DE2316594A1

DE2316594A1 - Feder- und betriebsbremsbetaetigungsvorrichtung in tandembauweise

Info

Publication number: DE2316594A1
Application number: DE2316594A
Authority: DE
Inventors: Harry M Valentine
Original assignee: Bendix Corp
Current assignee: Bendix Corp
Priority date: 1972-04-03
Filing date: 1973-04-03
Publication date: 1973-10-11
Also published as: GB1373196A; US3800668A; JPS4913571A; DE2316594B2; DE2316594C3; FR2179027A2; FR2179027B2

Description

Patentanwälte

Dr. Ing. H. Noqendank THE BENDIX CORPORATION _{D|p! [ng}._H. _HwA . _{n|pl rhys<
w}. _Schmitz

Executive Offices DIpI.Ing. E. G^*ift - DJo! hg. w. V/ahnert

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Bendix Centre Telefon 53S 0586

Southfield, Mich.48075,USA.

3. April 1973 Anwaltsakte M-2537

Feder- und Betriebsbremsbetätigungsvorrichtung in

Tandembauweise.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Feder- und Betriebsbremsbetätigungsvorrichtung in Tandembauweise.

Während des Betriebs derartiger Vorrichtungen macht die Ansammlung von Schmutz und Feuchtigkeit in der Federkammer der federbelasteten Stellvorrichtung ernste Schwierigkeiten. Dies ist auf die geöffneten Entlüftungsbohrungen der Federkammer zurückzuführen, die dazu dienen, einen Zu- und Abstrom der Umgebungsluft zu und von der Federkammer während des unter dem Einfluß der Feder bewirkten Einrückens und lüftens der Bremse zu ermöglichen. Das Ansammeln von Schmutz und Feuchtigkeit führt zu einer Korrosion und Zerstörung der Bauteile der federbelasteten Stellvorrichtung, so daß diese häufig gewartet werden muß. Die herkömmlichen Maßnahmen zur Lösung dieser Schwierigkeit erfordern einen hohen Bauaufwand.

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Erfindungsgemäß soll bei Bremsbetätigungsvorrichtungen dieser Art eine neuartige Druckausgleichs- und Fehlanzeigeeinrichtung für die federbelastete Stellvorrichtung geschaffen werden, bei der die Luftzu- und -abfuhr der Federkammer von einem Raum innerhalb der Betätigungsvorrichtung erfolgt, so daß in der Umgebungsluft befindliche Schmutz- und Feuchtigkeitspartikel,' nicht zur Feder-, oder Steuer- oder einer damit verbundenen Kammer gelangen. -

Zu diesem Zweck schafft die Erfindung eine Feder- und Betriebsbremsbetätigungsvorrichtung in Tandembauweise mit einer Betriebsstellvorrichtung, die eine druokmittelbeaufschlagbare Betätigungskammer mit einem darin angeordneten Bremsbetätigungselement aufweist, einer durch einen Kolben in eine Druckmittel-Steuerkammer und eine Federkammer unterteilten federbelasteten Stellvorrichtung, einer mit dem Kolbem verbundenen Kolbenstange zum Verstellen des Bremsbetätigungselements und einer in der Federkammer angeordneten Feder zur Verschiebung des Kolbens in Bremsbetätigungsrichtung bei Druckentlastung der Steuerkammer, wobei bei Druckbelastung der Steuerkammer der Kolben in entgegengesetzter Richtung verstellbar und die Feder zwecks Lüftens der Bremse zusammendrückbar ist, die gekennzeichnet ist durch eine erste Ventilanordnung, durch die die Betätigungskammer der Betriebssteilvorrichtung und die Federkammer während der Betätigung· des Kolbens durch die Feder in Bremsbetätigungs-

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richtung "bei Druckentlastung der Steuerkammer miteinander verbunden sind, und eine zweite Ventilanordnung, durch, die die Steuerkammer und die Feuerkammer bei Druckbeaufschlagung der Steuerkammer zwecks Zusammendrückens der Feder und Lüftens der Bremse miteinander verbunden sind.

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus deiyfibrigen Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen. Es zeigen:

Fig. 1 einen axialen Teilschnitt einer kombinierten

Feder- und Betriebsbremsbetätigungsvorrichtung mit einer erfindungsgemäß ausgebildeten Ventilentlüftung ;

Fig. 2 einen vergrößerten Teilschnitt einer abgewandelten Ausführungsform des Entlüftungsventils und der zugeordneten Bauteile in der Bremslüftungsstellung der federbetätigten Stellvorrichtung.

O-emäß den Figuren ist das Gehäuse 10 einer kombinierten Feder- und Betriebsbremsbetätigungsvorrichtung durch eine mittlere Wand 12 in eine Betriebsstellvorrichtung 14 und eine federbelastete Stellvorrichtung 16 unterteilt. Die Betriebsstellvorrichtung enthält eine druckmittelbeaufschlagbare Betriebsbetätigungskammer 18, die über ©ine Öffnung 20 in herkömmlicher Weise mit

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der Bremse verbunden ist. Wenn die B'etätlgüligBkammer 18 mi% · Betriebsdruck beaufschlagt' -wird* wirkt diesel¹ aiif eine Membran 22, die eine Druckplatte 24 und eine Schubstange- 26 entgegen '■·■ der Kraft einer Rückstellf eder 2? Mt einer ^;B3?emäi3etätigtthgs^ - ' kraft beaufschlagt, so daß die Brömöe' auf herkommlichö Weise - ■ eingerückt wird» . · - :'·-_: '.'.. -■■

Einstückig an der Wand 12 ist eine abgestufte Mppe 28 angeformt, die teleskopärtig in einer ringförmigen Öffnung sitzt, welche am Ende eines Zylinders Jö der fedeilaelasteten. Stellvorrichtung 16 ausgebildet ist, welcher durch eine Membran 32 und einen Eolbenabschnitt 34 in eine Jederkammör 40* in cL-er- eine "Feder 42 zum Einrücken der Bremse sitzt> und eine Steuerkämmer 36 unterteilt ist, welche über eine Öffnung 38 mit einer Hilfs-. drUckq[uelle verbindbar ist.

Einstückig am Kolbenabsehnitt 34 ist eine nach vorne verlaufende Hülse 44 angeformt, die an ihrem vorderen Ende 46 einen Anschlag zum Einrücken der Bremse bildet, wobei die Hülse 44 gleitend und dichtend in einer mittleren Öffnung 48 der" die Betätigungskammer 18 und die Steuerkammer 36 voneinander trennenden Wand 12 sitzt und mit Ringnuten versehen ist, in denen 0-Ringe 50 und 51 zur gegenseitigen Abdichtung der Kammern 18· lind 36 angeordnet sind. Ton der Rückwand 54 des Zylinders 30 verläuft eine feststehende Buchse 52 nach vorne-, die mit Spiel innerhalb der

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Hülse 44 sitzt, wodurch ein Ringraum 56 gebildet wird, durch den eine Kammer 58 am vorderen Ende der Hülse 44 mit der Pederkammer 40 über mehrere Öffnungen 60 verbunden wird, wobei die öffnungen in einer nach hinten verlaufenden Yerlängerung 62 der Hülse 44 ausgebildet sind. In dieser Verlängerung 62 ist ein Lager 64 angeordnet, das mit der feststehenden Buchse 52 zusammenwirkt.

Gemäß Pig. 1 enthält die Ventilentlüftung ein an der Hülse 44 angeordnetes und somit gemeinsam mit dem Kolben 34 bewegbares Rückschlagventil 66. Das Rückschlagventil 66 enthält ein innerhalb einer Ventilkammer 70 angeordnetes Ventilelement 68, das an einem Stößel 72 befestigt ist, welcher mit einer Jeder 74 zusammenwirkt, die das Ventilelement 48 ständig gegen den Ventilsitz 75 anzudrücken sucht, wobei in der Schließlage des Ventils die Verbindung zwischen den Kammern 70 und 58 unterbrochen wird. Die Hülse 44 ist an ihrem äußeren Endabschnitt mit einer oder mehreren Radialbohrungen 76 versehen, die die Ventilkammer 70 in Abhängigkeit von der Axiallage der Hülse 44 mit der Betätigung skammer 18 verbinden. Wie die Fign. 1 und 2 zeigen, befindet sich der federbelastete Kolben 34 in der Entlüftungslage, wenn die Steuerkammer 36 über die Öffnung 38 mit Druckmittel beaufschlagt wird. In dieser Lage befinden sich die Bohrungen 76 zwischen&en 0-Ringdichtungen 50 und 51, so daß die Kammer 70 und somit die Eederkammer 40 zur Steuerkammer 36 oder zur Betätigungskammer 18 abgedichtet sind. Wenn jedoch der StrömMgs-

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mitteldruck in der Steuerkairaner 36 verringert .wird, ..."und der Kolben 34 und die darait verbundenen Bauteile im Sinne der Jig. unter dem Einfluß-der Feder..42 nach. rech.ts verschoben v/erden, wird die Federkammer 70 mit der Betätigun^skamnier 18 verbunden, sobald die Bohrungen 76 über die Lichtung 51 hinaus .bewegt, werden. ¥ie weiter unten beschrieben wird, steht hierbei auch die. Federkamner 40 mit der Betätigungskainmer 18 in Verbindung.

Zusätzlich zum Rückschlagventil 66 ist ferner ein zweites Rückschlagventil 78 vorgesehen, das am Kolben 34 angeordnet ist und einen Stößel 79 enthält, der mit einem Anschlag 80 an der. .Rückwand 54 in der gezeigte^/^ifsaiamenzuwirken vermag. In der ge-r zeigten Lage der federbelasteten Stellvorrichtung ist somit das Tentil 73 entgegen der Kraft der Rück&tellfeder 82 vom zug.s.ordneten Sitz 81 abgehoben, so daß die Steuerkammer 36 mit der .Federkammer 40 verbunden wird. Dieses Abheben erfolgt, wenn 3ich der Kolben 34 der Lüftungs-Endlage nähert, wobei zu beachten ist, daß ein übermäßiger Strömungsmitteldruck in der Steuerkaminer 36, der oberhalb des zum Zusammendrücken der Feder 42 in die ge^· wünschte Lüftungslage erforderlichen Drucks liegt, in die J?ederkamnier 40 gelangt, wenn sich das Rückschlagventil 78 in der -_; Öffnungslage befindet. Der Kolben 34 verstellt sich daher nicht über die in Fig.'1 gezeigte Lage weiter nach "links und gelangt daher an keinen gehäusefeEten Anschlag. Die Federkammer 40 wird somit mit Strömungsmitteldruck beaufschlagt, soweit dieser-oberhalb des in der Steuerkamiaer 36 zum Verschieben des federbelasteten

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Kolbens 34 in die erwünschte Lüftungslage "benötigten Strömungsmitteldrueks liegt. Wenn sich dieser Überdruck in der Federkammer 40 aufbaut, wird der Kolben 34 geringfügig nach rechts verschoben, so daß er das Yentil 78 schließt, wenn die durch diesen Überdruck und die, Kraft der Feder 42 erzeugte Kraft geringfügig größer als die durch die Druckbeaufschlagung der Steuerkammer 36 hervorgerufene G-egenkraft ist,

Zwecks Einrückens der Bremse durch die federbelastete Stellvorrichtung 16 gemäß Pig. 1 wird die Steuerkammer 36 druckentlastet, so daß sich der Kolben 34 und die Hülse 44 nach rechisverstellen. Dabei wandern die Bohrungen 76 nach rechts über die Dichtung 51 hinaus und kommen mit der Betätigungskammer 18 in Verbindung. Der Überdruck in der Federkammer 40 öffnet das Ventil 66 entgegen der Schließkraft der Feder 74, und dieser Überdruck wird über die Bohrungen 76 zur Betätigungskammer 18 und schließlich über die Entlüftungsöffnung des Bremsventils zur Atmosphäre abgebaut. Wenn der Druck in der Federkammer 40 schließlich abgebaut ist, drückt die Feder 74 den Ventilkörper 68 wieder auf den Ventilsitz 75, so daß das Rückschlagventil 66 geschlossen wird.

In der in Fig. 1 gezeigten lage kann eine Betriebsbremsung durch Betätigung der Betriebsstellvorrichtung 14 vorgenommen werden, indem lediglich das übliche Bremsventil in Richtung einer Druckbeaufschlagung der Betätigungskammer 18 verstellt wird.

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Wenn die Bremsbetätigung durch die federbelastete Stellvorrichtung "beendet werden soll, wird, die Steuerkammer 36 über das herkömmliche Federbrems-Steuerventil mit Druckmittel beaufschlagt, und die Bauteile gelangen wieder- in die in Fig. 1 gezeigte Lüftungslage» Hierbei wird der in der Feuerkammer 40 vorhandene Restdruck über die Bohrungen 60, den Ringraum 56, die Kammer 58, das Rückschlagventil 60, die Federkammer 70 und die Bohrungen 76 zur Betätigungskammer 18 geführt. Wenn sich die Bohrungen 76 der Dichtung 51 nähern und schließlich durch diese abgedichtet werden, trifft der Ventilstößel 79 auf den Anschlag 80. Bei einer weiteren, jedoch geringfügigen Verschiebung des Kolbens 34 im Sinne der Fig. 1 nach links wird das Rückschlagventil 78 geöffnet, so daß ein Überdruck, soweit er den zum Verstellen des federbelasteten Kolbens 34 in die gewünschte Lüftungsstellung benötigten Druck übersteigt, auf die oben beschriebene Weise zur Federkammer gelangt. Ein Abbau dieses in der Federkammer 40 vorhandenen Überdrucks über den Ringkanal 56, das Rückschlagventil 66, die Federkammer 70 und die Bohrungen 76 wird durch die Dichtung verhindert.

Fig. 2 zeigt ein dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 ähnliches Ausführungsbeispiel, jedoch ist eine andere Art der Abdichtung zwischen der Steuerkammer 36, der Betätigungskammer 18 und der Ventilkammer 70 vorgesehen, wobei auf die Dichtung 51 gemäß Fig. 1 verzichtet und die Gleitdichtung 50 durch eine Rollmembran

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83 ersetzt ist. Die Membran 83 ist an ihrem einen Ende mittels eines Halters 84 an einer nabenförmigen Verlängerung 85 der Wand 12 und mit ihrem nicht-gezeigten, entgegengesetzten Ende an der Hülse 44 befestigt. Die Ventilkammer 70 steht mit Bohrungen 86 in Verbindung, die durch die Membran 83 in der in Pig. 2 gezeigten Lüftungsstellung der federbelasteten Stellvorrichtung abgedichtet sind. Beim Einrücken der Bremse durch die federbelastete Stellvorrichtung verschiebt sich jedoch die Hülse 44 nach rechts, so daß die Bohrungen 86 von der Membran 83 freigegeben werden und dadurch die ffederkammer 40 mit der Betätigungskammer 18 verbunden wird*

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Claims

Patentansprüche

1,) Feder- ΐΐηά BetriebslDremsiDetätigungsvorrichtiing in Tandembauweise für eine Kraftfahrzeugtremse, mit einer Betriehsstellvorrichtung, die eine druckmittenDeaufschlagbare Betätigungskammer mit einem darin angeordneten Bremsbetätigungselement aufweist, einer durch einen Kolben in eine Druckmittel-Steuerkammer und eine ffederkammer unterteilten federbelasteten Stellvorrichtung, einer mit dem Kolben verbundenen Kolbenstange zum Verstellen des Bremsbetätigungselementa und einer in der Pederkammer angeordneten Feder zum Verschieben des Kolbens in Bremsbetätigungsrichtung bei Druckentlastung der Steuerkammer, wobei bei Druckbelastung der Steuerkammer der Kolben in entgegengesetzter Richtung verstellbar und die Feder zwecks Luftens der Bremse'zusammendrückbar ist, gekennzeichnet durch eine erste Ventilanordnung (66), durch die die Betätigungskammer (18) der Betriebsstellvorrichtung (14) und die Federkammer (40) während der Betätigung des Kolbens (34) durch die Feder (42) in Bremsbetätigungsrichtung bei Druckentlastung der Steuerkammer

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(36) miteinander verbunden sind, und eine zweite Ventilanordnung (78-80),/die die SteuerkamoB r (36) und die Federkammer (40 ) bei einer Druckbeaufschlagung der Steuerkammer (36) in Richtung eines Zusammendrückens der Feder (42) und eines Lüftens der Bremse miteinander verbunden sind.

* Betätigungsvorrichtung nach .Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Ventilanordnung ein am Kolben (34) angeordnetes, in Schließrichtung federbelastetes Rückschlagventil (78) und ein gehäusefestes Bauteil (80) enthält, durch das das Rückschlagventil (78) zwecks Verbindung der Federkammer (40) und der Steuerkammer (36) in die Öffnungslage verstellbar ist, wenn der Kolben (34) bei Verschiebung in Bremslüftungsrichtung eine vorgegebene Hublage erreicht.

3. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Ventilanordnung ein an der Kolbenstange (44) angeordnetes, in Schließriehtung vorgespanntes Rückschlagventil (66) enthält.

4. Betätigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch, gekennzeichnet, daß das Gehäuse (10) der Betätigungsvorrichtung durch eine Trennwand (12) in die

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Betätigungskammer (18) und die Steuerkammer (36) unterteilt ist, daß die Kolbenstange eine in einer Öffnung .der Trennwand (12) sitzende Hülse (44) aufweist, die mit einem Endabschnitt (46) zur Betätigung,des Bremsbetätigungselements' (22) versehen ist, und daß die erste Ventilanordnung (66) eine an der Trennwand (12) angeordnete, mit der Hülse (44) zusammenwirkende Dichtung (51) enthält.

5. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Ventilanordnung (66) in einer Ventilkammer (70) untergebracht und die Hülse (44) mit mindestens einer Öffnung (76) versehen ist, die bei einer Verschiebung des Kolbens (34) in Bremsbetätigungsrichtung von der Dichtung (51) zwecks Verbindung der Ventilkaimner (70) und der Betätigungskammer (18) freikommt.

6. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand (12) eine zweite, mit der Hülse (44) zusammenwirkende Dichtung (50) aufweist und die Öffnung (76) zwischen die Dichtungen (50 und >51) bei einer Verschiebung des Kolbens in Richtung eines Zusammendrückens der Feder (52) und eines Lüftens der Bremse verstellbar ist.

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7. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung eine Rollmembran (83) enthält, die an ihren jeweiligen Enden an der Trennwand (12) bzw. der Hülse (44) befestigt ist.

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