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Vorrichtung zur hydraulischen Kraftübertragung, insbesondere für hydraulische Bremsen von Kraft- fahrzeugen.
Die Erfindung betrifft eine hydraulische Bremsvorrichtung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, eignet sich aber hinsichtlich einzelner Merkmale der Erfindung auch für andere Anwendungszwecke.
Bei hydraulischen Bremsvorrichtungen ist es äusserst wichtig, dass die Bremsleitungen, die Radbremszylinder und der Hauptzylinder mit einer Flüssigkeit bzw. einem nicht zusammendrückbaren Körper vollständig gefüllt sind, um den auf das Bremspedal ausgeübten Druck ohne Druckverlust auf die Bremsschuhe der Fahrzeugräder zu übertragen. Bei Bremsvorrichtungen, die bereits längere Zeit in Betrieb gewesen sind, kommt es nun vor, dass die Dichtungen der Radbremszylinder sich so weit abgenutzt haben, dass sie das Durchsickern von geringen Luftmengen an den Kolben der Radbremszylinder zulassen.
Diese Luftmengen sind gewöhnlich so klein, dass sie das Arbeiten der Bremsvorrichtung nicht beein- trächtigen, wenn diese so ausgeführt ist, dass solche Luftmengen durch das normale Arbeiten der Vorrichtung von selbst abgeführt werden.
Wenn die Bremsen eines Fahrzeuges, u. zw. besonders in der heissen Jahreszeit, intensiv gebraucht werden, werden die Bremsschuh, die Bremstrommel und Radzylinder auf eine verhältnismässig hohe Temperatur erhitzt, und in den äussersten Fällen kann diese Temperatur eine solche Höhe erreichen, dass die Bremsflüssigkeit in den Radbremszylindern und in den anliegenden Teilen der Bremsleitung ver- dampft. Dieses Verdampfen der Bremsflüssigkeit ist unerwünscht, denn unter Umständen kann das Arbeiten der Bremsvorrichtung hiedurch in Frage gestellt werden.
Ein Hauptzweck der Erfindung besteht darin, eine Bremsvorrichtung zu schaffen, bei welcher Luft, die etwa in die Vorrichtung eingedrungen ist, von selbst abgeführt wird ; ferner soll das Kühlen der Bremsflüssigkeit erleichtert werden. Dies wird durch neuartige Anordnungen für die Radbremszylinder, Zylinderkolben und Leitungen erreicht.
Gemäss der Erfindung werden an dem Auslassende des Hauptzylinders zwei Ventile vorgesehen, deren eines zur Verhinderung des Strömen der Flüssigkeit von dem Hauptzylinder in die Bremsleitungen und deren anderes zur Verhinderung des Strömen der Flüssigkeit von den Bremsleitungen in den Hauptzylinder dient, und es wird die hydraulische Leitung in der Form einer geschlossenen Leitung angeordnet, wobei die Radbremszylinder in gewissen Abständen längs dieser Leitung mit dieser verbunden sind.
Es ist bereits bekannt, bei hydraulischen Bremseinrichtungen, insbesondere für Kraftfahrzeuge, die hydraulische Leitung in zwei Äste zu teilen, die in eine gemeinsame Öffnung in dem Radbremszylinder einmünden. Durch diese Anordnung kann aber bloss eine mehr oder minder starke Kühlung der Arbeitsflüssigkeit in der Nachbarschaft des Radbremszylinders erhalten werden.
Die erfindungsgemässe Ausbildung der Bremseinrichtung hingegen ermöglicht eine sehr wirksame Kühlung der Arbeitsflüssigkeit dadurch, dass diese durch die gesamte Leitung zirkuliert, und schafft einen Vorteil, der darin besteht. dass ein wirksames Durchspülen der Flüssigkeitsleitungen erzielt wird, wodurch alle in der Einrichtung möglicherweise entstehenden Luftblasen in den Hauptzylinder geleitet werden und in den Flüssigkeitbehälter entweichen können, so dass immer eine wirksame Bremsung ermöglicht wird.
Andere Vorteile ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung.
In den Zeichnungen zeigt Fig. 1 einen Teil des Fahrzeugrahmens eines Kraftfahrzeuges mit einer daran angebrachten Bremsvorrichtung nach einer Ausführungsform der Erfindung in der Draufsicht,
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Fig. 2 einen der Radbremszylinder im Schnitt mit einem Teil der unmittelbar neben den Radbrems- zylindern angeordneten Vorrichtung, Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie 3-3 der Fig. 2, Fig. 4 einen
Schnitt durch die am Austrittsende des Hauptzylinders angeordnete Ventilvorrichtung ;
Fig. 5 eine schematische Darstellung der Ausführungsform der Bremse nach Fig. 1, Fig. 6 eine ähnliche schematische
Darstellung wie Fig. 5, jedoch für eine andere Ausführungsform der Erfindung, Fig. 7 einen Schnitt durch einen der in der Ausführungsform nach Fig. 6 verwendeten Radbremszylinder und Fig. 8 einen
Schnitt durch einen mit dem Radbremszylinder nach Fig. 7 wesensgleichen Radbremszylinder, aber für eine andersartige Anwendung eines solchen Radbremszylinders.
Es soll zunächst die in den Fig. 1-5 der Zeichnung dargestellte Ausführungsform der Erfindung beschrieben werden. Die Fig. 1 zeigt in gestrichelten Linien den Fahrzeugrahmen und das Laufgetriebe eines üblichen Kraftfahrzeuges. Auf diesem Rahmen ist ein Hauptzylinder mit einem Behälter 10 angeordnet, die von einer beliebigen üblichen Ausführung sein können.
Die Hauptzylinder-und Behältereinrichtung besteht im allgemeinen aus einem Flüssigkeitbehälter, der einen Hauptzylinder 12 mit einem Kolben 13 enthält ; dieser wird von einem Arm 14 angetrieben, der von einer Schwingwelle 15 getragen wird, die ausserhalb des Behälters vorspringt und dort mit dem üblichen Bremspedal 16 verbunden ist. Der Arm 14 ist mit dem Kolben 13 lösbar verbunden, und dieser wird durch eine Feder 77-zurückgezogen, wogegen das Bremspedal16 durch eine getrennte Feder 16 a (s. Fig. 5) zurückgezogen wird. In seiner Rückzugsstellung gibt der Kolben 13 eine Öffnung frei, durch welche eine freie Verbindung zwischen dem Zylinder 12 und dem Innern des Behälters 11 hergestellt wird.
Das hintere Ende des Behälters 11 ist mit einem Ansatz 18 versehen, und in diesen ist ein Bolzen 19 eingeschraubt, der eine T-förmige Bohrung 20 aufweist.
Ein Ventilhalter 21 ist zwischen dem Ansatz 18 und dem Kopf des Bolzens 19 eingesetzt. Der Halter 21 besitzt eine Ventilkammer 22 mit einem Ventil 2. 3, das für gewöhnlich die Verbindung zwischen der Kammer 22 und der T-förmigen Leitung 20 des Bolzens 19 unterbricht. Die T-förmige Leitung 20 steht mit dem Austrittsende des Hauptzylinders 12 durch den Kanal 24 in offener Verbindung.
Wenn der Führer des Fahrzeuges die Bremsen anzieht, wird das Ventil 23 durch die aus dem Hauptzylinder tretende Flüssigkeit entgegen der Spannung der Ventilfeder 26 von seinem Sitz abgehoben, und die durch das Ventil hindurchströmende Flüssigkeit fliesst durch den rohrförmigen Ansatz 27 und von hier aus in die Leitung 28, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel längs des linken Längsträgers des Fahrzeugrahmens angeordnet ist und zu einem ungefähr über der Hinterradachse des Fahrzeuges sitzenden T-Stück 29 führt.
Ein biegsamer Schlauch 3C führt vom seitlichen Auslass des T-Stückes 29 nach dem Einlassnippelil des Radbremszylinders 32. Dieser Radbremszylinder ist am deutlichsten in den Fig. 2 und 3 dargestellt und besteht aus einem Gussstück 34 mit Ansätzen 35, die zur Aufnahme von Bolzen 36 mit Innengewinde versehen sind, durch welche Bolzen der Radbremszylinder an der üblichen Halteschale 37 befestigt wird.
Das Gussstiick 34 ist mit einer zylindrischen Bohrung. 38 versehen, die durch einen Kanal 39 mit dem Nippel 31 verbunden ist.
Durch einen zweiten Kanal 40 ist die Zylinderbohrung mit einer Luftschraube 41 verbunden, die von beliebiger üblicher Art sein kann, im vorliegenden Ausführungsbeispiel aber aus einer rohrförmigen im Gussstück 34 eingeschraubten Muffe 42 und einem Ventilkörper 43 besteht, der ein inneres zugespitztes Ende besitzt, durch welches der Kanal 40 verschlossen wird.
Soll nun Luft aus dem Radbremszylinder ausgelassen werden, so wird der Ventilkörper 43 derart genügend weit abgeschraubt, dass das zugespitzte Ende desselben den Kanal 40 nicht mehr verschliesst, worauf die Luft durch diesen Kanal 40 in die Queröffnungen 44 im Ventilkörper 43 und von hier aus in einen mit der Aussenluft in Verbindung stehenden Längskanal des Ventilkörpers 43 gelangen kann.
Wenn die im Radbremszylinder 32 angeordneten Kolben auch von beliebiger üblicher Art sein können, so werden doch vorzugsweise Kolben der bei 45 in der Fig. 2 dargestellten Art verwendet. Solche Kolben besitzen ebene Flächen, die für gewöhnlich durch Rüekzugsfedem 46 (s. Fig. 5) miteinander in Berührung gehalten werden. Die ebenen Flächen der Kolben 45 enden in schräge Flächen 47, die eine Ringnut zur Verteilung von unter Druck stehender Flüssigkeit bilden, welche dem Kanal 39 zugeführt wird.
Es ist zu bemerken, dass die anstossenden Flächen der Kolben nicht so genau bearbeitet sind,
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so dass, wenn Flüssigkeit unter Druck zur Wirkung gelangt, der Druck der Flüssigkeit auf die ganzen Flächen der Kolben 45 wirkt.
Jeder Kolben 45 ist mit einer ringförmigen Aussparung 48 versehen, in welcher ein Gummiring 49 von U-förmigem Querschnitt eingesetzt ist. Jeder Kolben 45 ist ferner mit einer verjüngten Aussparung 50 zur Aufnahme einer Kolbenstange 51 versehen, deren anderes Ende mit einer Hülse 52 einstellbar verbunden ist, die selbst mit einem Bremsschuh 5. 3 in Berührung steht.
Ein Zahnrad 54 mit grober Verzahnung ist mit der Kolbenstange 51 verbunden und die Halteschale 37 ist mit einer an geeigneter Stelle vorgesehenen Öffnung 55 versehen, durch welche das Ende eines Schraubenziehers eingesetzt werden kann, um auf das Zahnrad 54 einzuwirken und hiedurch die
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Länge der Kolbenstange einzustellen, um die Änderungen in der Stärke des Bremsbelages 56 auszugleichen. Durch Gummistiefel 57 werden die Enden des Zylinders 32 geschlossen, um das Eindringen von Schmutz und Feuchtigkeit zu verhindern.
Der hintere Auslass des T-Stückes 29 ist mit einer Leitung 58 verbunden, die längs des Längsträgers des Fahrzeugrahmens bis zum nächsten Querträger und von hier aus längs des letzteren angeordnet ist und zum andern Längsträger führt, wo die genannte Leitung mit einem zweiten T-Stück 59 verbunden ist.
Durch einen biegsamen Schlauch 60 wird das T-Stück 59 mit einem zweiten Radbremszylinder 32 a verbunden, der die gleiche Ausbildung wie der bereits beschriebene Radbremszylinder 32 aufweisen kann. Eine Leitung 61 verbindet das T-Stück 59 mit dem T-Stück 62, das selbst durch einen biegsamen Schlauch 63 mit einem dritten Radbremszylinder 32 b verbunden ist.
Das T-Stück 62 ist vorzugsweise ungefähr an der Stelle angeordnet, wo ein Querträger die Längsträger des Fahrzeugrahmens miteinander verbindet. Eine Leitung 64 ist längs dieses Querträgers angeorgnet und verbindet das T-Stück 62 mit einem weiteren T-Stück 65, das selbst durch einen biegsamen Schlauch 66 mit einem vierten Radbremszylinder 32 c verbunden ist. Die Radbremszylinder 32 b und 32 c können ebenfalls mit dem zuerst beschriebenen Radbremszylinder 30 gleichartig sein.
Durch eine Leitung 67 wird das T-Stück 65 mit dem rohrförmigen Nippel 68 (Fig. 4) verbunden,
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für das Ventil 69, das durch eine Feder 70 gegen diesen Sitz angedrückt wird.
Unter Umständen kann es wünsehenswert sein, die Ringnuten 48 der Kolben 45 mit der Hauptleitung in Verbindung zu halten, und zu diesem Zweck sind die Kolben im vorliegenden Ausführungbeispiel mit Kanälen 47 a versehen. In manchen Fällen sind solche Kanäle entweder nicht nötig oder unerwünscht und können weggelassen werden.
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einen vollständigen Kreislauf. Die aus dem Hauptzylinder tretende Flüssigkeit wird durch das Ventil 23 hindurch in die Leitung 28 gedrückt, woraus sie in der Richtung der Pfeile nach dem T-Stück 29 fliesst.
Durch das Absperrventil 69 wird verhindert, dass irgendein Teil der aus dem Hauptzylinder tretenden Flüssigkeit in die Leitung 67 gelangt.
Wenn die Kolben der Radbremszylinder durch die Rückzugsfedern 46 in die normale Stellung zurückgezogen werden, so ist die durch die Radbremszylinder in diese Leitungen zurückgeführte Flüssigkeit bestrebt, in der Richtung der Pfeile zu fliessen, wobei sie durch das Absperrventil 69 hindurchgedrückt und in den Hauptzylinder zurückgeführt wird. Die Flüssigkeit ist somit bestrebt, sich im Kreislauf zu bewegen und es wird nicht dieselbe Flüssigkeit mehrere Male hintereinander in die Radbremszylinder gedrückt.
Die Kolben 45 sind so ausgeführt, dass, wenn sie sich in der normalen aus der Fig. 2 ersichtlichen
Stellung befinden, die im Zylinder zurückbleibende Flüssigkeitsmenge sehr gering ist, so dass während des Rückzugshubes der Kolben 45 praktisch die ganze Flüssigkeit, die beim Anziehen der Bremsen im
Zylinder enthalten war, aus demselben gedrückt wird.
Es ist ferner zu bemerken, dass die biegsamen
Schlauchleitungen, durch welche die Radbremszylinder mit der Leitungsanordnung am Fahrzeugrahmen verbunden sind, einen inneren Durchmesser von nur 3 mm besitzen, so dass die in jedem Schlauch enthaltene Flüssigkeitsmenge im Vergleich zu der in dem zugehörigen Radbremszylinder enthaltenen Flüssigkeitsmenge gering ist, wodurch die in einem biegsamen Schlauch enthaltene Flüssigkeitsmenge bei jedem Anziehen der Bremsen mehrere Male nacheinander in den zugehörigen Radbremszylinder gedrückt und aus diesem ausgetrieben wird, was einen vollständigen Wechsel der im Schlauch enthaltenen Flüssigkeit bewirkt.
Wie bereits erwähnt, werden die Bremsschuh, die Bremstrommel, die Radbremszylinder und die damit verbundenen Teile bei einer längeren Benutzung der Bremsen heiss, wobei die so entwickelte Wärme auf die in den Radbremszylindern enthaltene Flüssigkeit übertragen wird, was manchmal zur Folge hat, dass die Temperatur dieser Flüssigkeit so hoch steigt, dass einer der Bestandteile derselben verdampft. Beim Lösen der Bremsen wird praktisch diese ganze heisse Flüssigkeit aus den Radbremszylindern in und durch die Leitungen 58, 61, 64 und 67 gedrückt, die zweckmässig aus Kupfer bestehen, wodurch eine rasche Kühlung der sie durchfliessenden Flüssigkeit erzielt wird.
Die aus einem Radbremszylinder ausgetriebene Flüssigkeit gelangt nicht wieder in diesen Radbremszylinder beim nächsten Anziehen der Bremsen, sondern bewegt sich nach dem im Kreislauf nächstfolgenden Radbremszylinder, aber bevor die aus einem Radbremszylinder ausgetriebene Flüssigkeit den nächstfolgenden Radbremszylinder erreichen kann, muss sie eine beträchtliche Länge einer verhältnismässig kühlen Kupferleitung durchfliessen, und bei diesem Übergang von einem Radbremszylinder zum nächsten nimmt die Flüssigkeit eine Temperatur an, die bedeutend geringer ist als die Temperatur, die die Flüssigkeit sofort nach ihrem Austreiben aus dem im Kreislauf nächstvorhergehenden Radbremszylinder besass.
Der geschlossene Leitungskreislauf am Fahrzeugrahmen ist für gewöhnlich über den Radbremszylindern angeordnet, so dass die biegsamen Schläuche von den Radbremszylindern aus nach den genannten
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Leitungen in der Richtung von unten nach oben führen. Infolgedessen kann etwa in einen Radbrems- zylinder eingedrungene Luft durch den biegsamen Schlauch nach oben ziehen und in die am Fahrzeugrahmen angebrachten Kupferleitungen eindringen. Beim nächsten Anziehen der Bremsen werden diese geringen Luftmengen im Kreislauf weiterbefördert, bis sie gegebenenfalls den Hauptzylinder erreichen, aus welchem sie in den Behälter gelangen und von hier aus nach aussen entweichen. Auf diese Weise entfernt sich die Luft rasch von selbst aus der ganzen Einrichtung, die hiedureh ihre höchste Wirksamkeit beibehält.
Dieses selbsttätige Abführen der Luft wird auch durch die besondere Ausführung der Radbremszylinder erleichtert, durch die praktisch die ganze Flüssigkeit mit den etwaigen sich darin ansam- melnden Luftblasen während des Rückzugshubes der Radbremszylinderkolben aus den Radbremszylindern ausgetrieben wird.
Die Fig. 6 und 7 zeigen eine andere Ausführungsform der Erfindung, die hauptsächlich die Anordnung der Leitungen und die Ausführung des Radbremszylindergussstückes betrifft. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung kann man dieselbe Hauptzylinder- und Behälteranordnung 10, dasselbe Bremspedal 16, dieselbe Rückzugsfeder 16 a, dasselbe Betätigungsgestänge, denselben Ventilkörper 21 und darin dieselbe Anordnung von Ein-und Auslassventilen wie bei der vorhergehenden Ausführungsform verwenden.
Der Hauptzylinder mündet in eine Leitung 80, die zweckmässig aus einem kupfernen Rohr besteht, welches am Fahrzeugrahmen befestigt ist und längs eines Längsträgers desselben bis zu einem Punkt in der Nähe der Hinterräder führt. Durch einen biegsamen Schlauch 81 wird die Leitung 80 mit dem
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Die Kolben, Kolbenstangen und zugehörigen Vorrichtungen können mit den der Einrichtung nach Fig. 2 identisch sein. Die Auslassöffnung 87 ist mit einem Nippel 88 versehen ; dieser ist mit einer Kupferleitung 89 verbunden, die sich längs des Hinterradaehsengehäuses erstreckt und mit dem unteren Nippel des Radbremszylinders 90 verbunden ist.
Der obere Nippel des desRadbremszylinders 90, der dem
Radbremszylinder 83 entspricht, ist mit einem biegsamen Schlauch 91 verbunden, der zum anliegenden Ende einer längs eines der Längsträger des Fahrzeugrahmens angebrachten Kupferleitung 92 führt.
Das vordere Ende der Leitung 92 ist mit einem biegsamen Schlauch 93 verbunden, der zum unteren Nippel eines an dem rechten Vorderrad angebrachten Radbremszylinders 94 führt. Die Leitung 95 ist längs der Vorderachse des Fahrzeuges angeordnet und verbindet den oberen Nippel des Hadbremszylinders 94 mit dem unteren Nippel des Radbremszylinders 96. Die Enden der Leitung 9. müssen biegsam sein, um das Lenken der Vorderräder zu ermöglichen. Der biegsame Schlauch 97 verbindet den oberen Nippel des Radbremszylinders 96 mit dem Kupferrohr 98, das längs eines der. Längsträger des Fahrzeugrahmens angeordnet und mit dem in das eine Ende des Ventilkörpers 21 in der in Fig. 4 gezeigten Weise eingeschraubten Nippel 68 verbunden ist.
Wie am deutlichsten aus der Fig. 7 hervorgeht, ist das Radbremszylindergussstüek an der Halteschale 37 a durch Muttern 99 befestigt, die mit Ein-und Auslassnippeln 82 bzw. 88 verbunden sind. Der untere Nippel dient zweckmässig als Einlassnippel und der obere Nippel als Auslassnippel, so dass etwa in den Zylinder eindringende Luft bei der Rückzugsbewegung der Radbremszylinderkolben unter dem Einfluss der Rückzugfedern 46 durch den Auslassnippel hindurch abgeführt werden kann.
Die Arbeitsweise dieser Ausführungsform der Erfindung ist im allgemeinen ähnlich der der vorhergehenden Ausführungsform. Bei der Ausführungsform nach den Fig. 6 und 7 wird jedoch durch ein zweites Anziehen der Bremsen keine Flüssigkeit in den Radbremszylinder zurückgedrückt, aus welchem die Flüssigkeit beim vorhergehenden Anziehen der Bremsen ausgetrieben worden war, während bei der Ausführungsform nach den Fig. 1-5 die geringe in jedem biegsamen Schlauchstück enthaltene Flüssigkeitsmenge in den Radbremszylinder zurückgedrückt wird, aus welchem sie soeben ausgetrieben wurde.
Die Fig. 8 zeigt einen Radbremszylinder 83', der in jeder Beziehung mit dem Radbremszylinder 83 gleichartig sein kann. Der Radbremszylinder 83'ist hier kleiner als der Zylinder 83 dargestellt, jedoch ist zu bemerken, dass der Radbremszylinder 83'ebenso wie der Radbremszylinder 83 eine beliebige gewünschte Grösse erhalten kann. Der Radbremszylinder 8. 3' besteht aus einem Gussstück 84'mit einer zylindrischen Bohrung 8. 5', in welcher die Kolben 45'angeordnet sind, die von der in der Fig. 2 gezeigten oder von irgendeiner andern gewünschten Art sein können. Das Zylindergussstüek 84'besitzt ebenfalls Kanäle 86'und 87', die, wie in der Zeichnung gezeigt, an der höchsten bzw. an der tiefsten Stelle der Zylinderbohrung mit dieser verbunden sind.
In dieser Figur ist der Radbremszylinder 83'einer Bremseinrichtung bekannter Art für Fahrzeuge dargestellt, wobei eine unter Druck stehende Flüssigkeit durch eine einzige Leitung vom Hauptzylinder nach dem Radbremszylinder geführt und aus diesem in den Hauptzylinder zurückgeführt wird. In dem Kanal 86'ist eine mit einem Innengewinde versehene Erweiterung 100 vorgesehen, in welche eine rohrförmige Mutter 101 eingeschraubt ist. An dieser ist durch eine Druckkupplung oder eine andere beliebige geeignete Vorrichtung eine Leitung 102 befestigt, die zum Hauptzylinder führt und
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das einzige Mittel bildet, durch welches Flüssigkeit in den Zylinder ?'gedrückt bzw. aus diesem ausgetrieben werden kann.
Die rohrförmige Mutter 101 besitzt ein inneres zugespitztes Ende, das mit der an der Verbindungsstelle der Erweiterung der Leitung 86'mit dem engeren Teil derselben entstehenden Schulter einen flüssigkeitsdichten Verschluss bildet. Der Kanal 87'besitzt in ähnlicher Weise einen erweiterten mit Innengewinde versehenen Teil 103, der dieselbe Grösse wie der mit Innengewinde versehene Teil 100 des Kanals 86'besitzt. Dieser Kanal ist hier durch eine Luftschraube 104 geschlossen dargestellt, die ein volles zugespitztes inneres Ende besitzt, welches mit der Schulter zwischen dem erweiterten und dem engeren Teil des Kanals 87'den Abschluss bewirkt.
Durch geringes Abschrauben der Luftschraube 104 wird das zugespitzte Ende der Luftschraube von der Schulter des Kanals 87'etwas entfernt, wodurch Luft oder Flüssigkeit durch die Querbohrung 105 und die Bohrung 106 entweichen kann.
Ein grosser praktischer Vorteil des in Fig. 7 und 8 dargestellten Radbremszylinders besteht darin, dass die Kanäle 86, 87, 86'und 87'einander gleich und gegenüber der durch die Mittellinie der zylindrischen Bohrung gehenden waagrechten Ebene symmetrisch angeordnet sind. Dadurch wird erreicht, dass, wenn ein solcher Radbremszylinder in einer der Vorrichtungen nach den Fig. 5 und 6 verwendet wird, irgendeiner der Kanäle oben angeordnet und eine einheitliche Zylinderausführung für alle Räder des Fahrzeuges verwendet werden kann. Ebenso ist es bei Verwendung eines solchen Zylinders in einer Einrichtung nach der Fig. 1 gleichgültig, welche Zylinderseite oben liegt, und es kann entweder der Kanal 86'oder der Kanal 87'als oberer Kanal angeordnet und mit der Luftschraube verbunden werden.
In dieser Weise ist es möglich, für alle Arten von Einrichtungen einen einheitlichen Zylinder zu verwenden, statt zwei oder mehrere Zylinderausführungen zur Verwendung in bestimmten Arten von Anlagen vorzusehen, wie es bisher nötig war.
Dieses Merkmal des Radbremszylinders nach den Fig. 7 und 8 ist auch dann besonders wertvoll, wenn die Radbremszylinder zwei verschiedene Durchmesser haben, denn durch Anordnung der Kanäle in der in Fig. 7 und 8 gezeigten Weise wird die Notwendigkeit vermieden, Radbremszylinder für die rechte und für die linke Seite vorzusehen.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zur hydraulischen Kraftübertragung, insbesondere für hydraulische Bremsen von Kraftfahrzeugen, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Auslassende des Hauptzylinders zwei Ventile vorgesehen sind, deren eines zur Verhinderung des Strömens der Flüssigkeit von dem Hauptzylinder in die Bremsleitungen und deren anderes zur Verhinderung des Strömens der Flüssigkeit von den Bremsleitungen in den Hauptzylinder dient, wobei die hydraulische Leitung in der Form einer geschlossenen Leitung angeordnet ist und die Radbremszylinder in gewissen Abständen längs dieser Leitung mit dieser verbunden sind.
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Device for hydraulic power transmission, in particular for hydraulic brakes of motor vehicles.
The invention relates to a hydraulic braking device, in particular for motor vehicles, but with regard to individual features of the invention is also suitable for other purposes.
In the case of hydraulic braking devices, it is extremely important that the brake lines, the wheel brake cylinders and the master cylinder are completely filled with a fluid or a non-compressible body in order to transfer the pressure exerted on the brake pedal to the brake shoes of the vehicle wheels without loss of pressure. With braking devices that have already been in operation for a long time, it now happens that the seals of the wheel brake cylinders have worn down to such an extent that they allow small amounts of air to seep through to the pistons of the wheel brake cylinders.
These amounts of air are usually so small that they do not interfere with the operation of the braking device, if it is designed in such a way that such amounts of air are automatically removed by the normal operation of the device.
If the brakes of a vehicle, u. Particularly in the hot season, the brake shoes, brake drums and wheel cylinders are heated to a relatively high temperature, and in extreme cases this temperature can reach such a level that the brake fluid in the wheel brake cylinders and in the adjacent ones Parts of the brake line evaporate. This evaporation of the brake fluid is undesirable because under certain circumstances the functioning of the brake device can be called into question as a result.
A main purpose of the invention is to provide a braking device in which air which has possibly penetrated into the device is discharged by itself; Furthermore, the cooling of the brake fluid should be facilitated. This is achieved through new arrangements for the wheel brake cylinders, cylinder pistons and lines.
According to the invention, two valves are provided at the outlet end of the master cylinder, one of which is used to prevent the fluid from flowing from the master cylinder into the brake lines and the other is used to prevent the fluid from flowing from the brake lines into the master cylinder, and it becomes the hydraulic line arranged in the form of a closed line, the wheel brake cylinders being connected to this line at certain intervals along this line.
It is already known in hydraulic braking devices, in particular for motor vehicles, to divide the hydraulic line into two branches which open into a common opening in the wheel brake cylinder. With this arrangement, however, only a more or less strong cooling of the working fluid in the vicinity of the wheel brake cylinder can be obtained.
The design of the braking device according to the invention, on the other hand, enables very effective cooling of the working fluid in that it circulates through the entire line, and creates an advantage that consists in this. that an effective flushing of the fluid lines is achieved, whereby all air bubbles possibly arising in the device are conducted into the master cylinder and can escape into the fluid container, so that an effective braking is always possible.
Other advantages emerge from the description below.
In the drawings, FIG. 1 shows a part of the vehicle frame of a motor vehicle with a braking device according to an embodiment of the invention attached to it in plan view,
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2 shows one of the wheel brake cylinders in section with part of the device arranged directly next to the wheel brake cylinders, FIG. 3 shows a section along the line 3-3 in FIG. 2, FIG
Section through the valve device arranged at the outlet end of the master cylinder;
5 shows a schematic representation of the embodiment of the brake according to FIG. 1, FIG. 6 shows a similar schematic
Illustration as in FIG. 5, but for a different embodiment of the invention, FIG. 7 a section through one of the wheel brake cylinders used in the embodiment according to FIG. 6, and FIG. 8 a
Section through a wheel brake cylinder of the same nature as the wheel brake cylinder according to FIG. 7, but for a different application of such a wheel brake cylinder.
The embodiment of the invention shown in FIGS. 1-5 of the drawing will first be described. Fig. 1 shows in dashed lines the vehicle frame and the running gear of a conventional motor vehicle. On this frame a master cylinder with a container 10 is arranged, which can be of any conventional design.
The master cylinder and reservoir assembly generally consists of a fluid reservoir containing a master cylinder 12 with a piston 13; this is driven by an arm 14 which is carried by an oscillating shaft 15 which protrudes outside the container and is connected to the conventional brake pedal 16 there. The arm 14 is releasably connected to the piston 13, and this is pulled back by a spring 77, whereas the brake pedal 16 is pulled back by a separate spring 16 a (see FIG. 5). In its retracted position, the piston 13 releases an opening through which a free connection between the cylinder 12 and the interior of the container 11 is established.
The rear end of the container 11 is provided with an extension 18, and a bolt 19 which has a T-shaped bore 20 is screwed into this.
A valve holder 21 is inserted between the shoulder 18 and the head of the bolt 19. The holder 21 has a valve chamber 22 with a valve 2, 3, which usually interrupts the connection between the chamber 22 and the T-shaped line 20 of the bolt 19. The T-shaped line 20 is in open connection with the outlet end of the master cylinder 12 through the channel 24.
When the driver of the vehicle applies the brakes, the valve 23 is lifted from its seat by the fluid emerging from the master cylinder against the tension of the valve spring 26, and the fluid flowing through the valve flows through the tubular extension 27 and from here into the Line 28, which in the present exemplary embodiment is arranged along the left side member of the vehicle frame and leads to a T-piece 29 seated approximately above the rear wheel axle of the vehicle.
A flexible hose 3C leads from the side outlet of the T-piece 29 to the inlet nipple of the wheel brake cylinder 32. This wheel brake cylinder is shown most clearly in FIGS. 2 and 3 and consists of a cast piece 34 with lugs 35, which are used to accommodate bolts 36 Internal threads are provided, through which bolts the wheel brake cylinder is fastened to the usual holding shell 37.
The casting 34 has a cylindrical bore. 38 which is connected to the nipple 31 by a channel 39.
The cylinder bore is connected by a second channel 40 to an air screw 41, which can be of any conventional type, but in the present embodiment consists of a tubular sleeve 42 screwed into the casting 34 and a valve body 43 which has an inner pointed end through which the channel 40 is closed.
If air is now to be let out of the wheel brake cylinder, the valve body 43 is unscrewed sufficiently far that the pointed end of the same no longer closes the channel 40, whereupon the air flows through this channel 40 into the transverse openings 44 in the valve body 43 and from here into a longitudinal channel of the valve body 43 communicating with the outside air can pass.
If the pistons arranged in the wheel brake cylinder 32 can also be of any conventional type, pistons of the type shown at 45 in FIG. 2 are preferably used. Such pistons have flat surfaces which are usually held in contact with one another by retraction springs 46 (see FIG. 5). The flat surfaces of the pistons 45 end in inclined surfaces 47 which form an annular groove for distributing pressurized liquid which is fed to the channel 39.
It should be noted that the abutting surfaces of the pistons are not so precisely machined,
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so that when liquid under pressure acts, the pressure of the liquid acts on the entire surfaces of the pistons 45.
Each piston 45 is provided with an annular recess 48 in which a rubber ring 49 of U-shaped cross-section is inserted. Each piston 45 is further provided with a tapered recess 50 for receiving a piston rod 51, the other end of which is adjustably connected to a sleeve 52 which itself is in contact with a brake shoe 5.3.
A toothed wheel 54 with a coarse toothing is connected to the piston rod 51 and the holding shell 37 is provided with an opening 55 provided at a suitable location through which the end of a screwdriver can be inserted to act on the toothed wheel 54 and thereby the
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Adjust the length of the piston rod to accommodate changes in the thickness of the brake pad 56. The ends of the cylinder 32 are closed by rubber boots 57 in order to prevent the ingress of dirt and moisture.
The rear outlet of the T-piece 29 is connected to a line 58 which is arranged along the side member of the vehicle frame to the next cross member and from here along the latter and leads to the other side member, where said line with a second T-piece 59 is connected.
The T-piece 59 is connected to a second wheel brake cylinder 32 a by a flexible hose 60, which can have the same design as the wheel brake cylinder 32 already described. A line 61 connects the T-piece 59 with the T-piece 62, which is itself connected by a flexible hose 63 to a third wheel brake cylinder 32b.
The T-piece 62 is preferably arranged approximately at the point where a cross member connects the longitudinal members of the vehicle frame to one another. A line 64 is arranged along this cross member and connects the T-piece 62 with a further T-piece 65, which is itself connected by a flexible hose 66 to a fourth wheel brake cylinder 32c. The wheel brake cylinders 32 b and 32 c can also be similar to the wheel brake cylinder 30 described first.
The T-piece 65 is connected to the tubular nipple 68 (Fig. 4) by a line 67,
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for the valve 69, which is pressed against this seat by a spring 70.
Under certain circumstances, it may be worthwhile to keep the annular grooves 48 of the pistons 45 connected to the main line, and for this purpose the pistons in the present exemplary embodiment are provided with channels 47 a. In some cases such channels are either unnecessary or undesirable and can be omitted.
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a complete cycle. The liquid emerging from the main cylinder is pressed through the valve 23 into the line 28, from which it flows in the direction of the arrows after the T-piece 29.
The shut-off valve 69 prevents any part of the liquid emerging from the master cylinder from entering the line 67.
When the pistons of the wheel brake cylinders are retracted into the normal position by the return springs 46, the fluid returned by the wheel brake cylinders into these lines tends to flow in the direction of the arrows, being pushed through the shut-off valve 69 and returned to the master cylinder . The liquid thus tries to move in the circuit and the same liquid is not pressed several times in succession into the wheel brake cylinder.
The pistons 45 are designed in such a way that, when they can be seen in the normal from FIG. 2
Position are located, the amount of liquid remaining in the cylinder is very small, so that during the retraction stroke of the piston 45 practically all of the liquid that is in the when the brakes are applied
Cylinder was contained, is pressed from the same.
It should also be noted that the flexible
Hose lines, through which the wheel brake cylinders are connected to the line arrangement on the vehicle frame, have an inner diameter of only 3 mm, so that the amount of fluid contained in each hose is small compared to the amount of fluid contained in the associated wheel brake cylinder, whereby the amount of fluid contained in a flexible hose Each time the brakes are applied, the amount of fluid contained is pressed several times in succession into the associated wheel brake cylinder and expelled from it, which causes a complete change in the fluid contained in the hose.
As already mentioned, the brake shoes, the brake drum, the wheel brake cylinders and the parts connected to them become hot when the brakes are used for a long period of time, whereby the heat generated in this way is transferred to the fluid contained in the wheel brake cylinders, which sometimes causes the temperature to rise this liquid rises so high that one of its components evaporates. When the brakes are released, practically all of this hot liquid is pressed out of the wheel brake cylinders into and through the lines 58, 61, 64 and 67, which are suitably made of copper, thereby rapidly cooling the liquid flowing through them.
The fluid expelled from a wheel brake cylinder does not return to this wheel brake cylinder the next time the brakes are applied, but moves to the next following wheel brake cylinder in the circuit, but before the fluid expelled from a wheel brake cylinder can reach the next wheel brake cylinder, it has to cool a considerable length of a relatively long Copper line flow through, and during this transition from one wheel brake cylinder to the next, the liquid assumes a temperature which is significantly lower than the temperature which the liquid had immediately after it was expelled from the next preceding wheel brake cylinder in the circuit.
The closed line circuit on the vehicle frame is usually arranged above the wheel brake cylinders, so that the flexible hoses from the wheel brake cylinders according to the aforementioned
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Lead the lines in the direction from bottom to top. As a result, air that has entered a wheel brake cylinder, for example, can pull up through the flexible hose and enter the copper lines attached to the vehicle frame. The next time the brakes are applied, these small amounts of air are transported in the circuit until they possibly reach the master cylinder, from which they get into the container and from here escape to the outside. In this way the air is quickly removed by itself from the entire device, which in this way retains its highest efficiency.
This automatic evacuation of the air is also facilitated by the special design of the wheel brake cylinder, by means of which practically all of the liquid with any air bubbles that may collect therein is expelled from the wheel brake cylinder during the retraction stroke of the wheel brake cylinder piston.
6 and 7 show another embodiment of the invention, which mainly relates to the arrangement of the lines and the design of the wheel brake cylinder casting. In this embodiment of the invention, the same master cylinder and container arrangement 10, the same brake pedal 16, the same return spring 16a, the same actuating linkage, the same valve body 21 and therein the same arrangement of inlet and outlet valves as in the previous embodiment can be used.
The main cylinder opens into a line 80, which expediently consists of a copper tube which is fastened to the vehicle frame and runs along a longitudinal beam of the same to a point near the rear wheels. By means of a flexible hose 81, the line 80 is connected to the
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The pistons, piston rods and associated devices can be identical to those of the device of FIG. The outlet opening 87 is provided with a nipple 88; this is connected to a copper line 89 which extends along the rear wheel axle housing and is connected to the lower nipple of the wheel brake cylinder 90.
The upper nipple of the wheel brake cylinder 90, the
Wheel brake cylinder 83 corresponds, is connected to a flexible hose 91, which leads to the adjacent end of a copper line 92 attached along one of the longitudinal members of the vehicle frame.
The front end of the line 92 is connected to a flexible hose 93 which leads to the lower nipple of a wheel brake cylinder 94 attached to the right front wheel. The line 95 is arranged along the front axle of the vehicle and connects the upper nipple of the brake cylinder 94 with the lower nipple of the wheel brake cylinder 96. The ends of the line 9 must be flexible to enable the front wheels to be steered. The flexible hose 97 connects the upper nipple of the wheel brake cylinder 96 with the copper pipe 98 which runs along one of the. The longitudinal beam of the vehicle frame is arranged and connected to the nipple 68 screwed into one end of the valve body 21 in the manner shown in FIG.
As can be seen most clearly from FIG. 7, the cast wheel brake cylinder is fastened to the holding shell 37 a by nuts 99 which are connected to inlet and outlet nipples 82 and 88, respectively. The lower nipple serves as an inlet nipple and the upper nipple as an outlet nipple, so that any air penetrating into the cylinder can be discharged through the outlet nipple under the influence of the retraction springs 46 during the retraction movement of the wheel brake cylinder piston.
The operation of this embodiment of the invention is generally similar to that of the previous embodiment. In the embodiment according to FIGS. 6 and 7, however, no fluid is pressed back into the wheel brake cylinder from which the fluid was expelled when the brakes were previously applied by a second application of the brakes, while in the embodiment according to FIGS. 1-5 the A small amount of fluid contained in each flexible piece of hose is pushed back into the wheel brake cylinder from which it has just been expelled.
8 shows a wheel brake cylinder 83 'which can be of the same type in every respect with the wheel brake cylinder 83. The wheel brake cylinder 83 'is shown here to be smaller than the cylinder 83, but it should be noted that the wheel brake cylinder 83', like the wheel brake cylinder 83, can be of any desired size. The wheel brake cylinder 8.3 'consists of a cast piece 84' with a cylindrical bore 8.5 'in which the pistons 45' are arranged, which pistons can be of the type shown in FIG. 2 or of any other desired type. The cylinder casting 84 'also has channels 86' and 87 'which, as shown in the drawing, are connected to the cylinder bore at the highest and lowest point, respectively.
In this figure, the wheel brake cylinder 83 'of a known type of braking device for vehicles is shown, a pressurized fluid being passed through a single line from the master cylinder to the wheel brake cylinder and from there back into the master cylinder. Provided in the channel 86 ′ is an enlargement 100 which is provided with an internal thread and into which a tubular nut 101 is screwed. A line 102, which leads to the master cylinder and is attached to this by a pressure coupling or any other suitable device
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is the only means by which liquid can be forced into or expelled from the cylinder?
The tubular nut 101 has an inner pointed end which forms a liquid-tight seal with the shoulder formed at the junction of the extension of the line 86 'with the narrower part thereof. The channel 87 'similarly has an enlarged internally threaded part 103 which is the same size as the internally threaded part 100 of the channel 86'. This channel is shown here closed by a propeller 104 which has a fully pointed inner end which, with the shoulder, brings about the closure between the widened and narrower part of the channel 87 ′.
By slightly unscrewing the propeller 104, the pointed end of the propeller is removed somewhat from the shoulder of the channel 87 ′, as a result of which air or liquid can escape through the transverse bore 105 and the bore 106.
A great practical advantage of the wheel brake cylinder shown in FIGS. 7 and 8 is that the channels 86, 87, 86 'and 87' are arranged equal to one another and symmetrically with respect to the horizontal plane passing through the center line of the cylindrical bore. It is thereby achieved that if such a wheel brake cylinder is used in one of the devices according to FIGS. 5 and 6, any one of the channels can be arranged at the top and a uniform cylinder design can be used for all wheels of the vehicle. Likewise, when using such a cylinder in a device according to FIG. 1, it does not matter which cylinder side is on top, and either the channel 86 'or the channel 87' can be arranged as the upper channel and connected to the propeller.
In this way it is possible to use a single cylinder for all types of equipment, instead of providing two or more cylinder designs for use in certain types of equipment, as was previously necessary.
This feature of the wheel brake cylinder according to FIGS. 7 and 8 is also particularly valuable when the wheel brake cylinders have two different diameters, because by arranging the channels in the manner shown in FIGS. 7 and 8, the need is avoided, wheel brake cylinders for the right and to be provided for the left side.
PATENT CLAIMS:
1. A device for hydraulic power transmission, in particular for hydraulic brakes of motor vehicles, characterized in that two valves are provided at the outlet end of the master cylinder, one to prevent the flow of the liquid from the master cylinder into the brake lines and the other to prevent the flow of the Fluid from the brake lines into the master cylinder is used, the hydraulic line being arranged in the form of a closed line and the wheel brake cylinders being connected to this line at certain intervals along this line.