DE3714228A1 - Hydraulisches bremssystem - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein hydraulisches Bremssystem für Kraftfahrzeuge mit Teilbelag-Scheibenbremsen, die Sättel, Kolben-Zylindereinheiten, Einlaß- und Auslaßöffnungen, Füllventile mit Ventilzylindern und -elementen aufweisen und mit einer Bremsflüssigkeit, die bei Bremsbetätigung umlaufend verschoben wird.

Bremsflüssigkeiten, die in hydraulischen Bremssystemen von Kraftfahrzeugen Verwendung finden, sieden erst bei sehr hohen Temperaturen. Der hohe Siedepunkt ist notwen­ dig, weil die Bremsflüssigkeit in der Nähe der Energie vernichtenden Bremsen sehr heiß wird und weil eine Dampf­ blasenbildung bei siedender Flüssigkeit zu einer Störung bzw. zu einem Ausfall der Bremswirkung führen würde. Weil die Bremsflüssigkeitsbehälter, wie z.B. Bremsschläuche, sich nicht gänzlich gegen Wasser oder Feuchtigkeit ab­ dichten lassen und weil die heute bekannten Bremsflüssig­ keiten stark hygroskopisch, d.h. Wasser aufnehmend sind, sinkt mit steigendem Wassergehalt in einer Bremsflüssig­ keit die Siedetemperatur, und die Bremswirkung ist ge­ fährdet.

Aus der DE-OS 22 42 878 (Anspruch 1) ist ein Verfahren zum Kühlen der Bremsbetätigungsflüssigkeit, zur Verhütung ihrer Verschlechterung und zur Verwendung bei einem Fahr­ zeugbremssystem bekannt. Das Fahrzeugbremssystem ist aus­ gerüstet mit einem Hauptzylinder, der durch ein Bremspe­ dal betätigbar ist, einer Anzahl einzelner Radflüssig­ keits-Druckzylinder, wovon jeder in ihm bewegliche Brems­ mittel hat, einer Vielzahl Ventilzylinder, wovon jeder neben einem der Flüssigkeits-Druckzylinder angeordnet ist, einer Einlaßöffnung, die jeden Ventilzylinder mit seinem entsprechenden Flüssigkeits-Druckzylinder verbin­ det, einer Auslaßöffnung, die jeden Flüssigkeits-Druckzy­ linder mit seinem entsprechenden Ventilzylinder verbin­ det, einem Ventilelement, das in jedem der Ventilzylinder beweglich angeordnet ist, einem Flüssigkeits-Vorratsbe­ hälter, einer Vielzahl von Flüssigkeits-Druckrohren, die jeweils jede Einlaßöffnung mit dem Hauptzylinder verbin­ den und mit einer Anzahl von Rückführrohren, welche jede der Auslaßöffnung mit dem Vorratsbehälter verbinden. Um Strömungsdruckmittel durch die Flüssigkeits-Druckrohre unter Druck zu verschieben und um auf jedes der Ventil­ elemente zu wirken, wird das Bremspedal niedergedrückt und das Druckströmungsmittel veranlaßt, die Ventilelemen­ te aus der Ruhestellung in Arbeitsstellung zu bewegen, um die Auslaßöffnungen zu schließen, während die Einlaßöff­ nungen im wesentlichen gleichzeitig geöffnet werden, wo­ durch das Strömungsmittel in die Flüssigkeits-Druckzylin­ der geschoben wird und um die Bremseinrichtung in einer Bremsstellung zwangsläufig zu verschieben. Um die Strö­ mung der Flüssigkeit aus dem Zylinder durch die Flüssig­ keitsdruckruhe zu unterbrechen, wird das Bremspedal da­ nach losgelassen. Die Ventilelemente werden veranlaßt, aus den Arbeitsstellungen in die Ruhestellungen zurückzu­ kehren, wodurch die Einlaßöffnungen geschlossen, während die Auslaßöffnungen im wesentlichen gleichzeitig geöffnet werden. Die Flüssigkeit wird in den Flüssigkeits-Druckzy­ lindern durch die Rückführrohre zum Vorratsbehälter unter Druck bewegt, so daß die Flüssigkeit, die sich in Wärme­ leitverhältnis mit der Bremseinrichtung befindet, nach wahlweisen Niederdrücken bzw. Loslassen des Bremspedals in periodischen Umlauf davon weggeleitet wird. Nachteilig ist ein erhöhter Aufwand an Rückführrohren für die Rück­ führung der Bremsflüssigkeit.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein hydrauli­ sches Bremssystem mit einer Bremsflüssigkeit, die bei Bremsbetätigung umlaufend verschoben wird, einfach zu ge­ stalten.

Die Aufgabe wird gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 ge­ löst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen genannt.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbei­ spielen in der Zeichnung näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Bremssattel mit einer Kolben-Zylinderein­ heit und

Fig. 2 einen Bremssattel mit zwei Kolben-Zylinderein­ heiten.

Fig. 1 zeigt in geschnittener Seitenansicht eine Teilbe­ lag-Scheibenbremse 1 mit einem Bremssattel 2, einer Kol­ ben-Zylindereinheit 3, 4 und Bremsbelägen 5, 6. Die Brems­ beläge 5, 6 weisen Belagplatten 7, 8 und Reibbeläge 9, 10 auf. Der Bremsbelag 5 ist an dem Kolben 3 angeordnet, der bei Bremsbetätigung in Richtung 11 bewegt wird und den Reibbelag 9 des Belagträgers 7 gegen eine Bremsscheibe 12 drückt. Der Kolben 3 wird soweit in Richtung 11 bewegt, bis auch die Bremsscheibe 12 an dem Reibbelag 10 des Bremsbelages 6 zum Anschlag kommt. Im hinteren Bereich 13 des Bremssattels 2 ist ein Ventilzylinder 14 mit einem Gewinde 15 angeordnet. Eine Schraube 16, die einen Kopf 17, ein Gewinde tragendes Teil 18, im folgenden Gewinde­ teil genannt, einen mittleren Teil 19, im folgenden Mit­ telteil genannt, und ein Endteil 20 aufweist, ist in den Zylinder 14 eingesetzt. Die Schraube 16 ist mit ihrem Ge­ windeteil 18 in dem Gewinde 15 des Zylinders 14 ver­ schraubt. Die Schraube 16 weist eine Eingangsbohrung 21, durch die die Bremsflüssigkeit zu- und abfließt, mit ei­ nem Gewinde 22 und eine weitere Bohrung 24 auf, die pa­ rallel zur Mittelachse der Schraube liegen. Eine weitere Bohrung 25 ist senkrecht auf der Mittelachse durch die Schraube gebohrt. Die Schraube 16 weist im Bereich ihres Mittelteiles 19 eine erste Ringnut 26 auf, die eine zwei­ te Ringnut in zwei Hälften 27 und 28 trennt. Vorteilhaft bilden die Ringnuten 26 bis 28 mit der Zylinderinnenwand 32 Hohlräume. In der ersten Nut 26 ist eine U-förmige Füllmanschette 29 eingelegt, die sich mit einem Schenkel 30 an dem Mittelteil der Schraube 16 und mit ihrem ande­ ren Schenkel 31 an der Zylinderinnenwand 32 des Zylinders 14 seitlich abstützt. Die Füllmanschette 29 liegt mit dem Schenkelende ihres Schenkels 30 an einer Nutwand an. Un­ terhalb der Schraube 16 ist in einem Endabschnitt des Zy­ linders 14 eine im wesentlichen konusförmige Manschetten­ stütze 33 mit einer zweiten Füllmanschette 34 angeordnet. Die Füllmanschette 34 ist scheibenförmig mit einer konus­ förmigen Verdickung ausgebildet. Der Konusdurchmesser vergrößert sich in radialer Richtung und in einer Axial­ richtung. In der Höhe der Manschettenstütze 33 führt eine Bohrung 35 vom Ventilzylinder 14 zum Druckzylinder 4. Eine zweite Bohrung 36 führt vom Druckzylinder 4 zum Ven­ tilzylinder 14. Die zweite Bohrung 36 ist in Höhe der Ringnuthälfte 28 angeordnet. Bei Bremsbetätigung wird eine Bremsflüssigkeit von einem (nicht dargestellten) Hauptzylinder durch (nicht dargestellte) Bremsschläuche und durch die Bohrungen 21 und 24 in den Ventilzylinder 14 gedrückt. Die Bremsflüssigkeit preßt die zweite Füll­ manschette 34 an den Konus der Manschettenstütze 33 und fließt über die Bohrung 35 in den Druckzylinder 4. Gleichzeitig verklemmt die erste Füllmanschette 29, so daß zwischen den Ringnuthälften 27, 28 kein Bremsflüssig­ keitsaustausch stattfindet. In dem Druckzylinder 4 wird der Kolben 3 in Richtung 11 bewegt. Nach Lösen der Bremse wird der Kolben 3 durch Scheibenschlag der Bremsscheibe 12 und/oder mit Hilfe eines Roll-Back-Ringes 38 in Rich­ tung 39 zurückbewegt. Die Bremsflüssigkeit gelangt über die Bohrung 36 in den Hohlraum der Ringnuthälfte 27 und drückt den Schenkel 31 der ersten Füllmanschette 29 gegen den zweiten Schenkel 30 und fließt über die Bohrung 25 in die Bohrung 24 der Schraube 16 und von dort zurück zu dem Hauptzylinder. Gleichzeitig wird die Füllmanschette 34 gegen die Zylinderinnenwand 32 gepreßt und der Weg von der Bohrung 35 zu der Bohrung 24 für die Bremsflüssigkeit gesperrt. Die Bohrung 35 ist eine Einlaß-, die Bohrung 36 eine Auslaßöffnung. Die Füllmanschetten 29 und 34 sind federnd gelagert und arbeiten als Rückschlagventile. Zwei Dichtungsringe 40 und 41 dichten die einzelnen Räume ge­ geneinander ab.

Fig. 2 zeigt in geschnittener Draufsicht eine zweite Teilbelagscheibenbremse 50 mit zwei Bremssattelhälften 51 und 52. Die Bremssattelhälfte 51 weist den Bereich 13 mit dem Ventilzylinder 14, der Schraube 16, den Füllmanschet­ ten 29 und 34, den Dichtungsringen 40 und 41, die Man­ schettenstütze 33 und die Ringnuten 26 bis 28 auf. In Hö­ he der Manschettenstütze 33 geht unter einem Winkel 54 eine erste Kanalbohrung 53 vom Ventilzylinder 14 aus durch den Abschnitt 55 der Bremssattelhälfte 51. Die Ka­ nalbohrung 53 ist so geführt, daß sie nicht durch den Druckzylinder 56 führt. Die Bremssattelhälften 51 und 52 stoßen an ihrer Nahtstelle 57 zusammen. An der Nahtstelle 57 schließt sich an die Kanalbohrung 53 mit einem ersten Kanalbohrungsende 60 eine zweite Kanalbohrung 58 durch einen Abschnitt 59 der Bremssattelhälfte 52 an. Ein zwei­ tes Kanalbohrungsende 61 endet in dem Druckzylinder 4. Die Kanalbohrungen 58, 66, 70 sind so geführt, daß sie in Höhe der Zylinderböden auf die Druckzylinder 4, 56 tref­ fen. Der Kanal 58 weist zu der Nahtstelle 57 einen Winkel 62 und der Kanal 53 zu der Nahtstelle 57 einen Winkel 63 auf. An der Nahtstelle 57 ist eine Dichtung 64 einge­ setzt, die einen Verlust der Bremsflüssigkeit durch die Nahtstelle 57 verhindert. Auf der dem Bohrungskanalende 61 im Zylinder 4 gegenüberliegenden Seite ist ein weiteres Kanalbohrungsende 65 angeordnet. Das Kanalbohrungsende 65 gehört zu einer dritten Kanalbohrung 66, die im Abschnitt 67 der Bremssattelhälfte 52 angeordnet ist. Das andere Ende 68 der Kanalbohrung 66 stößt auf ein weiteres Kanal­ bohrungsende 69 einer vierten Kanalbohrung 70, die im Ab­ schnitt 71 der Bremssattelhälfte 51 angeordnet ist. Die Kanalbohrung 70 stößt mit ihrem Ende 72 in Höhe der Ring­ nut 28 auf den Ventilzylinder 14. Die Kanalbohrung 70 führt durch den Druckzylinder 56. Bei einer Bremsbetäti­ gung wird über die Bohrungskanäle 53 und 58 der Druckzy­ linder 4 mit Bremsflüssigkeit gefüllt und gleichzeitig über die Kanäle 66, 70 der Zylinder 56. Bei Lösen der Bremse federt die Manschette 34 zurück und schließt den unteren Teil des Ventilzylinders 14, so daß die Brems­ flüssigkeit aus den Zylindern 4 und 56 über die Kanäle 66 und 70, durch die Ringnuten 26 bis 28 und die Bohrungen 25 und 24 abfließen kann. Die Kanäle 66, 70 weisen zu der Nahtstelle 57 Winkel 74, 75 auf. Der Umlauf der Bremsflüs­ sigkeit entspricht einer Reihenschaltung. Vorteilhaft sind die Winkel 74, 75 gleich groß.

Bei einer Parallelschaltung ist die Kanalbohrung 53 so geführt, daß sie in Höhe des Zylinderbodens durch den Druckzylinder 56 führt. Vorteilhaft sind die Winkel 62, 63, 74, 75 gleich groß. Bei einer Bremsbetätigung wird über den Bohrungskanal 53 der Druckzylinder 56 und gleichzeitig über die Kanäle 53, 58 der Zylinder 4 mit Bremsflüssigkeit gefüllt.

Die Bremsflüssigkeit soll in dem Sattel 2 und in dem Festsattel 50 durch Umlauf, im folgenden Umspülung ge­ nannt, so abgekühlt werden, daß der Siedepunkt der Brems­ flüssigkeit nie erreicht wird.

Bei jeder Bremsung wird die Flüssigkeit zwangsweise durch den Sattel zurück zum Schlauch durchgespült. Vorteilhaft wird von der Felgenseite des Festsattels kühle Flüssig­ keit beim Bremsen herangeführt, wenn eine Kanalbohrung direkt zu dem Füllventil 73 führt. Das Füllventil 73 ar­ beitet als Umlaufventil und weist im wesentlichen die Zy­ linderbohrung 14 und als Ventilelemente die mit Ringnuten 26 bis 28 und Bohrungen 21, 24, 25 versehene Schraube 16 und die Manschettenstütze 33 mit der Füllmanschette 34 auf. Die Felgenseite ist auf der Seite mit den Kanalboh­ rungsenden 61 und 65 angeordnet.

• Bezugszeichenliste  1 Teilbelag-Scheibenbremse
   2 Bremssattel
   3 Kolben
   4 Zylinder
   5 Bremsbelag
   6 Bremsbelag
   7 Belagträger
   8 Belagträger
   9 Reibbelag
  10 Reibbelag
  11 Dichtung
  12 Bremsscheibe
  13 Bereich
  14 Zylinder
  15 Gewinde
  16 Schraube
  17 Kopf
  18 Gewindeteil
  19 Mittelteil
  20 Endteil
  21 Bohrung
  22 Gewinde
  23 Mittelachse
  24 Bohrung
  25 Bohrung
  26 Ringnut
  27 Ringnut 1. Hälfte
  28 Ringnut 2. Hälfte
  29 Füllmanschette
  30 Schenkel
  31 Schenkel
  32 Zylinderinnenwand
  33 Manschettenstütze
  34 Füllmanschette
  35 Bohrung
  36 Bohrung
  37 Richtung
  38 Roll-back Ring
  39 Richtung
  40 Dichtung
  41 Dichtung
  42 -
  43 -
  44 -
  45 -
  46 -
  47 -
  48 -
  49 -
  50 Teilbelag-Scheibenbremse
  51 Bremssattelhälfte
  52 Bremssattelhälfte
  53 Kanalbohrung
  54 Winkel
  55 Abschnitt
  56 Druckzylinder
  57 Nahtstelle
  58 Kanalbohrung
  59 Abschnitt
  60 Kanalbohrungsende
  61 Kanalbohrungsende
  62 Winkel
  63 Winkel
  64 Dichtung
  65 Kanalbohrungsende
  66 Kanalbohrung
  67 Abschnitt
  68 Kanalbohrungsende
  69 Kanalbohrungsende
  70 Kanalbohrung
  71 Abschnitt
  72 Kanalbohrungsende
  73 Füllventil/Umlaufventil
  74 Winkel
  75 Winkel

Claims (11)

1. Hydraulisches Bremssystem für Kraftfahrzeuge mit Teilbelag-Scheibenbremsen, die einen Sattel, eine Kolben-Zylindereinheit, ein Füllventil mit einem Ventilzylinder und mit Ventilelementen aufweisen, mit Einlaß- und Auslaßöffnungen, die den Druckzylin­ der der Kolben-Zylindereinheit mit dem Ventilzylin­ der verbinden, und mit einer Bremsflüssigkeit, die bei Bremsbetätigung umlaufend verschoben wird, da­ durch gekennzeichnet, daß das Füll­ ventil (14 bis 34, 73) einen Eingang (21) aufweist, durch den die Bremsflüssigkeit zu- und abfließt.

2. Bremssystem nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Füllventil (14 bis 34, 73) zwei Rückschlagventile (26 bis 31, 33, 34) aufweist.

3. Bremssystem nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Rück­ schlagventil (33, 34) eine Manschettenstütze (33) und eine Füllmanschette (34) aufweist.

4. Bremssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Rückschlagventil (33, 34) in einem Endabschnitt des Ventilzylinders (14) angeordnet ist.

5. Bremssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das zwei­ te Rückschlagventil (26 bis 31) eine zweite Füllman­ schette (29) aufweist, die zwischen einer Schraube (16) mit Ringnuten (26 bis 28) und einer Zylinderin­ nenwand (32) gelagert ist.

6. Bremssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraube (16) Bohrungen (21, 24, 25) aufweist.

7. Bremssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ring­ nuten der Schraube (16) in dem Ventilzylinder (14) mit der Zylinderwand (32) Hohlräume bilden.

8. Bremssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß von dem Ventilzylinder (14) Bohrungen (35, 36) bzw. Bohrungs­ kanäle (53, 58, 66, 70) zu dem Druckzylinder (4, 56) führen.

9. Bremssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Festsattel (50) von dem Ventilzylinder (14) Boh­ rungskanäle (53, 58, 66, 70) zu dem felgenseitigen Druckzylinder (4) führen.

10. Bremssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckzylinder (4, 56) in Reihenschaltung befüllbar sind.

11. Bremssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckzylinder (4, 56) in Parallelschaltung befüllbar sind.