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Druckausgleichvorrichtung für hydraulische Bremsen von Kraftfahrzeugen
Es ist üblich, in dem Druckkreis einer hydraulischen Bremsanlage von Kraftfahrzeugen
eine Öffnung vorzusehen, die bei zurückgezogenem Hauptbremskolben, d. h. bei gelöster
Bremse, die Bremsleitung mit einem Ausgleichsraum verbindet und somit einerseits
der sich erwärmenden Bremsflüssigkeit die Möglichkeit gibt, sich in den Ausgleichsraum
auszudehnen, andererseits für eine ständige Nachfüllung der Bremsleitung sorgt.
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Einrichtungen dieser Art versagen, wenn die erwähnte Öffnung vom Hauptbremskolben
verdeckt ist. Sie sind auch nicht anwendbar, wenn der Bremsanlage mehrere Betätigungsorgane
zugeordnet sind, also beispielsweise wenn eine Bremse nach Wahl von Druckluft, von
einem Auflaufgestänge, einer Speicherfeder o. dgl. gesteuert werden kann, oder wenn
der Bremsleitung hilfsweise eine Handfeststellvorrichtung angeschlossen ist. ,In
den zuletzt erwähnten Fällen würde- die Bremsflüssigkeit bei Betätigung des einen
Steuerorgans offenbar durch die Ausgleichsöffnungen, die den Bremskreisen der anderen
Organe zugeordnet sind, entweichen, anstatt die Bremsen anzulegen.
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Druckausgleichvorrichtung
für hydraulische Bremsen von Kraftfahrzeugen, insbesondere für solche mit mehreren
Bedienungsorganen, die nicht nur von den geschilderten Nachteilen frei ist, sondern
darüber hinaus die Aufrechterhaltung eines gleichmäßigen Bremsdruckes unter den
verschiedensten Verhältnissen gewährleistet, z. B. auch dann, wenn sich die Bremsflüssigkeit
bei starker Erwärmung ausdehnt. Nach der Erfindung, die sich bei Bremsanlagen der
verschiedensten Konstruktionen anwenden läßt und auch dann einwandfrei arbeitet,
wenn die Bremsen angelegt sind, wird in eine den Bremsdruckkreis mit einem Ausgleichsraum
verbindende, nicht vom Hauptbremskolben übersteuerte Leitung ein Regelorgan eingeschaltet,
das aus zwei Ventilen besteht, von denen das eine in bekannter Weise bei drucklosem
Bremskreis offen
ist und sich bei geringem Druckanstieg schließt,
während das andere Ventil, das die Ausgleichsleitung mit einem das erste Ventil
umgehenden Kanal verbindet, normalerweise geschlossen ist und sich bei hohen, den
maximalen Bremsdruck übersteigenden Drücken öffnet.
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Bei hydraulischen Bremsen ist es an sich bekannt, in eine Leitung,
die vom Ha.uptbremszylinder zu einem Nachfüllgefäß führt, einen Ventilkolben einzuschalten,
der, normalerweise offen, beim Ansteigen des Druckes in der Bremsleitung geschlossen
wird. jedoch handelt es sich hierbei lediglich um eine Nachfüllvorrichtung, nicht
aber um ein aus zwei Ventilen kombiniertes Druckausgleichorgan.
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Die erfindungsgemäße Einrichtung arbeitet so, daß bei ungebremstem
Fahrzeug der Druckkreis und der Ausgleichsraum in bekannter Weise miteinander verbunden
sind, so daß die Bremsflüssigkeit sich entweder frei in den Ausgleichsraum ausdehnen
oder aus diesem zum Nachfüllen in die Bremsleitung strömen kann. Sobald aber bei
Beginn einer Bremsung ein geringer Überdruck von beispielsweise o,4. bis o,8 atü
entsteht, unterbricht das erstgenannte Ventil die Verbindung zwischen Druckkreis
und Ausgleichsraum tmabhängig von der Stellung des Hauptbremskolbens. Entstehen
andererseits in der Bremsleitung Drücke, welche die normalen Bremsdrücke von z.
B. 6o bis ; o atü übersteigen, also gerade bei Erwärmung und Ausdehnung der Bremsflüssigkeit,
so wird unter Umgehung des ersten Ventils durch das zweite Ventil eine Verbindung
zwischen Druckkreis und Ausgleichsraum hergestellt. Die beschriebenen Vorgänge vollziehen
sich unabhängig davon, ob bei einer Bremsanlage auf denselben Druckkreis oder auf
verschiedene miteinander in Verbindung stehende Druckkreise mehrere Betätigungsorgane
wirken, da die normalerweise offene Ausgleichsleitung in jedem Falle geschlossen
wird, sobald eine Druckerhöhung entsteht.
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Weitere Maßnahmen der Erfindung sind darauf gerichtet, daß die geringe
Menge Bremsflüssigkeit, die bis zur Schließung des ersten Ventils aus der Bremsleitung
entweicht, stets zuverlässig wieder in den Druckkreis zurückgeführt wird. Dies kann
beispielsweise dadurch geschehen, daß man die Ausgleichsleitung an die dem Bremskreis
zugekehrte Kammer einer Rohrbruchsicherung anschlie13t, oder dadurch, daß der Hauptbremskolben
mit seiner Kolbenstange verbunden ist, ihr also nicht, wie sonst vielfach üblich,
frei anliegt. In beiden Fällen wird beim Rückgang des Hauptbremskolbens in die Ausgangsstellung
ein gewisser Sog erzeugt, der Bremsflüssigkeit aus dem Ausgleichsraum in die Bremsleitung
fließen läßt.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erf ndung ist in der Zeichnung gezeigt.
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Fig. i gibt teils im Längsschnitt, teils in Ansicht eine Druckausgleichvorrichtung
mit anschließendem Ausgleichsraum und anschließender Nachfüllvorrichtung wieder.
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Fig.2 zeigt einen Längsschnitt durch die Ausgleichsvorrichtung in
einer bestimmten Betriebsstellung.
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Fig.3 zeigt eine Einbaumöglichkeit für die Ausgleichsvorrichtung.
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In Fig. i ist mit 5 ein Anschlußstutzen bezeichnet, tler die Ausgleichsleitung
6 mit einem Bremsdruckkreis verbindet. Der Stutzen 5 sitzt an einer Kammer 7-, die
ein weiteres Stück 8 der Ausgleichsleitung enthält und an den Ausgleichsraum io
angeschlossen ist. An das den Raum i o enthaltende Schraubstück i i schließt sich
ein Gehäuse 12 an, in dessen zylindrischem Raum 13 der Kolben 14 einer Nachfüllvorrichtung
15 beweglich ist.
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Die Verbindung zwischen dem Leitungsabschnitt 8 und der Leitung 6
kann durch ein Ventil abgeschlossen werden, das im Zeichnungsbeispiel als kappenartiger
oder kolbenartiger Körper ausgebildet ist. Dieser Ventilkörper ist in zwei zweckmäßig
aneinandergeführte Teile 2o und 2 i unterteilt, von denen der erste als eigentlicher
Ventilteller den Leitungsabschnitt 8 . abschließen kann und einen mit Bohrungen
22 versehenen, durch eine Feder 23 belasteten Ringflansch 2.1 auf-«-eist, während
der zweite im wesentlichen einen Ring darstellende Teil 2 i einen Flansch 25 aufweist,
der dem Ventilkörper 2o bzw. seinem Flansch 24 so anliegt, daß zwischen beiden ein
Ringspalt 26 frei bleibt.
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Im Mantel des Ventilteils 2 i sind Bohrungen 26' und im Flansch 25
Bohrungen 27 vorgesehen. Eine Feder 28 drückt den Ventilteil 21 gegen den Tei12o,
ist aber schwächer als die Feder 23, so daß bei drucklosem. Zustand der Einrichtung
die Feder 23 die Ventilteile 2o, 2 i entgegen der Feder 28 nach unten drückt, wobei
die Unterkante des Teils 2 i konzentrisch um die Zuleitung 6 auf dem Boden 29 der
Kammer 7 aufruht.
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Wenn im Bremskreis kein Druck vorhanden ist, kann die Bremsflüssigkeit,
wenn sie sich beispielsweise unter der Einwirkung von Wärme ausdehnt, vom Bremskreis
kommend über die Ausgleichsleitung 6, die Bohrungen 26' und 2; sowie die Bohrungen
22 ungehindert in den Leitungsabschnitt 8 und von dort in den Ausgleichsraum io
strömen. Entsteht aber in der Bremsleitung ein Druck, wird also die Bremse angezogen,
so wirken die öffnungen 27 auf die schneller strömende Flüssigkeit drosselnd, derart,
daß der Flüssigkeitsdruck
den Ventilteller 2o anhebt und damit
den Leitungsabschnitt 8 abschließt, so daß nunmehr der Flüssigkeitsdruck voll auf
die Bremsen wirkt. Läßt der Druck in der Bremsleitung nach, so hebt sich das Ventil
2o wieder ab, so daß bei Bedarf Bremsflüssigkeit in den Druckkreis zurückströmen
kann.
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Zwischen einer Bohrung 35 des in die Kammer 7 eingeschraubten Deckels
36 und dem Leitungsabschnitt 8 ist ein ringförmiger Kanal 37 ausgespart, der als
Umgehungsleitung für das Ventil 2o dient. Der-Kanal wird durch einen ebenfalls ringförmigen
Ventilkörper 38 abgedeckt, der unter der Einwirkung einer starken Feder 40 steht,
wobei der untere Ventilteller 41 dieser Feder zweckmäßig kalottenartig (bei 42)
am Ventilteller 38 anliegt, um unter allen Umständen ein dichtes Aufsitzen dieses
Tellers zu gewährleisten.
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Die Kraft der Feder 40 ist so bemessen, daß diese zusammengedrückt
wird, wenn der Druck, der über den .Kanal 37 auf den Ventilkörper 38 wirkt, den
Maximaldruck der Bremsflüssigkeit bei angezogener Bremse überschreitet. Nimmt also
beispielsweise bei geschlossener Bremse der Flüssigkeitsdruck zu, weil sich das
Bremsöl infolge Sonnenbestrahlung ausdehnt, so wird schließlich der Ventilkörper
38 abgehoben, so daß die Bremsflüssigkeit am Leitungsabschnitt 8 vorbei in den Raum
io ausweichen kann. Fig. 2 zeigt diesen Augenblick. Das Ventil 38 ist geöffnet,
während das Ventil 2o unter Zusammendrückung der Feder 23 geschlossen ist.
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Fig.3 der Zeichnung veranschaulicht, wie den Bremsen der Vorderräder
die Bremsflüssigkeit durch eine Leitung 45 zugeführt wird, während zur Speisung
der Hinterradbremsen eine Leitung 46 dient. Die beiden Druckkreise sind in an sich
bekannter Weise an eine Rohrbruchsicherung 47 angeschlossen. Jedem der beiden Druckkreise
45, 46 ist eine Ausgleichsvorrichtung 48 bzw. 49 (mit Nachfüllvorrichtung) zugeordnet,
die beide über -Leitungen 5o und 51 an die entsprechenden Kammern der Rohrbruchsicherung
angeschlossen sind. Rohrbruchsicherungen sind bekanntlich so eingerichtet, daß an
den Hauptbremszylinder 52 quer liegende, den Druckkreisen zugeordnete Hilfszylinder
53, 54 angeschlossen sind, wobei in jedem Hilfszylinder ein Kolben beweglich ist,
der in Bremsrichtung durch den Druck der Bremsflüssigkeit, in entgegengesetzter
Richtung dagegen durch eine starke Feder gesteuert wird. Die Kraft dieser Rückholfeder
ist größer als diejenige der Rückholfedern für die Bremsbacken. Beim Lösen der Bremse
entsteht demgemäß durch die Rückbewegung der Kolben in den Hilfszylindern, und zwar
in der Kammer zwischen Hilfskolben und Druckkreis, ein gewisser Unterdruck, der
demgemäß, da die Leitungen 50, 51 von den Anschlußstutzen 5 (Fig. i) kommend, an
diese Kammern angeschlossen sind, ein beschleunigtes Zurückfließen der Bremsflüssigkeit
aus dem Ausgleichsraum i o gemäß Fig. i zur Folge hat.
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Wenn in die Bremsleitung Flüssigkeit nachgefüllt werden soll, so wird
der Kolben 1 4. (Fig. i) nach unten bewegt; gegenüber dem kräftigen hierbei entstehenden
Druck wirken die öffnungen 27 des Flansches 25 drosselnd, so daß sich der ganze
Flansch entgegen der Feder 28 vom Ventilteil 2o abhebt und hierdurch das öl frei
durchströmen kann.