wodurch eine wirkungsvolle Bremsung in
beiden Bremskreisen gewährleistet ist.
Die Erfindung und vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Ansprüchen gekennzeichnet. Weitere Merkmale und Vorteile
der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die beigefügte
Zeichnung. Es zeigt:
Fig. 1 einen Längsschnitt eines Bremsdruckgenerators
Fig. 1 einen Längsschnitt eines Bremsdruckgenerators
und
Fig. 2 eine teilweise vergrößerte Ansicht eines Längsschnitts der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung.
Gemäß dem in der Zeichnung gezeigten Ausführungsform umfaßt die Vorrichtung im wesentlichen ein Gehäuse 1 mit einer Einrichtung
2 zum Befestigen am Fahrgestell eines Kraftfahrzeugs, bei der im allgemeinen entsprechend der Anordnung
der FR-PS 2 232 455, die durch Bezugnahme Bestandteil der vorliegenden Erfindung ist, zwei parallele zylindrische
Räume 3 und 4 gebildet sind, die sich zu einer Arbeitskam-
*u mer 5 hin öffnen, die an einem Ende des Gehäuses 1 gebildet
und mit einem Verschluß versehen ist. In dem zylindrischen Raum 4 sind ein Betätigungskolben 6, dessen hinteres
Ende in die Arbeitskammer 5 hineinragt, und ein Hauptbremszylinder-Kolben 7 in Reihe gleitend und dichtend befestigt.
Der Hauptbremszylinder-Kolben 7 begrenzt zusammen mit dem der Arbeitskammer 5 entgegengesetzten Ende des Betätigungskolbens
6 eine erste Bremsdruckkammer 8 und mit dem der Arbeitskammer 5 entgegengesetzten Ende des zylindrischen
Raums 4 eine zweite Bremsdruckkammer 9, die über
3^ eine Öffnung 10 zur Verbindung mit einem Bremskreis II zur
Außenseite des Gehäuses hin offen ist.
Ein zylindrisches Futter 10 befindet sich in dem zylindrischen
Raum 3 und ist auf der Innenseite mit koaxialen und miteinander in Verbindung stehenden Kanälen versehen, in
denen die Bestandteile einer allgemein mit 12 bezeichneten Steuerventileinrichtung angeordnet sind. Die Steuerventil-
einrichtung weist im wesentlichen ein Hochdruckventil auf, in dem die Kugel 13 nachgiebig gegen einen in einer Querwand
des Futters 11 gebildeten Sitz 14 gedrückt wird und von dem Ende einer innerhalb des Futters 11 gleitenden
Hülse 15 abgehoben werden kann, die ein Trennventil umschließt, in dem die Kugel 16 normalerweise vom in der
Hülse 15 gebildeten Sitz 17 abgehoben gehalten wird, jedoch
von einem Tauchkolbenglied 18 verschiebbar ist, der gleitend und abdichtend in einem Verschluß 19 zum Verschließen
des Futters 11 angeordnet ist. Das Futter ist an der Außenseite mit einer ringförmigen Umfangsnut 20 versehen,
die innen mit dem Gehäuse in Verbindung steht, das die Hülse 1 5 gleitend trägt, und außen mit einem Kanal 21, der
im Gehäuse 1 zwischen den Räumen 3 und 4 angeordnet ist und mit der Arbeitskammer 5 in Verbindung steht. Eine öffnung
22, die mit einem Reservoir 23 verbindbar ist, ist in der Wand des Gehäuses 1 vorgesehen und steht mit dem Raum
im Bereich des Kugeltrennventils 16 in Verbindung. Eine öffnung
24, die mit einer Druckmittelquelle 25 verbindbar ist, ist ebenfalls in der Wand des Gehäuses 1 vorgesehen und
steht mit einer ringförmigen Umfangsnut 26 des Futters 11
in Verbindung, die innen mit einer Hochdruckkammer 27 verbunden ist, mit der das Gehäuse der Kugel 13 des Hochdruckventils
verbunden ist. Die allgemeine Anordnung der oben beschriebenen Steuerventileinrichtung ähnelt der in der
FR-PS 2 332 445 beschriebenen. Gleichfalls befindet sich in der Arbeitskammer 5 ein Doppelhebelmechanismus 28, der
wahlweise mit dem Betätigungskolben 6 und dem Tauchkolbenglied 18 der Steuerventileinrichtung 12 zusammenarbeitet.
Der Hebelmechanismus 28 wird von einem Betätigungstauchkolben 29 betätigt, der gleitend und abdichtend im Verschluß
der Arbeitskammer 5 angeordnet ist und mit einem Bremspedal des Kraftfahrzeugs (nicht gezeigt) verbindbar
ist.
Wie gezeigt, ist die Hochdruckkammer 27 vom hinteren Ende
einer Bohrung 30 im Futter 11 gebildet, in der ein Betriebsweisenwählerkolben
31 gleitend und dichtend befestigt
ist, an dem die Feder 32 angreift, wodurch die Kugel 13
des Hochdruckventils gegen den Sitz 14 gedrückt wird. Der Betriebsweisenwählerkolben 31 ist auf der der Kugel 13
entgegengesetzten Seite durch eine Stange 3 3 verlängert, die mit der Kugel eines Ventils 34 zusammenarbeitet, die
in einer mittigen Vergrößerung 35 der Bohrung 30 angeordnet ist, die mit letzterer zwei gegenüberliegende ringförmige
Sitze 36 bzw. 37 bildet. Die Bohrung 30 öffnet sich an dem der Hochdruckkammer 27 entgegengesetzten Ende in
eine Stirnkammer 38, die von dem Ende des zylindrischen Gehäuses 3 gebildet wird und über einen im Gehäuse 1 vorgesehenen
Kanal 39 mit der ersten Druckkammer 8 zwischen den Kolben 6 und 7 in Verbindung steht. Ein Tauchkolbenglied
40 ist in der Kammer 38 angeordnet und weist eine Endstange 41 auf, die mit der Kugel 34 unter Berührung
durch die Kraft einer Feder 42 zusammenwirkt, die am Boden der Stirnkammer 38 angreift. Die mittige Vergrößerung
35 der Bohrung 30 steht mit einer ringförmigen Umfangsnut 43 im Futter in Verbindung, die mit einer öffnung 44 in
der Wand des Gehäuses 1 in Verbindung steht, die mit einem Bremskreis I verbindbar ist. Der Abschnitt der Bohrung
zwischen dem Kugelsitz 36 und dem Betriebsweisenwählerkolben 31 steht außen mit einer ringförmigen Umfangsnut
45 im Futter 11 in Verbindung, die wiederum mit einer Verlängerung
210 des sich in die Arbeitskammer 5 öffnenden Kanals 21 ,in Verbindung steht.
Bei normalem Betrieb wird ein auf den Betätigungstauchkolben 29 ausgeübter Druck auf das Tauchkolbenglied 18 übertragen,
das die Kugel 16 gegen den Sitz 17 anlegt und dann die Hülse 15 relativ zum Futter 11 bewegt, um die Kugel
13 vom Sitz 14 abzuheben und Druckmittel aus der Hochdruckkammer
27 in die Arbeitskammer 5 durch die Nut 20 und den Kanal 21 einzulassen, wodurch der Betätigungskolben 6 nach
links bewegt wird (s.Zeichnung), während das Strömungsmittel in der ersten Bremsdruckkammer 8 komprimiert wird, und
der Druck auf den Hauptbremszylinder-Kolben 7 übertragen wird, um einen Bremsdruck in dem Bremskreis II zu erzeugen,
ν/^
wobei der gesteuerte Hilfsdruck in der Arbeitskammer 5 in den Bremskreis I über die Kanäle 21,210, den mittleren Abschnitt
der Bohrung 30, die mittigen Vergrößerung 35, die Nut 43 und die Öffnung 44 übertragen wird. Unter diesen
normalen Betriebsbedingungen drückt der Druck aus der Druckmittelquelle in der Hochdruckkammer 27 den Betriebsweisenwahlerkolben
31 nach links (S. Zeichnung) gegen die Kugel 34, wodurch die Kugel gegen die Kraft der Feder 42 auf den
Sitz 37 gedrückt und die erste Bremsdruckkammer 8 von der Öffnung 44 abgetrennt wird, die aber in ständiger Verbindung
mit den Kanälen 21,210 bleibt. Dabei ist der gesteuerte Hilfsdruck in der Arbeitskammer 5 niedriger als der Druck
der Druckmittelquelle, wodurch der Verbund aus Kugel 34 und Betriebsweisenwahlerkolben 31 trotz des Drucks der Feder
42 an einer Bewegung nach rechts gehindert wird. Wie eingangs erwähnt, steht die erste Bremsdruckkammer 8 deshalb
nicht normalerweise mit dem Bremskreis I in Verbindung, sondern dient unter Mitwirkung des Hauptbremszylinder-Kolbens
7 zur Erzeugung des Bremsdrucks in der zweiten Bremsdruckkammer 9 für den Bremskreis II. .
Bei Ausfall der Druckmittelquelle 25 übt der Betriebsweisenwahlerkolben
31 jedoch keine nennenswerte Kraft auf die Kugel 34 mehr aus, die aus diesem Grund aus der Stellung, in
der sie am Sitz 37 angreift, in eine Stellung umschaltet, in der sie. durch die Kraft der Feder 42 am anderen Sitz 36
angreift. In dieser neuen Stellung ist somit die Verbindung zwischen der Öffnung 44 (und damit dem Bremskreis I)
und den Kanälen 21,210 unterbrochen, wobei die Öffnung 44 dann jedoch mit der ersten Bremsdruckkammer 8 über die Kammer
38 und den Kanal 39 verbunden ist. Wie oben erwähnt, wirken die direkt vom Beätigungstauchkolben 29 "manuell"
betätigten Kolben 6 und 7 als Haupt- und Nebenkolben eines konventionellen unverstärkten Tandem-Hauptbremszylinders.
Zur Ermöglichung eines längeren Einsatzes in der letztgenannten Stellung sind die Bremsdruckkammer 8 und 9 in der
Ruhestellung der Vorrichtung normalerweise mit zugeordneten Reservoiren R1 und R2 verbunden (Fig.2).
Claims (10)
1. Bremsdruckgenerator für eine Bremsanlage mit mindestens
zwei Bremskreisen, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit
einem Gehäuse (1), das eine Arbeitskammer (5) umschließt, die mit einem ersten Bremskreis (I) verbindbar ist,
einem gleitenden Betätigungskolben (6), dessen erstes Ende der Arbeitskammer (5) zugewandt ist und dessen anderes
Ende eine Bremsdruckkammer (8) begrenzt, die mit einem Bremskreis verbindbar ist, einer Steuerventileinrichtung
(12) für den wahlweisen Durchlaß eines Druckmittels aus einer Druckmittelquelle (25) in die Arbeitskammer
(5) und einem mit einem Bremspedal verbindbaren Betätigungstauchkolben (29), der in die Arbeitskammer
(5) hineinragt und mit dem ersten Ende des Betätigungskolbens (6) sowie der Steuerventileinrxchtung (12) mechanisch
kuppelbar ist, gekennzeichnet durch einen Hauptbremszylinder-^olben (7), der. auf einer Seite mit
dem Druck in der Bremsdruckkammer (8) beaufschlagt wird und dessen andere Seite eine zweite Bremsdruckkammer
(9) begrenzt, die mit einem zweiten Bremskreis (II) verbindbar ist, eine Hochdruckkammer (27), die ständig mit
der Druckmittelquelle (25) verbunden ist und mit der Steuerventileinrichtung (12) und einem Ende einer Bohrung
(30) in Verbindung steht, in der ein Betriebsweisen- ·* wählerkolben (31) gleitend und abdichtend befestigt ist,
der mit einer zwei Positionen aufweisenden Dreiwegeventileinrichtung (34;36,37) gekuppelt ist, die nachgiebig (42)
in Richtung des Betriebsweisenwählerkolbens (31) gerückt wird und eine Auslaßöffnung (44) des Gehäuses (1), die
mit dem ersten Bremskreis (I) verbindbar ist, entweder mit der Arbeitskammer (5) einerseits oder mit der ersten
Bremsdruckkammer (8) andererseits verbindet, wobei die Bremsdruckkammern (8;9) in der Ruhestellung der Vorrichtung
mit mindestens einem Reservoir (R1;R2) in Verbindung stehen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Ventileinrichtung eine Kugel (34) aufweist, die in einer mittigen Vergrößerung (35) der Bohrung (30) angeordnet
ist, die mit letzter zwei gegenüberliegende Sitze (36,37) bildet und mit der Auslaßöffnung (44)
in Verbindung stehen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Abschnitt der Bohrung (30), in dem der Betriebsweisenwählerkolben (31) aufgenommen ist, auf der der
Hochdruckkammer (27) entgegengesetzten Seite des Kolbens (31) ständig mit der Arbeitskammer (5) in Verbindung
steht.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet,
daß der Betätigungskolben (6) und der Hauptbremszylinder-Kolben (7) im wesentlichen koaxial zum Betätigungstauchkolben
(29) in einem ersten zylindrischen Raum (4) des Gehäuses (1) hintereinander angeordnet sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerventileinrichtung (12) in einem zweiten, zum
ersten zylindrischen Raum (4) parallel angeordneten zweiten zylindrischen Raum (3) des Gehäuses (1) angeordnet
ist, wobei die beiden Räume (3,4) zur Arbeitskammer (5) hin offen sind und die Steuerventileinrichtung
C|2) und der Betätigungskolben (6) mit dem Betätigungstauchkolben
(29) über einen Hebelmechanismus (28) gekuppelt sind, der in der Arbeitskammer (5) angeordnet
ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Betriebsweisenwählerkolben (31) und die Ventileinrichtung
(34) in Reihe mit der Steuerventileinrichtung (12) in dem zweiten zylindrischen Raum (3) angeordnet
sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerventileinrichtung (12), der Betriebswei-
senwählerkolben (31) und die Ventileinrichtung (34) in einem Futter (11) angeordnet sind, das in dem zweiten
zylindrischen Raum (3) befestigt ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerventileinrichtung (12) ein Hochdruck-Kugelventil
(13) und ein Kugeltrennventil (16) aufweist,
das in einer beweglichen Hülse (15) angeordnet ist, die die Kugel (13) des Hochdruckventils steuert.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kugel (13) des Hochdruckventils von einer Feder
(32) in die Schließstellung gedrückt wird, die an dem Betriebsweisenwählerkolben (31) angreift.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7-9, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kugel (34) der Ventileinrichtung in Anlage gegen.den Betriebsweisenwählerkolben (31)
durch ein Tauchkolbenglied (40,41) gedrückt wird, das in y
dem der Arbeitskammer (5) entgegengesetzten Ende des
zweiten zylindrischen Raums (3) angeordnet ist. *·
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