DE1111967B - Hilfskraftvorrichtung fuer mit und ohne Hilfskraft arbeitsfaehige hydraulische Drucksysteme, insbesondere zum Betaetigen von Kraftfahrzeugbremsen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Hilfskraftvorrichtung für mit und ohne Hilfskraft arbeitsfähige hydraulische Drucksysteme, insbesondere zum Betätigen von Kraftfahrzeugbremsen.

Hilfskraftvorrichtungen für hydraulische Drucksysteme, insbesondere zum Betätigen von Bremsen, bei denen ein Hauptzylinder, dessen Kolben durch ein Bremspedal od. dgl. verschoben werden kann, mit den Radbremszylindern über einen Arbeitszylinder verbunden ist, auf dessen Arbeitskolben der bewegliche Teil (z.B. Kolben) einer Hilfskraftvorrichtung, die ein durch die Verdrängung von Flüssigkeit aus dem Hauptzylinder betätigtes Steuerventil aufweist, eine Schubkraft ausüben kann, sind bekannt.

Bei einer derartigen Hilfskraftvorrichtung gelangt die aus dem Hauptzylinder durch Betätigung des Bremspedals unter Druck gesetzte Druckflüssigkeit in eine Nachfolgekammer, die von dem Arbeitskolben, einem hinten aus diesem herausragenden und mit ihm verbundenen Volumenverdrängungsteil sowie einem Steuerkolben begrenzt wird. Das Volumenverdrängungsteil ist an dem dem Arbeitskolben abgewandten Ende mit dem beweglichen Teil (Membrankolben) der Hilfskraftvorrichtung verbunden. Zwischen der Nachfolgekammer und der Arbeitszylinderkammer besteht durch den Arbeitskolben hindurch eine Verbindung, die mit Hilfe eines Ventilgliedes verschlossen werden kann. Dieses Ventilglied ist kugelförmig ausgebildet und wird von einer Feder beaufschlagt, die zusammen mit dem Ventilglied in einer Bohrung des Arbeitskolbens angeordnet ist und deren entgegengesetztes Ende sich an einem an dem der Arbeitszylinderkammer zugewandten Ende des Arbeitskolbens befindlichen Blockierungsstift abstützt. Auf der Seite des Ventilgliedes, die der Angriffsfläche der Feder entgegengesetzt ist, ist ein Stoßglied angeordnet, das durch die Ventilbohrung hindurchgreift und sich auf einem relativ zu dem Volumenverdrängungsteil in einer Querbohrung dieses Teiles um einen gewissen Betrag verschiebbaren Querstift abstützen kann. Durch diese Anordnung wird das Ventilglied entgegen der Wirkung der genannten Feder von seinem Sitz entfernt gehalten, solange sich der Querstift in der dem Arbeitskolben zunächst liegenden Stellung befindet.

Ein Nachteil dieser Vorrichtung liegt in ihrer Wirkungsweise in dem Falle, daß aus irgendeinem Grunde die Tätigkeit der Hilfskraftvorrichtung ausfällt. Derartige Vorrichtungen müssen auch auf diesen Ausfall eingerichtet sein, d.h., es muß möglich sein, notfalls die Bremsen auch ausschließlich durch Muskelkraftbetätigung anzulegen.

In diesem Fall bewirkt der infolge einer hauptsäch-Hilfskraftvorrichtung
für mit und ohne Hilfskraft arbeitsfähige
hydraulische Drucksysteme, insbesondere
zum Betätigen von Kraftfahrzeugbremsen

Anmelder:

The Bendix Corporation,

New York, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter: Dr.-Ing. H. Negendank, Patentanwalt,
Hamburg 36, Neuer. Wall 41

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 31. August 1953 (Nr. 377 540)
und 3. Februar 1954 (Nr. 407 924)

Earl Robert Price und Edward Erhardt Hupp,

South Bend, Ind. (V. St. A.),
sind als Erfinder genannt worden

lieh bei Notfällen raschen Betätigung des Bremspedals sehr schnell stark ansteigende Druck in der Nachfolgekammer eine relativ starke Strömung durch die Verbindung zwischen der Nachfolgekammer und der Arbeitszylinderkammer, so daß sich infolge dieses dynamischen Vorganges ein Druckabfall über den Arbeitszylinder ausbildet. Hierdurch wird bewirkt, daß sich der Arbeitskolben aus seiner Ruhelage bewegt und sich das Ventil zwischen Nachfolgekammer und Arbeitszylinderkammer schließt. Damit ist die unmittelbare Verbindung beider Kammern unterbrochen und die Bremsbetätigung behindert. Erst wenn der Druck in der Arbeitszylinderkammer so hoch geworden ist, daß der Arbeitskolben nahezu zur Ruhe gekommen ist und der Druckunterschied zwischen den Räumen rechts und links des Arbeitskolbens die Kraft der das Ventilglied beaufschlagenden Feder überwindet, öffnet sich die Verbindung wieder. Diese Wirkungsweise in einem ersten Bereich der Bremsbetätigung bei Ausfall der Hilfskraftvorrichtung ist nachteilig, weil der Radbremszylinderdruck geringer ist als der Hauptzylinderdruck.

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Eine zweite bekannte Hilfskraftvorrichtung der an- mit dem beweglichen Teil der Hilfskraftvorrichtung

gegebenen Art dient zur Verstärkung des durch Be- verbundenen Stab betätigt werden kann, der begrenzt

tätigung des Bremspedals erzeugten Bremsdruckes. beweglich mit dem Volumenverdrängungsteil ver-

Die mit dem Hauptzylinder verbundene Nachfolge- bunden ist, wobei das Ventil vor der Verschiebung des

kammer ist durch einen im Arbeitszylinder verschieb- 5 Arbeitskolbens auf seinen Sitz gedruckt wird, wenn

bar gelagerten Arbeitskolben, einen Betätigungskolben der bewegliche Teil der Hilfskraftvorrichtung beauf-

i"ür das Steuerventil sowie einen mit dem beweglichen schlagt wird.

Teil der Hilfskraftvorrichtung verbundenen und ko- Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung wird axial durch den Betätigungskolben hindurchgreifen- der das Ventil betätigende Teil durch einen Stab, der den Stößel begrenzt. Der Stößel verläuft an seinem in io mit dem beweglichen Teil der Hilfskraftvorrichtung der Nachfolgekammer befindlichen Ende kegelförmig verbunden ist, und durch einen Stab gebildet, der mit zu und weist dort an seinem vordersten Ende eine dem die Öffnung steuernden Ventil in Verbindung Ventilsitzfläche auf, mit der er bei Anlage gegen den steht, wobei ein Stöße auffangender Teil, der vorzugs-Arbeitskolben eine koaxial in diesem verlaufende weise als eine Führung in dem rohrförmigen Volumen-Bohrung abschließt. Gegen die der Arbeitszylinder- 15 verdrängungsteil wirkt, zwischen den Stäben angeordkammer zugewandte Fläche des Arbeitskolbens legt net ist. Dadurch wird außer einer sicheren Führung sich eine Druckfeder an, deren anderes Ende sich an des Stabes bewirkt, daß bei der Tätigkeit der Hilfsder gegenüberliegenden Begrenzungswand der Arbeits- kraftvorrichtung keine unangenehmen, die Aufmerkzylinderkammer abstützt. samkeit des Fahrers beeinträchtigenden Geräusche

Bei dieser Ausführungsform wird im Ruhezustand 20 auftreten.

der Arbeitskolben durch die auf der dem Stößel ent- Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden

gegengesetzten Seite angreifenden Druckfeder fest Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung

gegen den Stößel gepreßt, so daß die Verbindungs- im Zusammenhang mit den Zeichnungen hervor. Es

bohrung zwischen Nachfolgekammer und Arbeits- zeigt

zylinderkammer verschlossen ist. Bei Bremsbetätigung 25 Fig. 1 eine schematische Ansicht eines hilfskraft-

ohne Hilfskraft ist demgemäß der Druck in der Nach- unterstützten hydraulischen Bremssystems mit nied-

folgekammer zunächst so weit zu erhöhen, daß der riger Eingangs- und großer Ausgangsmenge, das eine

Widerstand der Druckfeder auf der anderen Seite des erfindungsgemäße Hilfskraftvorrichtung enthält,

Arbeitskolbens überwunden, der Kolben von dem Fig. 2 eine vergrößerte Ansicht: der Hilfsvorrich-

Stößel wegbewegt und so die Verbindung zwischen 30 tung im Schnitt.

beiden Kammern hergestellt wird, bevor eine Brems- Die Eingangsseite des Systems enthält einen Hauptwirkung einsetzen kann. Ein Nachteil dieser Aus- zylinder 10 mit einer Bohrung oder Kammer 11 in führungsform liegt noch darin, daß bei Bremsbetäti- ihm, die über eine übliche Ausgleichsöffnung 12 und gung mit Hilfskraft der Druck in der Nachfolgekam- eine Nachfüllöffnung 13 mit einem Vorratsbehälter 14 mer, besonders wenn er bei plötzlicher Bremspedal- 35 in Verbindung steht. Die Entladungsseite 15 des betätigung in Notfällen rasch ansteigt, der Wirkung Hauptzylinders ist über eine Strömungsmittelleitung des Stößels infolge der kegelförmigen Ausbildung des 16 und den Eingangskanal 16' mit einer ringförmigen vorderen Stößelendes entgegenwirkt. Kammer 17 (s. Fig. 2) verbunden, die mit dem Steuer-

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Hilf s- ventil für die Hilfskraftvorrichtung in einer Weise, die kraftvorrichtung der angegebenen Art zu schaffen, bei 40 noch beschrieben wird, in Verbindung steht. Eine der auch bei Ausfall der Hilfskraft durch Muskelkraft- Bohrung oder Kammer 18 ist in dem Arbeitszylinder betätigung sicher und zuverlässig der erforderliche 19 mit großer Verdrängung ausgebildet. Der Arbeits-Bremsdruck erzeugt werden kann. zylinder wird mitunter Sekundärhauptzylinder, Hilfs-

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch hauptzylinder oder hilfskraftbetätigter Hauptzylinder

gelöst, daß der Arbeitskolben an seinem Hinterende 45 genannt. Ein Kolben des Arbeitszylinders, allgemein

mit einem von dem beweglichen Teil der Hilfskraft- mit 20 bezeichnet, ist für eine hin- und hergehende

vorrichtung getrennten Volumenverdrängungsteil ver- Bewegung in der Bohrung oder Kammer 18 des Ar-

bunden ist, welcher eine Nachfolgekammer begrenzt beitszylinders angeordnet. Dieser Kolben ist mit im

und aus dem Arbeitszylinder herausragt, und daß eine Abstand voneinander angeordneten Ansätzen 21 und

Öffnung des Arbeitskolbens, die normalerweise die 50 22 versehen und einem Paar Dichtungsringen 23 und

Nachfolgekammer mit der vor dem Arbeitskolben ge- 23', die mit diesen verbunden sind und die an der

Iegenen Arbeitszylinderkammer verbindet, in jeder Wand der Bohrung 18 entlangstreifen. Der Kolben 20

Stellung des Arbeitskolbens geschlossen wird, wenn ist hohl und mit einer mittleren Bohrung oder Kam-

sich der bewegliche Teil der Hilfskraftvorrichtung dem mer 24 versehen, die an ihrem einen Ende innen zur

Arbeitskolben relativ nähert, und geöffnet wird, wenn 55 Aufnahme eines Abschlußteiles in Form eines Stöpsels

sich der bewegliche Teil der Hilfskraftvorrichtung vom 25 mit Gewinde versehen ist. Dieser Abschlußteil ist

Arbeitskolben relativ entfernt. mit einem engen Kanal 26 für das Strömungsmittel

Durch diese Ausbildung ist gewährleistet, daß ins- ausgeführt.

besondere im Ruhezustand die Verbindung zwischen Eine Aufgabe dieses Kanals liegt in der Schaffung der Nachfolgekammer und der Arbdtszylindenkammer 60 eines Ausgleiches bei einer Änderung des Volumens geöffnet ist und sich bei Ausfall der Hilfskraft nicht des Strömungsmittels, die in der Seite des Systems mit schließen kann, wenn der Druck in der Nachfolge- der großen Verdrängung auftreten kann. Eine andere kammer durch Betätigung des Bremspedals ansteigt, Aufgabe des eingeschnürten Kanals liegt in der Einsollte dies auch noch so plötzlich und rasch vor sich führung eines niedrigen »Öffnungspunktes« des Steuergehen. 65 ventils, wie später beschrieben wird. Die Seite des

Insbesondere ist in der Öffnung zwischen Arbeits- Systems mit großer Verdrängung umfaßt die Kammer

zylinderkammer und Nachfolgekammer ein Ventil an- 18, die die Bremse betätigenden Zylinder, von denen

geordnet, welches im schließenden Sinne von einem einer bei 27 in Fig. 1 gezeigt ist, und die Bremsleitun-

gen, die das Entladungsende des Arbeitszylinders mit den Bremseinrichtungen verbinden. Eine dieser Leitungen ist unter 28 in Fig. 1 gezeigt.

An seinem Entladungsende ist der Arbeitszylinder 19 mit einer auf ihm verschraubten vergrößerten Kappe 29 versehen, in dem das übliche Sperrventil 29' für den Restdruck und die Ablaßschraube 30 angeordnet sind. Die Hilfskraftvorrichtung ist allgemein mit 31 bezeichnet. Sie besteht aus einem tassenförmigen oder schüsselartig tief ausgehöhlten Zylinder 31', der an der Vorderseite oder seinem rechten Ende in luftdichter Verbindung an ein Gehäuse oder Gußstück 32 angeschlossen ist. Das letztere ist mit einer hohlen Nabe 33 ausgebildet, die an ihrem vorderen Ende innen mit Gewinde versehen ist, um das anstoßende Ende des Arbeitszylinders 19 aufzunehmen. Dieser ist strömungsmitteldicht in die Nabe eingeschraubt und durch eine Mutter 34 gesichert. Das Innere des Zylinders 31' ist in zwei Kammern 35 und 36 durch eine druckabhängig bewegliche Wand unterteilt, die hier in Form eines Kolbens 37 gezeigt ist, der eine bevorzugte Ausführungsform bildet. Er ist in der Ausführung aus einem Paar Scheiben mit einer elastischen Dichtung 38 dargestellt, die zwischen den Umfangsteilen der Scheiben eingeklemmt ist und an der inneren Fläche des Zylinders 31' anliegt.

Ein Volumenverdrängungsteil in Form eines langen Kolbens ist mit 40 bezeichnet. Er ist hohl und ragt mit seinem vorderen äußeren Ende durch die Axialbohrung in der Nabe 33 und endet in der Form des Kolbens 20 des Arbeitszylinders. Ein röhrenförmiges Abstandsstück und Halteteil 41 ist in der Bohrung der Nabe 33 angeordnet und weist eine Anzahl Aushöhlungen oder Öffnungen 42 auf, die in ihrer Wand vorgesehen sind, um zu ermöglichen, daß das hydraulische Strömungsmittel von der Kammer 17 zu einer ringförmigen Nachfolgekammer 42' fließen kann, wie noch beschrieben werden wird. Das vordere, in der Zeichnung rechte Ende des Teiles 41 wirkt als ein Anschlag für den Ansatz 21 des Arbeitszylinderkolbens 20, um dadurch die Grenze des Hubes beim Zurückziehen des Kolbens zu bestimmen. An seinem hinteren oder linken Ende stößt der Teil 41 an einen Schnappring 43, und unmittelbar links von dem Schnappring sind ein Dichtungsring 44 und ein ein Lager darstellender Ring 44' vorgesehen. Eine zusätzliche Dichtung 45 ist am Ende der Öffnung in der Nabe 33 angeordnet.

Es ist zu erkennen, daß der freiliegende Oberfiächenbereich des Ansatzes 21 auf dem Kolben 20 eine bewegliche Wand der Nachfolgekammer 42' bildet und daß der in dieser Kammer entwickelte Druck auf diesen Bereich eine Kraft ausübt, die bestrebt ist, den Kolben in die Arbeitszylinderkammer 18 zu verschieben. Wenn der Kolben in die Kammer 18 vorrückt, wird der Rauminhalt der Kammer 42' vergrößert. Da die Kammer 42' einen Teil des Eingangssystems mit geringer Verdrängung bildet, ist es wichtig, daß ihr Rauminhalt auf einem vorbestimmten Wert für eine gegebene Stellung des Kolbens 20 gehalten wird, um das gewünschte Volumenverhältnis zwischen dem Strömungsmitteleingang und -ausgang zu erreichen. Dies geschieht durch Ausführung des Durchmessers des Tauchkolbens 40 mit einem verhältnismäßig großen Wert über wenigstens den Teil seiner Länge, der sich in dieser Kammer bewegt.

Ein Schließventil 46 für die Ausgleichsöffnung ist in dem hohlen Ende eines kombinierten Druck- und Ausgleichstabes angeordnet, der vorzugsweise in zwei Teilen, die mit 47 und 47' bezeichnet sind, hergestellt wird. Der Zweck wird noch erläutert, aber nachstehend wird der Stab durch das Bezugszeichen 47 allein bezeichnet, wenn auf ihn als einen einheitlichen Teil Bezug genommen wird. Der Stab 47 ist bei 48 mit einem vergrößerten Durchmesser ausgeführt, um ein Widerlager für ein Ende einer Feder 52 zu erzeugen. Die Kammer 24 steht mit der Kammer 42' über Öffnungen 49 in der Wand des Verdrängerkolbens 40 in Verbindung. Ein Dichtungsring 50 verhütet den Austritt des Strömungsmittels aus der Kammer 24 am Umfang des Stabes 47, wo der letztere durch eine Führungsnabe hindurchragt, die innen an dem Verdrängerkolben 40 ausgebildet ist. Die verhältnismäßig leichte Feder 52 übt auf den Stab 47 eine Kraft in einer Richtung aus, um das Ventil 46 abzuheben.

Der Verdrängerkolben 40 und der Stab 47 des Ausgleichsventils sind so mit dem Hilfskraftkolben 37 verbunden, daß bei Beaufschlagung .dieses Kolbens zur Einleitung eines Leistungshubes das Ausgleichsventil 46 geschlossen wird und der Arbeitszylinderkolben in die Kammer 18 mit dem Stab 47 vorrückt, der die Druckbeaufschlagung aufnimmt. Der Verdrängerkolben 40 hält den Rauminhalt der Nachfolgekammer 42' auf einem mit den Anforderungen der vorbestimmten niedrigen Eingangsverdrängung übereinstimmenden Wert. Der Abschnitt 47' des Ausgleichsstabes 47 trägt einen Schraubenbolzen 53, der mit einem ringförmigen Vorsprung 54 ausgebildet ist. Der Schraubenbolzen ragt durch die Mitte des Kolbens, und dieser ist zwischen einer Endmutter 55 und einem schüsseiförmig ausgehöhlten Träger 56 eingeklemmt, der mit seinem mittleren Teil zwischen dem ringförmigen Steg 54 und der angrenzenden Seite des Kolbens eingesetzt ist. Ein damit verbundener Träger 57 ist mit dem Träger 56 verbunden und mit einer axialen Öffnung für die Aufnahme des Endes des Verdrängerkolbens 40 versehen. Dieser trägt einen Anschlagring, um den Stababschnitt 47' in der Trägereinfassung zu halten. Wenn der Hilfskraftkolben 37 sich in Ruhe befindet (diese Stellung ist in Fig. 2 dargestellt), besteht ein Zwischenraum 59 zwischen dem angrenzenden Ende des Kolbens 40 und dem Ringsteg 54. Dieser Zwischenraum ist vorzugsweise etwas größer als der Abstand, der für das Ventil 46 benötigt wird, um dieses auf den Sitz 60 zu drücken und wirksam die Ausgleichöffnung oder den Kanal 26 abzudichten, wenn der Kolben beaufschlagt wird, um einen Leistungshub einzuleiten.

Der tassenförmige Teil 61 stellt eine kombinierte Dämpfungs- und Führungseinrichtung dar, die zwischen den Stababschnitten 47 und 47' angeordnet ist. Er dient dazu, beim Arbeiten der Hilfskrafteinheit metallisches Klingeln oder ähnliche, Geräusche zu vermeiden, wenn der Stab 47 verschoben wird, um das Ventil 46 zu schließen und seine Druckbeaufschlagung auf den Kolben 20 auszuüben. Der Teil 61 dient auch zur Führung und zur Sicherung des Stabes 47 sowie des damit verbundenen Hilfskraftkolbens 37.

Eine Rückführungsfeder 62 ist für den Kolben 37 vorgesehen. Sie ist konisch ausgeführt und stützt sich mit einem Ende an einem Sitz 63 ab, der lose an dem Kolben 40 angeordnet ist und sich mit dem Kolben 37 bewegt. Ihr entgegengesetztes Ende ist an dem feststehenden Gußstück oder Gehäuse 32 abgestützt.

Bei der dargestellten Hilf skraf teinheit wird der Kolben 37 in der Bremslösestelluna; auf beiden Seiten durch

Saugluft beaufschlagt. Es ist jedoch ersichtlich, daß Steuerventils unter Druck steht, strömt von der Kamdie Einheit auch in der Weise ausgeführt sein kann, mer 17 durch eine Einschnürung 87 und den Kanal 88 daß in der Bremslösestellung in den Kammern 35 und zu der Kammer 89, wo es auf den freiliegenden End-36 der Druck der die Vorrichtung umgebenden Luft flächenbereich des Ventilkolbens 82 wirkt,
herrscht. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel 5 Der mit 90 in Fig. 1 bezeichnete Teil an der Stelle, wird das Vakuum oder der unteratmosphärische wo die Vakuumleitung 65 in das Verteilerrohr 64 Druck, der sich in dem Einlaß verteilerrohr der Ma- mündet, ist ein Vakuumabsperrventil, um das Vakuum schine entwickelt, verwendet, das mit 64 in Fig. 1 be- in der Kammer 36 zurückzuhalten, wenn der Fahrzeichnet ist. Das Verteilerrohr ist durch Leitungen 65 zeugmotor anhält und auch um das Arbeitsvakuum und 65' mit der Kammer 36 des Hilfskraftzylinders io oder den Unterdruck in der Kammer 36 in seiner 31 verbunden, die Kammer 35 dieser Einheit kann höchsten Arbeits- oder Haltestärke aufrechtzuerhalten, wahlweise mit der Kammer 36 oder der äußeren Luft wenn sich der Hilfskraftzylinder 37 in Ruhe befindet, nach dem Willen der bedienenden Person mittels der Das Strömungsmittel kann aus dem Hauptzylinder Steuerventilanordnung 66 verbunden werden. Die 10 mittels eines Kolbens 91 verdrängt werden, der nor-Steuerventilanordming, die nicht zum Gegenstand der 15 malerweise durch eine Feder 92 in die zurückgezogene Erfindung gehört, besteht aus einer Vakuumkammer Stellung gedruckt wird und inströmungsmittelverdrän-67, einer mit der atmosphärischen Luft in Verbindung gender Richtung durch ein unmittelbar betätigbares stehenden Einlaßkammer 68 und einer dazwischen- Glied verschoben wird, das in Form eines Pedals 93 liegenden Ventilkammer 69. Die letztere steht mit der dargestellt ist, welches mit einer Fußplatte 93' verKammer 35 des Hilfskraftzylinders über eine Leitung 20 sehen ist.

70 in Verbindung. Ein Ventil 71, das durch eine Feder Wenn das hydraulische System mit Strömungsmittel

72 auf seinen Sitz gedruckt wird, steuert die Öffnung gefüllt ist und bei der in Fig. 2 dargestellten Stellung

73 zur atmosphärischen Luft, die, wenn sie offen steht, der Teile Strömungsmittel aus dem Hauptzylinder 10 den atmosphärischen Druck von der Kammer 68 zu verdrängt wird, wird das Strömungsmittel in der Leider Kammer 69 und von da über die Leitung 70 zu 25 tung 16, dem Kanal 16', der Kammer 17, dem Kanal der Kammer 35 leitet. Eine Rückwirkungs- oder 88 und der Kammer 89 unter Druck gesetzt, wodurch »Fühk-Membran 74 trennt die Vakuumkammer 67 der Ventilkolben 81 und mit ihm das Ventilrohr 75 von der Kammer 69. Die Membran ist mit einem mitt- nach rechts bewegt wird. Das letztere legt sich zuleren primären oder erststufigen Rückwirkungsteil 74' nächst an das Ventil 71 an. Dieser Vorgang bewirkt versehen, der für niedrige Unterschiede empfindlich 30 den Abschluß der Vakuumöffnung oder des Kanals ist, um eine Anfangsrückwirkung oder ein »Gefühl« 76 und somit wird das Vakuum von der Kammer 69 zu geben, wenn das Strömungsmittel zu Anfang in getrennt. Im wesentlichen gleichzeitig hebt das Ventil dem Hauptzylinder 10 verdrängt wird, um das Ventil 71 ab und läßt atmosphärischen Druck in die Kammer

71 zu öffnen. Diese Anfangsrückwirkung ist von ge- 69, die Leitung 70 und die Kammer 35. Darauf bildet ringerer Kraft oder Größe als die Rückwirkungskraft, 35 sich ein Druckunterschied an dem Kolben 37, und die über den gesamten wirksamen Bereich der Mem- dieser bewegt sich vorwärts oder in einem Leistungsbranen 74 und 74' entwickelt wird. Ein Vakuum- hub nach rechts. Die anfängliche Bewegung des Kolventilrohr 75, das auch als abhebende Einrichtung für bens 37 nach rechts schließt das Ventil 46. Dieser Vordas Ventil 71 dient, ist mit dem mittleren Teil der gang dichtet die Seite des Systems mit geringer VerMembran 74 verbunden und weist einen mittleren 40 drängung von der Seite mit großer Verdrängung ab. Kanal 76 (welcher im wesentlichen eine Vakuum- Die Druckbeaufschlagung wird vorzugsweise in erster öffnung bildet) auf, mittels welchem das Vakuum, das Linie von dem Stab 47' übernommen. Eine wichtige sich in der Kammer 67 befindet, an die Kammer 69 Aufgabe des Kolbens 40 liegt in der Verminderung des angeschlossen wird, wenn das Ventil 71 geschlossen Rauminhaltes des Eingangssystems mit geringer Verwird und der Hilfskraftkolben 37 sich in seiner frei- 45 drängung. Der Kolben 20 des Arbeitszylinders wird gegebenen Stellung befindet. Eine Berührungsplatte nun in die Kammer 18 vorgedrückt, um die Fahrzeug-77 ist mit der Membran 74 verbunden, wo die letztere bremsen in üblicher Weise zu beaufschlagen.· Wenn in den mittleren Teil 74' übergeht. Sie wird normaler- der Kolben 20 sich nach rechts bei seinem Leistungsweiss gegen die dünnen Plattenteile oder radialen hub bewegt, wächst der Rauminhalt der Kammer 42' Arme eines Dreifußes 78 durch eine Gegenrück- 50 an. Wenn das Bremspedal bei einer gegebenen Bremswirkungsfeder 79 gedrückt. Eine leicht vorgespannte beaufschlagungsstellung festgehalten wird, wird der Feder 80 ist zwischen dieser Platte und dem mittleren Kolben 81 in die Lage zurückgezogen, in der sich die Teil 74'der Membran angeordnet und drückt das Rohr der atmosphärischen Luft ausgesetzte Ventilklappe 75 von dem Ventil 71 fort. Ein hydraulischer Ventil- und das Vakuumrohr 75 in geschlossener oder Überkolben 81 ist hin- und herverschiebbar in einem Zy- 55 einanderliegender Stellung befinden. Dadurch wird linder 82 vorgesehen und wird durch eine Kolben- <ier Hilfskraftkolben in einer gegebenen Stellung in stange 83 und einen geöffneten Teil 84 mit dem Ven- Übereinstimmung mit der Stellung des Bremspedals tilrohr75verbunden.DermittlereTeil74'derMembran gehalten. Mit anderen Worten: das System ist ein

74 ist zwischen Flanschen eingeklemmt, die an dem Nachfolgesystem.

Teil 84 und dem anliegenden Ende des Rohres 75 aus- 60 Wenn das Bremspedal freigegeben wird, wird der gebildet sind. Das in der Hilfskraftzylinderkammer 36 Druck in den Kammern 42' und 89 vermindert, der herrschende Vakuum wird an die Kammer 67 des Kolben 81 geht zurück, das Ventil 71 zum atmo-Steuerventils durch einen Kanal 85 (dargestellt in ge- sphärischen Druck schließt, und der Kanal 76 öffnet, strichelten Linien) angeschlossen. Von dieser letzteren Das Vakuum wird nun an die Kammer 69 und von Kammer kann es mit der Kammer 69 durch die Öff- 65 dort über die Leitung 70 an die Kammer 35 angenung oder die Öffnungen 86 in dem Teil 84 und den schlossen. Der Luftdruckunterschied an dem HilfsKanal 76 in dem Rohr 75 verbunden werden. Das kraftkolben 37 wird Null, und die Feder 62 führt den hydraulische Strömungsmittel, das zur Betätigung des Kolben in seine zurückgezogene Stellung. Wenn der

Hilfskraftkolben durch die Feder 62 in seine voll zurückgezogene Stellung zurückgekehrt ist, bewegt die Feder 52 den Ausgleichstab 47 nach links und hebt das Ventil 46 ab. Nun kann ein Ausgleich für eine Änderung im Volumen des Strömungsmittels in dem Arbeitszylinder 18 durch den eingeschnürten Kanal 26 erfolgen.

Die Verdrängung des Strömungsmittels aus dem Hauptzylinder 10 muß unter normalen Arbeitsbedingungen mit Hilfskraftwirkung nur genügend groß sein, um für die Verdrängung in der Nachfolgekammer 42' sowie für die, die benötigt wird, um den Ventilkolben 81 zu betätigen, Sorge zu tragen. Es wird darauf hingewiesen, daß der Arbeitszylinder 19 eine ausreichende Verdrängung für die Bremszylinder und/oder andere Belastungseinrichtungen aufweist. Der gesamte hydraulische Druck, der erzeugt und zu den Bremseinrichtungen übertragen wird, ist die Summe des Druckes, der durch den Schub des Hilfskraftkolbens erzeugt wird, und des hydraulischen Druckes, der auf den Ansatz 21 des Kolbens 20 wirkt.

Bei der einen bekannten Hilfskraftvorrichtung mit geringer Eingangsmenge bilden der Volumenverdrängerteil und der Stoßstab eine Einheit, indem wenigstens der Teil des Stoßstabes, der in die Nachfolgekammer hineinragt, im Durchmesser vergrößert ist. Das erfordert, den Kolben des Arbeitszylinders von dem Stoßstab zu trennen, weil der Stoßstab eine Bewegbarkeit gegenüber diesem Kolben haben muß, um eine Schließeinrichtung für ein Ventil zu bewirken. Diese Ausführung ergab einen zu großen Oberflächenbereich des Stoßstabes, der den hydraulischen Drükken ausgesetzt ist, die in einer Richtung entgegen dem Druck zurückwirken, der durch die Hilfskraftvorachtung ausgeübt wird, d.h. in einer Richtung, die bestrebt ist, den Stoßstab und den Kolben aus dem Arbeitszylinder zurückzuführen. Diese Rückwirkung ergibt eine Minderung der Bremsleistung. Ein besonderer Nachteil tritt dann ein, wenn der in der Eingangsseite entwickelte Flüssigkeitsdruck am Stoßstab eine Kraft in einem Ausmaß derjenigen erzeugt, die durch den Hilfskraftkolben erzeugt wird, wobei die letztere Kraft hauptsächlich durch den dann verfügbaren Druck im Verteilerrohr und den wirksamen Bereich des Kolbens begrenzt ist. Wenn die Rückwirkungskraft den Stoßstab veranlaßt, zurückzuweichen und den Kanal durch den Arbeitskolben zu öffnen, wird nicht nur zurückgehaltenes Strömungsmittel an der Eingangsseite des Systems verloren, sondern der sich an dem Kolben selbst ergebende Kraftunterschied wird ihn mit dem Stoßstab zurückbewegen und einen Verlust an Bremsleistung ergeben.

Unter Bezugnahme auf Fig. 2 wird hervorgehoben, daß demgegenüber bei der Vorrichtung gemäß der Erfindung der zurückwirkende Bereich des Stabes 47, der nicht im Hinblick auf die sich in der Kammer 24 entwickelnden Drücke ausgeglichen ist, derjenige ist, der sich aus einem verhältnismäßig geringen Durchmesserteil des Stabes an der Stelle, wo dieser durch die Dichtung 50 ragt, ergibt. Der verhältnismäßig kleine zurückwirkende Oberflächenbereich, der den Drücken in der Kammer 24 ausgesetzt ist, ist durch die Fläche des Ansatzes 21 mehr als ausgeglichen, die den gleichen Drücken, die sich in der Nachfolgekammer 42' ausbilden, ausgesetzt ist. Daher ist es im wesentlichen unmöglich, an der Eingangsseite des Systems einen Leitungsdruck solcher Größe zu erzeugen, der den Stab 47 während des Bremsvorganges aus der das Ventil schließenden Stellung zurückführen könnte. Durch die Vermeidung unausgeglichener Rückwirkungsflächen an dem Teil 40 werden die hydraulischen Drücke, die in der Eingangsseite entwickelt werden, auch voll in Unterstützung der Strömungsmittel-Verdrängungsbewegung des Kolbens des Arbeitszylinders ausgenutzt. Ferner wird es durch Herstellung des Kolbens 20 des Arbeitszylinders aus einem Teil mit dem Teil 40 unmöglich gemacht, ein Spiel zwischen den Teilen zu erzeugen oder einen Teil von dem anderen zu trennen.

Claims (9)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Hilfskraftvorrichtung für mit und ohne Hilfskraft arbeitsfähige hydraulische Drucksysteme, insbesondere zum Betätigen von Kraftfahrzeugbremsen, bei denen ein Hauptzylinder, dessen Kolben durch ein Bremspedal od. dgl. verschoben werden kann, mit den Radbremszylindern über einen Arbeitszylinder verbunden ist, auf dessen Arbeitskolben der bewegliche Teil (z. B. Kolben) einer Hilfskraftvorrichtung, die ein durch die Verdrängung von Flüssigkeit aus dem Hauptzylinder betätigtes Steuerventil aufweist, eine Schubkraft ausüben kann, dadurch gekennzeich net, daß der Arbeitskolben (20) an seinem Hinterende mit einem von dem beweglichen Teil der Hilfskraftvorrichtung getrennten Volumenverdrängungsteil (40) verbunden ist, welcher in an sich bekannter Weise eine Nachfolgekammer (42') begrenzt und aus dem Arbeitszylinder (19) herausragt, und daß eine Öffnung (26) des Arbeitskolbens (20), die normalerweise die Nachfolgekammer (42') mit der vor dem Arbeitskolben (20) gelegenen Arbeitszylinderkammer (18) verbindet, in jeder Stellung des Arbeitskolbens (20) geschlossen wird, wenn sich der bewegliche Teil (37) der Hilfskraftvorrichtung dem Arbeitskolben (20) relativ nähert, und geöffnet wird, wenn sich der bewegliche Teil (37) der Hilfskraftvorrichtung vom Arbeitskolben (20) relativ entfernt.

2. Hilfskraftvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Öffnung (26) zwischen Arbeitszylinderkammer (18) und Nachfolgekammer (42') ein Ventil (46) angeordnet ist, welches in schließendem Sinne von einem mit dem beweglichen Teil (37) der Hilfskraftvorrichtung verbundenen Stab (47, 47') betätigt werden kann, der begrenzt beweglich mit dem Volumenverdrängungsteil (40) verbunden ist.

3. Hilfskraftvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der das Ventil (46) betätigende Teil durch einen Stab (47'), der mit dem beweglichen Teil (37) der Hilfskraftvorrichtung verbunden ist, und durch einen Stab (47) gebildet wird, der mit dem die Öffnung (26) steuernden Ventil (46) in Verbindung steht, wobei ein Stöße auffangender Teil (61), der vorzugsweise als eine Führung in dem rohrförmigen Volumenverdrängungsteil (40) wirkt, zwischen den Stäben angeordnet ist.

4. Hilfskraftvorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Volumenverdrängungsteil (40) mit einem Ende an dem beweglichen Teil (37) der Hilfskraftvorrichtung (31) derart begrenzt bewegbar befestigt ist, daß das Ventil (46) vor der Verschiebung des Ar-

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beitskolbens (20) auf seinen Sitz (60) gedruckt wird, wenn der bewegliche Teil (37) der Hilfskraftvorrichtung (31) beaufschlagt wird (Fig. 2).

5. Hilfskraftvorrichtung nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Volumenverdrängungsteil (40) und der Kolben (20) des Arbeitszylinders als eine aus einem Stück bestehende Einheit hergestellt ist.

6. Hilfskraftvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Volumenverdrängungsteil (40) als langgestreckter hohler Teil ausgeführt ist.

7. Hilfskraftvorrichtung nach Ansprach 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (20) des Arbeitszylinders an der Übergangsstelle zum Volumenverdrängungsteil (40) mit einem Ansatz (21) versehen ist, der eine bewegbare Wand der Nachfolgekammer bildet.

8. Hilfskraftvorrichtung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Abschnitten des aus mehreren Abschnitten bestehenden Stabes (47,47') Geräusche und Stöße dämpfendes Material angeordnet ist.

9. Hilfskraftvorrichtung nach Ansprach 3 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Geräuschdämpfung und/oder zur Führung im Volumenverdrängungsteil zwischen den Enden der Stababschnitte tassenförmig ausgebildetes federndes Material angeordnet ist, dessen Grundfläche zwischen dem Ende der Stababschnitte und dessen Rand zwischen dem Stab und einer den Stab umgebenden Führung liegen.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschriften Nr. 2 401 892, 2 440 654,
984,2455 985.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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