DE3824458A1 - Gekruemmter tandem-hauptzylinder - Google Patents
Gekruemmter tandem-hauptzylinderInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen in einem durchgehenden Zylin
derraum geführten Tandem-Hauptzylinder.
Als Hauptzylinder wird in einen Fahrzeugbremsensystem der
Zylinder bezeichnet, der durch Fußkraft oder eine Hilfskraft
(Druckluft, Vakuum, hydraulischer Druck) betätigt wird. Über
den Hauptzylinder wird der gesamte Bremsvorgang eingeleitet
und gesteuert. Beim Tritt auf das Bremspedal wird die in dem
Bremssystem befindliche Bremsflüssigkeit über den Hauptzy
linderkolben in die Scheibenbrems- bzw. Radzylinder ge
drückt.
Einzelheiten hierzu sind in dem Bremsenhandbuch, 9. Auflage,
des Bartsch-Verlag, Ottobrunn bei München, Seite 34 bis 77,
ausführlich erläutert. In der DE-OS 37 31 603 ist u.a. die
Wirkungsweise eines Hauptzylinders innerhalb eines kom
pletten Bremsensystems erläutert. In dieser Literaturstelle
ist auch die Verbindung des Hauptzylinders mit der Pedale
über einen Bremskraftverstärker in Fig. 2 und 3 ins einzelne
gehend dargestellt.
Unter Tandem-Hauptzylinder wird die Zusammenfassung zweier
hintereinander geschalteter Hauptzylinder in einem Gehäuse
verstanden, wobei diese Anordnung das Grundgerät für eine
Zweikreisbremsanlage bildet.
Für den Hersteller von Kraftfahrzeugen besteht das Problem,
daß auf der einen Seite diese Fahrzeuge, insbesondere durch
Raumeinsparung im Motorraum immer kleiner werden sollen, auf
der anderen Seite aber auch durch Hinzufügen neuartiger
Aggregate immer komplexer und aufwendiger. Der in dem Motor
raum für die einzelnen Aggregate zur Verfügung stehende Raum
ist daher sehr beschränkt. Das gilt auch für den in der
Bremsanlage notwendigen Hauptzylinder. Dabei ist es insbe
sondere nachteilig, daß dieser Hauptzylinder gewöhnlich un
ter Zwischenschaltung eines Verstärkers mit der von dem
Bremspedal direkt betätigten Druckstange fluchten muß, so
daß sich eine verhältnismäßig lange mechanische Einheit er
gibt, die in der Höhe des Verstärkers auch noch einen be
trächtlichen Umfang erreicht.
Aus der DE-OS 36 25 815 ist es bekannt, den Hauptzylinder
gegenüber der Betätigungsrichtung der Pedale und der Druck
stange des Verstärkers senkrecht zu stellen, so daß dieser
mit dem Verstärker in einem Gehäuse vereint werden kann.
Dieser Aufbau ist zwar recht kompakt, andererseits aber we
niger flexibel.
Die Erfindung geht daher aus von einem Hauptzylinder, der
sich aus dem Oberbegriff des Hauptanspruchs ergebenden Gat
tung.
Aufgabe der Erfindung ist es, bei einem derartigen Haupt
zylinder eine von seiner üblichen längsgestreckten Form ab
weichende Form vorzusehen, so daß dieser in ein Fahrzeug
eingebaut werden kann, dessen Motorraum kein hinreichend
großer längsgestreckter Raum zur Aufnahme des Verteilers zur
Verfügung steht.
Die Aufgabe wird durch die sich aus dem kennzeichnenden Teil
des Hauptanspruchs ergebende Merkmalskombination gelöst. Die
Erfindung besteht im Prinzip also darin, den Zylinderraum
zwischen den beiden Kolben gekrümmt auszuführen. Dabei be
steht das Problem u.a. darin, daß bei Ausfall der hy
draulischen Kupplung der beiden Kolben aufgrund von Undich
tigkeiten auch eine mechanische Kupplung der beiden hinter
einanderliegenden Kolben notwendig sein muß, um auch die
Bremsen in diesem Falle betätigen zu können. Die Erfindung
gibt hierfür eine Lösung, indem mehrere im wesentlichen hin
tereinander angeordnete Abstandskörper vorgesehen sind, wel
che sich an der Zylinderwand abstützen und hierdurch eine
Änderung der Kraftrichtung bewirken.
In der Regel ist der Tandemzylinder mit dem Ausgang eines
Vakuumverstärkers verbunden, welcher quer zur Bewegungsrich
tung der Druckstange erhebliche Abmessungen hat. Um also be
sonders platzsparend bei der Verwendung eines Vakuumzylin
ders den Tandem-Hauptzylinder aufzubauen, empfiehlt sich in
Weiterbildung der Erfindung die Verwendung einer Merkmals
kombination nach Anspruch 2.
Um die beiden Kolben miteinander beispielsweise zum gemein
samen Rückstranpsort in ihre Ausgangslage in Eingriff zu ha
ben, gleichzeitig aber auch den notwendigen Raum zur Schaf
fung des Bremsdrucks und zur Weiterbeförderung des zweiten
Kolbens für den ersten Kolben zu haben, empfiehlt sich in
Weiterbildung der Erfindung eine Merkmalskombination nach
Anspruch 3. Hierdurch werden zwar die Abstandskörper zu
einander in Anlage gehalten und zueinander ausgerichtet,
gleichzeitig besteht aber durch Zusammendrücken der Feder
die Möglichkeit, daß der sich nach vorn bewegende Druckstan
genkolben den zur Betätigung der Bremse eines ihm zugeord
neten Kreises und zur hydraulischen Betätigung des Zwischen
kolbens notwendigen hydraulischen Druck schaffen kann.
Die Ausgestaltung der benötigten Abstandskörper wird dann
besonders einfach, wenn sie in Weiterbildung der Erfindung
die in Anspruch 4 angegebene Form behalten. Zur weiteren
Verringerung der Reibungsverluste können die Kugeln gemäß
Anspruch 5 in etwa den Durchmeser des Zylinders haben, wo
bei, um Reibungsverluste zu vermeiden, der Durchmesser der
Kugel geringfügig kleiner als der Zylinderdurchmesser sein
sollte.
Für das Gehäuse ergibt sich ein verhältnismäßig einfacher
Aufbau, wenn man in Weiterbildung der Erfindung die Merk
malskombination nach Anspruch 6 anwendet. Es werden dabei
also zwei sich in Längsrichtung der Kraftwirkung er
streckende äußere Gehäuseteile mit einem gekrümmten mittle
ren Gehäuseteil verschraubt. Dabei befinden sich die beiden
Kolben in den äußeren Gehäuseteilen, während die Krümmung
des Gesamtgehäuses durch den mittleren Gehäuseteil bewirkt
wird. Entsprechend einer Merkmalskombination nach Anspruch 6
kann der Flansch des ersten Gehäuseteiles doppelt ausgenutzt
werden, indem er gleichzeitig auch noch zur Befestigung des
Tandemzylinders an einem Bremskraftverstärker dient.
Die zum Anschrauben des mittleren Gehäuseteils an die
äußeren Gehäuseteile notwendigen Flansche können durch Kalt
verformung angefügt sein oder angegossen sein, können aber
auch in Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 8 ange
schweißt werden, wodurch sich eine Kosteneinsparung ergibt.
Der erfindungsgemäße Tandemzylinder eignet sich in Weiter
bildung der Erfindung, insbesondere in Verbindung mit einem
druckmittelbetätigten Bremssystem, bei dem die Bewegungs
richtung des Zwischenkolbens senkrecht zur Bewegungsrichtung
der Druckstange verläuft und damit auch zur Bewegungsrich
tung des Druckstangenkolbens. Aber auch für andere Anwen
dungszwecke ist die hier vorgeschlagene Kraftumlenkeinrich
tung vorteilhaft einsetzbar.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend an
hand der Zeichnung erläutert. Darin zeigt:
Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsge
mäßen Tandem-Hauptzylinders, bei dem zwei aus Grau
guß bestehende äußere Gehäuseteile mit einem
mittleren gekrümmten Gehäuseteil verschraubt sind
und der Anschluß des rechten äußeren Gehäuseteiles
in einen ausschnittweise dargestellten Bremsver
stärker dargestellt ist,
Fig. 2 ein gegenüber Fig. 1 abgeändertes Ausführungsbei
spiel, bei dem der untere linke Gehäuseteil ein
stückig mit dem mittleren Gehäuseteil verbunden ist
und
Fig. 3 ein weiteres abgeändertes Ausführungsbeispiel, bei
dem das mittlere Gehäuseteil über ein durchgehendes
Rohr in die beiden äußeren Gehäuseteile übergeht
und wobei das rechte äußere Gehäuseteil mit einer
in den Verstärker eingefügten Graugußhülse verbun
den ist.
Die Wirkungsweise des in den Fig. 1 bis 3 gezeigten Haupt
zylinders ist im Prinzip bekannt und soll daher an dieser
Stelle nicht näher erläutert werden. Einzelheiten im Zusam
menwirken mit einer Bremsenanlage sind beispielsweise in der
DE-OS 37 31 603 beschrieben. Des weiteren ist insbesondere
der Aufbau der in dem Hauptzylinder verwendeten Ventile aus
der DE-OS 36 27 000 bekannt. Die Ventile sind ins einzelne
gehend in Fig. 2 dieser Patentanmeldung dargestellt und im
Zusammenhang mit dieser Figur beschrieben. Sie werden dem
entsprechend in den Figuren hier nur angedeutet. Einzelhei
ten hierzu können der genannten Offenlegungsschrift entnom
men werden. Fig. 1 zeigt den erfindungsgemäßen Tandem-Haupt
zylinder, der in der gebräuchlichen Weise mit einem Brems
kraftverstärker 2 verbunden ist. Der Hauptzylinder 1 besitzt
ein linkes äußeres Gehäuseteil 3, ein rechtes äußeres Gehäu
seteil 4 sowie ein mittleres Gehäuseteil 5. Die beiden
äußeren Gehäuseteile 3 und 5 sind aus Grauguß, wobei an die
se in üblicher Weise die Anschlußöffnungen 7 und 8 für die
Zufuhr des Druckmittels sowie auch die in der Zeichnung
nicht dargestellten Öffnungen für die Abgabe des unter Druck
stehenden Druckmittels eingegossen sind. Insofern unter
scheidet sich der in Fig. 1 dargestellte Tandem-Hauptzy
linder nicht von dem Hauptzylinder gemäß Fig. 1 der OE-OS 36
27 000. Wesentlich für die Erfindung ist nun, daß der zu
letzt genannte bekannte Hauptzylinder sich etwa in Höhe des
rechten Endes des Arbeitskolbens 7 in Fig. 1 der DE-OS 36 27
000 aufgeschnitten gedacht werden kann, wodurch im Prinzip
die beiden äußeren Gehäuseteile 3 und 5 entstehen. Diese
beiden Gehäuseteile sind nun durch ein mittleres rohrför
miges und gekrümmtes Gehäuseteil 4 miteinander verbunden, so
daß nach dieser Verbindung die beiden äußeren Gehäuseteile 3
und 5 rechtwinklig zueinander liegen. Um nun das mittlere
Gehäuseteil mit den beiden äußeren Gehäuseteilen verschrau
ben zu können, wurden an die Gehäuseteile die entsprechenden
Flansche 10, 11 angegossen bzw. 12, 13 angeschweißt.
Der Tandem-Hauptzylinder 1 besitzt in der üblichen Weise
einen Druckstangenkolben 14 und einen Zwischenkolben 15.
Eine Federplatte 16 stützt sich über eine Feder 17 an dem
Druckstangenkolben 14 ab. Zwischen der Federplatte 16 und
dem in Fig. 1 oberen Ende des linken äußeren Gehäuseteils 3
sind drei als Kugeln ausgestaltete Abstandskörper 18 einge
fügt.
An der Arbeitsweise des Hauptzylinders ändert sich durch die
erfinderische Ausgestaltung im Prinzip nichts. Wird die
Druckstange 19 in Fig. 1 nach links bewegt, so wird der
Druckstangenkolben 14 dementsprechend verschoben. Hierdurch
wird der vor dem Druckstangenkolben liegende und bis zum
Zwischenkolben 15 reichende Zylinderraum verengt und der
dort herrschende Druck verdichtet. Durch den erhöhten Druck
wird der Druckstangenkolben 19 um ein entsprechendes Maß
verschoben. Die Kugeln 18 haben für diesen Normalfall keine
Funktion. Ihre Reibung an den Wänden des mittleren Gehäuse
teils muß so bemessen sein, daß sie durch die Kraft der Fe
der 17 über die Federplatte 16 in Richtung zu dem Zwischen
kolben hin verschoben werden. Eine Kraftübertragung erfolgt
in diesem Normalfall nicht, da diese nur hydraulisch bzw.
über das Druckmittel geschieht. Dementsprechend muß die Fe
derkonstante der Feder 17 verhältnismäßig schwach gewählt
werden.
Nimmt man nun aber an, daß in einem der beiden Bremsenkreise
oder in beiden sich ein Leck befindet, so kann nicht der zum
Bremsen erforderliche Druck aufgebaut werden, obwohl sich
die Druckstange 19 in Fig. 1 hinreichend weit nach links be
wegt. In diesem Falle wird die Funktion der Abstandskörper
18 sehr wichtig, da der Kolben 14 nach einer entsprechenden
Vorwärtsbewegung über die Federplatte 16 an dem in Fig. 1
rechten der drei Abstandskörper 18 angreift. Ausgehend von
der rechten Kugel 18 wird über die restlichen Kugeln, die
sich an der linken Wand des mittleren Gehäuseteils ab
stützen, die Kraft um 90° so umgelenkt und auf den hinteren
Teil des Zwischenkolbens 15 gebracht. Auf diese Weise bewe
gen sich beide Kolben nach vorn, so daß auch dann mit dem
Zwischenkolben 15 ein Druck in dem ihm vorliegenden Zylin
derraum gebracht werden kann, wenn durch eine Vorwärtsbewe
gung des Druckstangenkolbens 14 kein hinreichend großer
Druck aufgebaut werden kann.
Bemerkenswert in Fig. 1 ist noch die Befestigung des rechten
Gehäuseteils 5 an dem Gehäuse 20 des Bremskraftverstärkers
2. Das rechte Gehäuseteil 5 ist aus Grauguß gegossen und
über seinen Flansch 11 mit dem Gehäuse 20 des Bremskraftver
stärkers verschraubt. In das rechte Gehäuseteil ist die Ein
gangsöffnung 8 für das Druckmittel mit einer Neigung von et
wa 45° so gegenüber der Längsrichtung des Druckstangenkolbens
19 eingefügt und auch die Verbindungsleitung zwischen der
Eingangsöffnung 8 und der entsprechenden Ausgleichsbohrung
für den Druckstangenkolben.
Das in Fig. 2 gezeigte Ausführungsbeispiel unterscheidet
sich von dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 nur dadurch,
daß der linke äußere Gehäuseteil 3 in Fig. 1 durch eine ab
geänderte Verlängerung des mittleren Gehäuseteils 4 ersetzt
wurde. Hierdurch lassen sich Einsparungen erzielen. Außerdem
läßt sich im hinreichenden Umfang auch die Lage der Einsen
kung 23 in dem Gehäuseteil 4 auch das Druckverhalten des
Zwischenkolbens 15 in gewünschter Richtung verändern.
Nachteilig ist allerdings, daß der Ansatz 24 für die Druck
mittelzufuhr und der Ansatz 25 für die Druckmittelabgabe
nachträglich an dem Gehäuse 4 angefügt werden müssen. Ent
sprechendes gilt für eine Verankerung 26 für den Stift 27.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich, liegen die Ansätze 24 und 25 in
der gleichen Ebene, was auch für die Öffnung 8 in dem rech
ten Gehäuseteil 5 gilt.
Die Wirkungsweise des Ausführungsbeispiels nach Fig. 2 un
terscheidet sich von der geschilderten nach Fig. 1 nicht und
soll daher an dieser Stelle nicht nochmals beschrieben wer
den.
Fig. 3 zeigt eine weitere Abänderung des Ausführungsbei
spiels nach Fig. 1 und Fig. 2. Gegenüber Fig. 2 besteht die
Änderung im wesentlichen in einer Verlängerung des mittleren
Gehäuseteils 4, welches in das rechte Gehäuseteil 5 mündet.
Dabei ist das Gehäuseteil 4 mit dem rechten Gehäuseteil 5
wiederum über Flansche verschraubt. Der Flansch 13 des Ge
häuseteils 4 ist dabei so weit verbreitet, daß er zusammen
mit dem Flansch 11 in dem Gehäuse 20 des Bremskraftverstär
kers 2 verschraubt werden kann.
Auf dem Flansch 11 sitzt weiterhin ein weiterer Ansatz 28,
der die Aufgabe der Eingangsöffnung 8 in Fig. 1 übernimmt.
Der Außendurchmesser A des Gehäuses 4 ist dabei um einiges
kleiner gewählt als der Innendurchmesser I des Gehäuses 5,
so daß ein umlaufender Kanal entsteht, der zur Druckmittel
versorgung und Druckmittelausgleich des zu dem Druckstangen
kolben gehörenden Zylinderraums dient.
Wie aus Fig. 3 ersichtlich sind auch die Ansätze 24, 25 und
28, 29 zur Druckmittelzufuhr bzw. zur Druckmittelversorgung
alle in eine Ebene gelegt und weisen alle in die gleiche
Richtung, so daß hier leicht ein Vorratsbehälter aufgesetzt
bzw. die Anschlüsse zu den Radzylindern montiert werden kön
nen.
Die erfindungsgemäße Umleitung der zu übertragenden Kraft in
eine andere Richtung läßt sich selbstverständlich auch für
andere Baugruppen, wie Tandem-Hauptzylinder, sinngemäß an
wenden und die Erfindung ist somit nicht auf Tandem-Haupt
zylinder beschränkt.
Claims (11)
1. Tandem-Hauptzylinder mit einem in einen durchgehenden
Zylinderraum hintereinander geführten Druckstangenkolben
(14) und Zwischenkolben (15), wobei der Zwischenkolben
(15) durch einen federnd auf den Druckstangenkolben (14)
abgestützten Abstandshalter (16, 17, 18) gegenüber dem
Druckstangenkolben (14) in einem Mindestabstand gehalten
wird, dadurch gekennzeichnet, daß der
Zylinderraum zwischen dem Druckstangenkolben (14) und
dem Zwischenkolben (15) gekrümmt ist, so daß die Bewe
gungsrichtungen der beiden Kolben (14, 15) im Winkel zu
einander liegen und
daß der Abstandshalter (16, 17, 18) mit mehreren hinter
einander angeordneten, zur Änderung der Kraftrichtung
der übertragenen Kraft sich an der Zylinderwand ab
stützende Abstandskörper (18) versehen ist.
2. Tandemzylinder nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Krümmung etwa 90° beträgt,
so daß die Bewegungsrichtungen der Kolben (14, 15) unge
fähr senkrecht zueinander stehen.
3. Tandemzylinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Abstandshalter
(16, 17, 18) neben den Abstandskörpern (18) mit einer sich
federnd am Druckstangenkolben (14) abstützenden Feder
platte (16) versehen ist, die Abstandskörper (18) gegen
über dem Zwischenkolben (15) im Eingriff hält.
4. Tandemzylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Ab
standskörper (18) durch Kugeln gebildet sind.
5. Tandemzylinder nach Anspruch 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Kugeln (18) im wesentlichen
den Durchmesser des Zylinders (4) aufweisen.
6. Tandemzylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse
(3, 4, 5) aus drei Gehäuseteilen zusammengesetzt ist, wo
bei die beiden mit einem Verbindungsflansch versehenen
äußeren langgestreckten Gehäuseteilen (3, 5) mit dem ge
krümmten rohrförmigen mittleren Gehäuseteil (4) ver
schraubt sind.
7. Tandemzylinder nach Anspruch 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Flansch (11) des ersten Ge
häuseteils (5) gleichzeitig zur ortsfesten Befestigung
(21) an einem Bremskraftverstärker (2) dient.
8. Tandemzylinder nach Anspruch 6 oder 7, dadurch ge
kennzeichnet, daß die beiden Enden des
mittleren Gehäuseteils (4) mit je einem angeschweißten
Befestigungsflansch (12, 13) versehen sind (Fig. 1).
9. Tandemzylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse
im wesentlichen durch ein durchgehendes, in seinem
mittleren Teil gekrümmtes Rohr gebildet ist.
10. Tandemzylinder nach Anspruch 9, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Rohr an seinem den Druck
stangenzylinder aufnehmenden Ende in ein gegossenes
erstes Gehäuseteil ragt, wobei der Außendurchmesser (A
des Rohrs (4)) soviel kleiner als der Innendurchmesser
(I) des Gehäuseteils (5) gewählt ist, daß ein ringförmi
ger Verbindungskanal besteht, und
daß der Verbindungskanal zur Zuführung von Druckmittel
aus einem Ausgleichsbehälter für den zum Druckstangen
kolben gehörenden Zylinderraum dient.
11. Verwendung eines Tandemzylinders nach einem der An
sprüche 1 bis 10 in einem druckmittelbetätigten Brems
system für Fahrzeuge, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Druckstangenkolben (14) mit
der Druckstange (19) eines Bremskraftverstärkers (2)
verbunden ist und die Bewegungsrichtung des Zwischen
kolbens (15) senkrecht zur Bewegungsrichtung der Druck
stange (19) verläuft.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19883824458 DE3824458A1 (de) | 1988-07-19 | 1988-07-19 | Gekruemmter tandem-hauptzylinder |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19883824458 DE3824458A1 (de) | 1988-07-19 | 1988-07-19 | Gekruemmter tandem-hauptzylinder |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3824458A1 true DE3824458A1 (de) | 1990-01-25 |
Family
ID=6359018
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19883824458 Withdrawn DE3824458A1 (de) | 1988-07-19 | 1988-07-19 | Gekruemmter tandem-hauptzylinder |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3824458A1 (de) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2830262A1 (de) * | 1978-07-10 | 1980-01-24 | Teves Gmbh Alfred | Bremskraftverstaerker fuer ein kraftfahrzeug |
US4583366A (en) * | 1981-10-09 | 1986-04-22 | Aisin Seiki Kabushiki Kaisha | Vacuum brake booster |
-
1988
- 1988-07-19 DE DE19883824458 patent/DE3824458A1/de not_active Withdrawn
Patent Citations (2)
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: ITT AUTOMOTIVE EUROPE GMBH, 60488 FRANKFURT, DE |
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8141 | Disposal/no request for examination |