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Hydraulischer Kraftverstärker Die Erfindung betrifft einen hydraulischen
Kraftverstärker und setzt sich insbesondere zum Ziel, die bisher üblichen Saugluft-
oder Druckluft-Bremsverstärker für hydraulische Bremssysteme bei Kraftfahrzeugen
durch ein kleineres und schneller ansprechendes Gerät zu ersetzen. Die bei solchen
bekannten Bremskraftverstärkern für Kraftfahrzeuge gegebene Voraussetzung, daß beim
Ausfall der Hilfskraft infolge einer Störung als Sekundärdruck mindestens der Primärdriick
vorhanden ist, gilt auch für die Erfindung.
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Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, eine nichtsaugende Pumpe vorzusehen,
deren Primärleitung mit einem Zumeßzylinder verbunden ist, auf dessen Kolben die
Primärkraft wirkt, und daß die Sekundärleitung über ein vom Primärdruck gesteuertes
Rücklaufventil mit der Primärleitung verbunden ist. Nichtsaugende
Pumpen
sind Gegenstand unserer früheren Patentan meldungen P 17 55 906.7 und P 17 80 058.7.
Diese Pumpenanordnungen haben die Eigenschaft, nur dann einen Sekundärdruck in ihrer
Sekundärleitung zur Verfügung zu stellen, wenn in die Primärleitung ein gewisses
Quantum des Druckmittels eingepreßt wird, normalerweise zwar unter sehr geringem
Druck. Der Sekundärdruck hängt dann von der Menge des eingegebenen Primärdruckmittels
ab. Um dieses System reversibel zu machen, also die Möglichkeit zu geben, den Sekundärdruck
auch gesteuert abbauen zu können, dient das vom Primärdruck gesteuerte Rücklaufventil.
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Die in der erstgenannten Patentanmeldung beschriebene und hier besonders
geeignete Pumpe ist eine sogenannte Freikolbenpumpe. Sie hat mindestens einen freibeweglichen
Kolben, der nur über Kraftschluß, d.h. nur nach einer Seite, angetrieben wird, sich
in der entgegengesetzten Richtung dagegen nur unter dem Einfluß des Drucknittels
bewegt. Der Antrieb kann ein Exzenter oder ein diirch Exzenter angetriebener, hin-
und hergehender Gleitstein sein. Der Kolben arbeitet in einem Zylinder, an den wie
üblich ein Saug- und ein Druck ventil angeschlossen sind. Das Saugventil ist aber
wie gesagt kein Saugventil in dem Sinne, daß an seinem Stutzen ein Unterdruck entsteht,
vielmehr bleibt der freibewegliche Kolben stehen, sofern nicht von außen durch das
Saugventil Druckmittel eingedrückt wird.
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Die zweitgenannte Patentanmeldung beschreibt eine im Effekt gleich
wirkende Anordnung, die jedoch anstelle des kraftschlüssigen Kolbenantriebes einen
normalen Exzenter- oder Kurbelantrieb aufweistJ?erner ist eine dort als Speicherkammer
bezeichnete Kammer veränderlichen Volumens vorgesehen, deren unter Federdruck stehende,
bewegliche Wand, z.B. ein Kolben, mit einem Stift den Verschlußkörper des Saugventiles
normalere
weise anhebt. Erst wenn diese Kammer primärseitig mit
Druckmittel angefüllt wird, so daß die bewegliche Wand zurückgeht und der Stift
den Verschlußkörper des Saugventiles freigibt, vermag dieses Ventil zu schließen
und die Pumpe damit an der Sekundärleitung Druck zu erzeugen.
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Das Rücklaufventil muß vom Primärdruck in der Weise gesteuert sein,
daß es bei einem verhältnismäßig kleinen Primärdruck schon schließt und sofort auch
den höchsten Sekundärdrücken standzuhalten vermag. Das kann man z.B. erreichen mittels
eines großflächigen Kolbens, der vom Primärdruck beaufschlagt wird und auf einen
Verschlußkörper wirkt, welcher eine Bohrung kleinen Querschnitts abdeckt. Man kann
sich aber auch eines Nagnetventils bedienen, das normalerweise geöffnet ist, bei
einem bestimmten Primärdruck jedoch mittels eines Druckschalters erregt wird und
schließt.
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Die Anwendungen eines erfindungsgemäßen hydraulischen Kraftverstärkers
machen es in der Regel erforderlich, den Höchstdruck zu begrenzen. Das geschieht
einfach dadurch, daß der Pumpenkolben, von welcher Pumpengattung immer1 aus zwei
Teilen besteht, die elastisch miteinander verbunden sind. Wenn sich dann bei sehr
hohem Druck der eigentliche Kolben nicht mehr weiterbewegen kann, wird der Antrieb
dennoch nicht gesperrt, weil der angetriebene Kolbenteil sich durch Spannen des
elastischen Gliedes zu dem nicht angetriebenen Kolbenteil hinbewegen kann.
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Eine andere Möglichkeit der Druckbegrenzung besteht darin, bei Erreichen
eines bestimmten Sekundärdruckes den Pumpenantrieb abzuschalten oder abzukuppeln.
Bei einem elektronir schen Pumpenantrieb kann man z.B. den Stromkreis des Antriebsmotors
mittels eines Druckschalters, der auf den zulässigen Maximaldruck eingestellt ist,-
unterbrechen;Ferner litsich das
Rücklaufventil so auslegen, daß
es oberhalb eines bestimmten Maximaldruckes im Sekundärkreis nicht mehr abdichtet.
Auch ein einfaches Überdruckventil zwischen Sekundär- und Primärkreis kann dieselbe
Aufgabe erfüllen.
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Wenn gewünscht wird, daß man am Steuerglied, hier also am Primärkolben,
wie bei den bekannten proportional arbeitenden Druckverstärkern, den Sekundärdruck
erfühlen kann, dann kann man einfach am Zumeßkolben eine Federkraft wirken lassen,
die mit wachsendem Zumeßvolumen wächst. Nach einer anderen Weiterbildung läßt sich
eine solche Rückwirkung des Sekundärdruckes auch dadurch erreichen, daß der Zumeßkolben
ein Stufenkolben ist, der mit einem passenden Stufenzylinder zwei gegeneinander
abgeschlossene Kammern bildet, und daß die Kammer mit dem größeren Querschnitt als
Zumeßkammer verwendet und unit der Primärleitung verbünden ist, während die andere
Kammer mit der Sekundärleitung verbunden ist, so daß der Sekundärdruck auf diesen
kleineren Querschnitt des Zumeßkolbens wirkt.
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Die Erfindung zeichnet sich sich zumindest für den Kraftfahrzeugsektor
durch eine ganze Reihe von Vorteilen gegenüber dem Stand der Technik aus. Man rechnet
mit einer flaumersparnis gegenüber Saugluftverstärken im Verhältnis 1:20. Dabei
ist besonders hervorzuheben, daß ein solcher hydraulischer trattverstärker auch
dort aingesetzt;werden kann, wo ein $auliftverstärker infolge seiner Baugröße nicht
in Frage kommt, z.B.
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bei LKW-Bremmssystemen. Dort könnten dann hydraulische Systeme an
die bisher weit verbreiteten Druckluftsysteme treten.
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Ferner kann bei Personenkraftwagen der erfindungsgemäße Verstärker
einheitliche Verwendung finden. Bekanntlich mußten bisher bei Fahrzeugen mit Dieselmotor
zusätzliche Vakuumpumpen für die üblichen Saugluftverstärker vorgesehen werden,
da der Dieselmotor keinen ausreichenden Unterdruck ergibt.
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Ein rotierender Antrieb als Hilfskraft steht Jedoch in jedem
Fahrzeug
bereit. Im Falle eims Elektromotors kann vorteilhafterweise auch bei stehendem Fahrzeugmotor
mit Eraftverstärkung gebremst werden. Da die Pumpen mit sehr hoher Antriebsdrehzahl
arbeiten und die Fördermenge relativ gering ist, steigt der Sekundärdruck praktisch
synchron mit dem Primärdruck an. Bei den bekannten Bremskraftverstärkern auf Saug-
oder Druckluftbasis ist demgegenüber ein deutliches zeitliches Nachhinken des Druckanstiegs
auf der Sekundärseite zu-beobachten, wahrscheinlich wegen des Strömungswiderstandes,
der sich bei der Verlagerung der erheblichen Luftmengen bemerkbar macht.
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Sollte die Ungleichförmigkeit der Pumpenförderung bei Verwendung von
nur einem Kolben pro Bremskreis stören, dann können auch mehrere, in der Phase gegeneinander
versetzte Kolben, jeweils zusammen mit ihren Ventilen, im Parallelbetrieb verwendet
werden. Bei einer Freikolbenpumpe mit direktem Antrieb durch Exzenter können die
Kolben in gleichem Winkelabstand radial zur Exzenterantriebsachse stehen. Meist
wird sich jedoch eine parallele Anordnung der Kolben empfehlen, wobei dann mehrere
gleichachsige zugehörige Exzenter um entsprechende Winkel gegeneinander verdreht
sind.
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Zwei Ausführungsbeispiele der Erfinüiig werden im folgenden anhand
der Zeichnung näher erläutert.
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Fig. 1 zeigt ein Zweikreisbremssystem mit einer Freikolbenpumpe in
schematischer Darstellung und Fig. 2 zeigt einen hydraulischen Kraftverstärker mit
einer normalen Kolbenpumpe, wobei der Verschlußkörper des Saugventiles vom Primärdruck
gesteuert ist.
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In der Mitte der Fig. 1 ist eine Freikolbenpumpe dargestellt.
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Sie weist zwei Kolben 1 und 2 auf, von deren der eine in Ansicht und
der andere im Schnitt gezeigt ist. Innerhalb des Kolbens 2 ist ein Stößel 3 verschiebbar
gelagert uni eine Druckfeder 4 hält ihn normalerweise in der gezeichneten Stellung.
Ein schematisch dargestellter Antriebsmotor 5 treibt über eine gestrichelte mechanische
Antriebsverbindung E einen um eine Achse 7 drehbaren Exzenter 8. Um den Exzenter
ist mittels eines Nadellagers ein quadratischer Gleitstein 9 gelagert. Die einzelnes
Lagernadeln sind mit 10 bezeichnet.
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Der Gleitstein verschiebt sich nach oben und unten in einem Rahmen
11, der in einer angedeuteten Parallelführung 12 seinerseits wieder nach rechts
und links verschiebbar ist.
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Der Rahmen wirkt auf die Stößel der Kolben und treibt diese somit
an.
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Der rechte Kolben 2 schließt eine Druckkammer 13 ab, an der ein Saugventil
15 und ein Druckventil 16 angeschlossen ist.
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Desgleichen hat der linke Kolben 1 eine Druckkammer 14 mit Saugventil
17 und Druckventil 18.
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Von den beiden identischen Bremskreisen wird der rechte im einzelnen
beschrieben. Oben ist ein Bremshebel 19 dargestellt, der sich um den Drehpunkt20
dreht. Zwei an diesem Hebel angeformte Stößel- 21 und 22 wirken auf zwei Zumeßkolben.
Diese sind als Stufenkolben ausgeführt. Beim rechten Kolben ist der obere Teil größeren
Durchmessers mit 23 und der untere, längere Teil kleineren Durchmessers mit 24 bezeichnet.
In dem gemeinsamen, schraffiert angedeuteten Gehäuse ergibt sich somit eine Ringkammer
25 und eine Kammer 26, wobei der Querschnitt der Ringkammer größer ist. Die Ringkammer
25 wirkt als Zumeßkammer und ist über eine Primärleitung 27 mit dem Saugventil 15
verbunden. Die andere Kammer 26 ist mit der am Druckventil 16 angeschlossenen Sekundärleitung
28 verbunden.
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Ein Rücklaufventil 29 gliedert sich in eine Kammer 30 und eine Kammer
31. Die Kammer 31 ist nach Art eines Rückschlagventiles geformt und enthält eine
Kugel 32, die normalerweise den trichterförmigen Boden der Kammer verschließt. Dort
ist die Kammer mit der Sekundärleitung verbunden, während ein Abzweig der Primärleitung
seitlich in die Kammer mündet. Die Kugel sperrt in jedem Falle eine Strömung von
der Primärleitung zur Sekundärleitung durch die Kammer 31. In der Kammer 70 ist
ein Kolben 33 verschiebbar, der durch eine Druckfeder 34 normalerweise in der gezeichneten
Stellung gehalten wird. Durch eine Bohrung 35 ragt ein am Kolben 33 befestigter
Druckstift 36 in die Kammer 31 hinein. Dieser Stift ist in der Bohrung 35 zwar verschiebbar,
aber trotzdem dicht gelagert, so daß also durch diese Bohrung 35 kein Druckausgleich
zwischen den Kammern möglich ist. Nach oben schließt der Kolben 33 eine dritte Kammer
37 ab, die über einen weiteren Abzweig ebenfalls mit der Primärleitung verbunden
ist. Hier sei zur Klärung eingefügt, daß anstelle des Rücklaufventils 29 in die
Verbindungsleitung zwischen Primär- und Sekundärkreis auch ein flagnetventil eingefügt
sein könnte, das normalerweise geöffnet ist, bei geringem steigen des Druckes in
den einstweilen verbundenen Kreisen jedoch schließt. Der das Ventil steuernde Druckschalter
ist dabei im Primärkreis einzuordnen.
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Eine Sekundärleitung 28 ist in ihrem weiteren,in der Figur nach unten
führenden Verlauf nur mit einem dicken Strich gezeichnet. Sie führt nach einr weiteren
Gabelung zu zwei schematisch angedeuteten Radbremsen 38 und 39, die beispielsweise
die hinteren Radbremsen eines Kraftfahrzeugs sein können. Die Radbremsen an den
Vorderrädern werden dagegen von dem anderen, auf der linken Seite der Pig. 1 dargestellten
Bremskreis bedient und sind mit 40 und 41 bezeichnet. Die Einzelteile dieses zweiten
Bremskreises sind wie gesagt identisch mit denen des schon beschriebenen, so daß
sich die Bezeichnung der Einzelteile und deren Erläuterung erübrigt.
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Um eine erhöhte Sicherheit zu geben, müssen die beiden Bremskreise
streng voneinander getrennt sein. Es gibt jedoch Anlagen, bei denen infolge unterschiedlicher
Leitungslängen in den beiden Bremskreisen deren Druck-Volumen-Kennlinie unterschiedlich
ist. Hier würden sich also verschiedene Drücke in den beiden Bremskreisen aufbauen.
Um dieses zu verhindern, kann es zweckmäßig sein, eine Ausgleichskammer anzuordnen,
die in Fig. 1 mit 42 bezeichnet ist. Es handelt sich um einen einfachen Zylinder,
dessen Innenraum mit den Sekundärleitungen beider Bremskreise verbunden ist.
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In dem Zylinder kann sich ein freibeweglicher Ausgleichkolben 43 hin
und her bewegen. Damit ist trotz dem. nun möglichen Druckausgleich zwischen den
beiden Kreisen gewährleistet, daß beim Bruch irgendeiner Bremsleitung der Druck
im nicht beschädigten Kreis aufrechterhalten bleibt. In diesem Fall legt sich der
Ausgleichskolben 43 in eine seiner beiden Endstellungen.
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Endlich sind noch strichpunktiert die Ventile und die Rückförderpumpe
eines Antiblockierregelsystems dargestellt, wie es z.B. in unserer früheren Patentanmeldung
P 16 55 454.4 und in der schon erwähnten Anmeldung P 17 55 906.7 beschrieben ist.
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Im Zuge der Sekundärleitung 28 sind vor den Radbremsen normalerweise
geöffnete Einlaßventile 44 und 45 angeordnet.
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Von den letzten Strecken der Sekundärleitung 28 zwischen diesen Einlaßventilen
und den Radbremsen führen gestrichelt gezeichnete Abzweigleitungen zu einer Rückförderpumpe
48; diese sogenannten Auslaßleitungen sind normalerweise durch sogenannte Auslaßventile
46 und 47 verschlossen. Die selbsttätige Druckabsenkung im Falle des bevorstehenden
Blockierens der Räder wird dadurch herbeigeführt, daß an dem betreffenden Rad das
Einlaßventil geschlossen und das Auslaßventil geöffnet wird. Das ausströmende Druckmittel
wird dann durch die Pumpe 48 in die Sekundärleitung zurückgefördert. Die Steuerung
der Magnetventile erfolgt in Abhängigkeit vom individuellen
Drehbewegungsverhalten
der Räder und ist im einzelnen in den schon genannten früheren Patentanmeldungen
beschrieben.
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Der Antriebsmotor 5 wird vom Bremspedal aus gesteuert. Ebensogut könnte
er auch von einem Druckschalter im Primärkreis, möglicherweise vom selben Schalter,
der auf ein Rücklauf-Magnetventil wirkt, geschaltet werden. Solange das Bremspedal
infolge einer Zugfeder 49 an einem Anschlag 50 anliegt, drückt ein am Bremspedal
19 befestigter Haken 19a einen Schaltkontakt 51 entgegen dessen Zuhaltef eder 52
nach oben, In dieser Stellung ist die Stromzufuhr von einer Batterie 53 zum Motor
5 unterbrochen. Sobald sich der Haken nach unten bewegt, schließt der Schaltkontakt.
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Im folgenden wird die Wirkungsweise der Anordnung nach Fig.1 insbesondere
anhand des rechts dargestellten Bremskreises erläutert. In der dargestellten Ruhestellung.liegt
das Bremspedal 19. an seinem Anschlag 50 an und alle Leitungen und Kammern des Bremssystems
sind drucklos. Wird das Bremspedal betätigt, dann läuft der Motor 5 sofort an, noch
ehe die Stößel 21 und 22 auf die Zumeßkolben aufsetzen. Es ist zu bemerken, daß
der Anlauf der Pumpe ohne Belastung erfolgt, denn ihre beiden Kolben 1 und 2 liegen
in ihrer linken bzw.
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rechten Endstellung, so daß Exzenter und Gleitstein den Rahmen 11
widerstandslos hin und her bewegen können. Diese Bewegungen verlaufen vorzugsweise
sehr schnell; bewährt hat sich z.B. eine Exzenter-Drehzahl in der Größenordnung
von 6000 Umdrehungen je Minute, Bei stärkerer Bremspedalbetätigung werden die Zumeßkolben
nach unten bewegt. Dabei entsteht in der Ringkamrner 25 ein geringer Ueberdruck,
welcher genügt, den Kolben 35 samt Stift 36 entgegen der leichten Feder 34 nach
unten zu drücken, so
daß die Kugel 32 schon bei 2 bis 10 atü so
stark auf ihren Sitz gedrückt wird, daß ein Rückfluß von der Sekundär- zur Primärleitung
auch bei den höchsten erzielbaren Drücken im Sekundärkreis unmöglich wird. Dies
läßt sich durch entsprechende Dimensionierung des Querschnitts des Kolbens 33 im
Verhältnis zur Kugel 32 und zum Querschnitt ihres Sitzes ohne weiteres erreichen.
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Als zweite Folge des geringen oberdrucks in der Primärleitung wird
die Kugel des Saugventiles 15 von ihrem Sitz abgehoben und Druckmittel strömt in
die Kammer 13 ein, Das wiederum bewirkt, daß der Pumpkolben 2. am Rahmen 11 zur
Anlage kommt und,wenn dieser sich nach links verschiebt, mitgeht. Von dem schnell
hin- und herschwingenden Rahmen 11 wird er jedoch sofort wieder nach rechts getrieben,
wodurch das Druckmittel aus Kammer 13 über das Druckventil 16 in die Sekundärleitung
28 gelangt. In dieser baut sich daher ein Druck auf, der alsbald die Bremsen zur
Anlage bringt. Während dieses Druckaufbaues vermag die verhältnismäßig stramme Feder
4 zunächst die Bewegung des Stößels 3 ohne elastische Verformung auf den Kolben
2 weiterzugeben. Wenn jedoch die Bewegung des Zumeßkolbens nach unten andauert,
und sich damit ein immer höherer Druck im Sekundärkreis aufbaut, dann wird diese
Feder schließlich im Rhythmus der Kolbenbewegung immer stärker zusammengedrückt,
bis schließlich der Kolben 2 stehenbleibt und aussdiließlich eine Relativbewegung
zwischen dem Stößel 3 und dem Kolben stattfindet. Von der Bemessung dieser Feder
4 hängt also der erreichbare Höchstdruck im Sekundärkreis ab. Im übrigen gestaltet
sich der Druckaufbau in dem Maße, in dem der Zumeßkolben nach unten bewegt wird.
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In dieser Situation höchsten Druckes in der Sekundärleitung 28 und
in der Kammer 13 (wie bei bekannten hydraulischen Bremsanlagen
ca.
120 bis 160 atü), herrscht in der Primärleitung ein wesentlich geringerer Druck,
der, wie schon erwähnt, einerseits genügt, die Kugel 32 des Rücklaufventiles auf
ihrem Sitz festzuhalten und andererseits nicht ausreicht, die Kugel des Saugventiles
15 entgegen dem höheren Druck auf der anderen Seite von ihrem Sitz abzuheben. Von
dieser Situation ausgehend erfolgt der Druckabbau in der Sekundärleitung durch das
Rücklaufventil 29 folgendermaßen: Sobald das Bremspedal nur ein wenig zurückgenommen
wird, folgt der Zumeßkolben nach und der Druck in der Primärleitung 27 entspannt
sich völlig. Dadurch öffnet das Rücklaufventil ein wenig und die Drücke in Primär-
und Sekundärkreis versuchen sich auszugleichen. Dieser Ausgleichprozeß kommt jedoch
nicht zum Abschluß, sondern. das Rücklaufventil schließt wieder, sowie sich ein
geringer Primärdruck aufgebaut hat. Erst wenn durch weiteres Zurücknehmen des Bremspedal
es der Primardruck wieder abgesenkt wird, folgt auch der Sekundärdruck nach. Im
Ergebnis ist somit auch während des Druckabbaues im Sekundärkreis der Sekundärdruck
abhängig vom Volumen im Primärkreis bzw.
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vom zurückgelegten Weg des Zumeßkolbens. Um dem Fahrer ein Gefühl
dafür zu geben, an welcher Stelle seines- Bewegungsweges der Zumeßkolben sich befindet,
oder anders ausgedrückt wie hoch der Sekundärdruck im Augenblick ist, wurde die
Kammer 26 vorgesehen und mit der Sekundärleitung 28 verbunden.
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Auf den kleineren Kolbenquerschnitt, der die Kammer 26 zu abschließt,
wirkt also zu jeder Zeit der Sekundärdruck ein.
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Infolgedessen muß wie bei den üblichen Bremssystemen der Bremshebel
mit umso stärkerer Kraft betätigt werden, je höher der Sekundärdruck ist, um den
Zumeßkolben im Gleichgewicht zu halten.
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Ein ganz wesentlicher Vorteil dieses Bremssystems ist das kurzzeitige
undhysteresefreie Ansprechen. Wenn das Bremspedal z.B. sehr heftig betätigt wird
und damit. der Primärdruck sofort verllältnismäßig hoch ansteigt, dann wird sich
dieser Druck über die Ventile 15 und 16 sogleich auch auf den Sekundärkreis ausdehnen,
ohne daß die im übrigen schnell arbeitende Pumpe zunächst etwas beizutragen braucht.
So ergibt sich ein praktisch synchroner Druckaufbau.
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Sofern bei einem oder beiden Bremskreisen ein Ar.tiblockierregelsystem
vorgesehen ist, wie es die Zeichnung gestrichelt darstellt, ergibt sich ein weiterer
Vorteil der Erfindung dadurch, daß die Rückförderpumpe 48 des Antiblockierregelsystemes
mit der beschriebenen Freikolbenpumpe baulich vereinigt sein kann. Jeder Bremskreis
erfordert einen eigenen Förderkolben. Die Anordnung wird vorzugsweise so getroffen,
wie sie für den Fall einer Mehrkolbenpumpe zur Verringerung der Ungleichförmigkeit
des Fbrderdruckes schon erwähnt wurde.
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Die Kolben werden mit parallelen Achsen nebeneinander angeordnet und
ihre zugehörigen Exzenter sitzen auf der'gleichen Antriebswelle, die entweder von
dem angedeuteten Motor 5 oder auch mechanisch vom Fahrzeugmotor angetrieben werden
kann.
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Abschließend sei noch die Wirkungsweise des Antiblockierregelsystems
kurz erläutert: Tritt eine sehr hohe Drehverzögerung beim Bremsen des Rades auf.,
die ein Blockieren befürchten läßt, dann schließt zunächst das entsprechende Einlaßventil,
z.B. 44. Dadurch bleibt der Bremsdruck an diesem Rad zunächst erhalten. Steigt die
Drehverzögerung noch stärker an, dann öffnet das Auslaßventil1 z.B. 46, so daß sich
der Bremsdruck über das Saugventil der Freikolben-Rückförderpumpe 48 entspannen
kann.
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Dieses ausgeflossene Druckmittel wird dann in die Sekundärleitung
zurückgefördert. Infolge der Bremsdruckabsenkung beschleunigt das Rad wieder. Dies
wird zum Anlaß genommen; das Auslaßventil 46 wieder zu schlleßen, ohne jedoch auch
das Einlaßventil 44 sofort wieder zu öffnen. Der Bremsdruck bleibt also auf dem
erreichten niedrigen Wert, bis auch die Beschleunigung wieder abgeklungen ist.
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In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist eine Pumpe verwendet, deren
beide Kolben 50 und 51 über ein als Kreuzschleife 52 zubezeichnendes Teil starr
miteinander verbunden sind. In das ovale Fenster dieser Kreuzschleife greift von
unten ein Zapfen 54 ein, der auf einer Scheibe 55 exzentrisch befestigt ist. Die
Scheibe muß wie im vorhergehenden Ausführungsbeispiel während des ganzen hydraulischen
Wirkun0sablaufes angetrieben sein. Die Kolben laufen in zwei gleichachsigen Zylindern,
von denen nur der obere voll dargestellt ist und mit dem Kolben eine Kammer bildet.
An dieser Kammer schließt links ein Saugventil 57 und rechts ein Druckventil 58
an, wobei die Verschlußkörper mit 59 und 60 und die Ventilfedern mit 61 und 62 bezeichnet
sind. Vom Saugventil 57 führt eine Verbindungsleitung 63 zu einer Steuerkammer 64,
in der sich ein Kolben 65 unter dem Einfluß einer Feder 66 bewegen kann. Der Kolben
ist mit einer Ringdichtung 67 abgedichtet. Im gezeigten Ruhezustand steht dieser
Kolben ganz rechts, so daß ein an der Stirnseite des Kolbens befestigter Dorn 68
den Verschlußkörper 59 des Saugventiles entgegen dessen Feder 61 anhebt. Die Verbindungsleitung
63 ist von so großem Querschnitt, daß trotz des sie durchgreifenden Dornes 68 auch
noch Flüssigkeit strömen kann.
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Von der Steuerkammer 64 führt ein Primärleitungssystem 69 zu einem
Zumeßzylinder 70 sowie zu den Kammern 31 und 37 eines schon bei Fig. 1 beschriebenen
Rücklaufventiles 29.
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Andererseits ist die Kammer 31 dieses Rücklaufventiles sowie das Druckventil
58 der Pumpe mit dem Sekundärleitungssystem 71 verbunden. Ein Pfeil 72 deutet die
Fortsetzung des Sekundärleitungssystems zum Druckverbraucher,beispielsweise zu einem
hydraulischen Bremssystem an.
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In dem Zumeßzylinder 70 wird ein Zumeßkolben 73 über eine Kolbenstange
74 mittels eines schematisch angedeuteten Pedals 75 betätigt. Der Zumeßkolben weist
eine Dichtungsmanschette 76 aus einem elastischen Material und eine Rückstellfeder
77 auf. Diese ist verhältnismäßig stark dimensioniert, so daß beim Betätigen des
Pedals 75 ein wachsender Gegendruck spürbar wird.
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Die Wirkungsweise dieser Anordnung ist fo\ynde: Im gezeichneten drucklosen
Ruhezustand des hydraulischen Systems steht der Steuerkolben 65 so weit rechts,
daß sein Dorn 68 den Verschlußkörper 59 des Saugventiles offen bält.
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Wenn jetzt die Pumpe läuft, so vermag sie keinen Druck zu erzeugen,
da beim Förderhub des Kolbens 50 das vor ihm liegende Druckmittel durch'die geöffnete
Verbindungsleitung 63 in die Steuerkammer 64 zurückgestoßen wird. Dabei verschiebt
sich zwar der Kolben entgegen seiner Feder 66 etwas nach links, jedoch ist die Anordnung
so getroffen, daß dabei der Dorn 68 nicht so weit zurückgezogen wird, daß der Verschlußkörper
59 auf seinem Sitz zur Anlage kommt. Das Druckventil 60 bleibt dabei geschlossen.
Seine Feder 62 ist entsprechend dimensioniert. Es bleibt auch geschlossen, wenn
beim Saughub des Pumpenkolbens Druckmittel aus der Steuerkammer in umgekehrter Strömungsrichtung
in die Kammer 56 zurückfließt. Das Hubvolumen
wird also einfach
hin- und hergeschoben. Die Vorteile dieser wirkungslosen, unbelasteten Betriebsart
sind die zeichen wie beim ersten Ausführungsbeispiel, nämlich erstens ein leichter
und damit schneller Anlauf des Pumpenantriebs und zweitens die Vermeidung der Entstehung
eines Unterdrucks in der Kammer 56, so daß nicht die Gefahr besteht, daß infolge
mangelhafter Dichtung des Kolbens 50 Luft in das hydraulische System gelangt.
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Wird nun das Pedal 75 betätigt, so wird von der Primärleitung her
weiteres Druckmittel in die Kammer 64 gedrückt. Dadurch verschiebt sich der Steuerkolben
65 über seine bisherige linke Endstellung hinaus weiter nach links. Jetzt schließt
auch das Rücklaufventil, womit der folgende Aufbau des Sekundärdrucks vorbereitet
wird. Beginnt nun wieder ein neuer Förderhub des Pumpenkolbens 50, dann geht das
Saugventil 57 zu und das Druckmittel wird über das nun sich öffnende Druckventil
in den Sekundärkreis 71 gedrückt. Je nach Stellung des Pedales und des Steuerkolbens
65 sind möglicherweise mehrere solche normale Förderhübe möglich, bis aus der Steuerkammer
64 so viel Volumen entnommen ist, daß bei einem erneuten Förderhub das Saugventil
nicht mehr zugeht, weil sich der Dorn 68 inzwischen zu weit nach rechts bewegt hat.
Ein weiterer Druckaufbau im Sekundärkreis finaet erst statt, wenn das Pedal weiter
betätigt und dadurch der Steuerkolben wieder etwas nach links verschoben wird. Zweckmäßigerweise
sollten auch bei diesem Beispiel wie in Fig. -1 geeignete Mittel zur Begrenzung
des Höchstdruckes im Sekundärkreis vorgesehen sein.
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Der Druckaufbau verläuft in ähnlicher Weise wie beim ersten Ausführungsbeispiel
unter Mitwirkung des Rücklaufventiles 29.
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Mit der Bewegung des Zumeßkolbens 73 nach links fällt der Druck im
Primärkreis stark ab, da der Steuerkolben 65 sich
sogleich nach
rechts bewegt, möglicherweise sogar seine rechte Endstellung erreicht. Durch den
Druckabfall wird die Kugel 32 des Rücklaufventiles freigegeben, allerdings wieder
nur solange, bis durch das vom Sekundärkreis austretende Druckmittel de-r Primärdruck
sich wieder erholt hat. Somit ist also auch ein vom Bremspedal her gesteuerter Druckabbau
möglich. Wird das Pedal ganz losgelassen, dann gleichen sich Sekundär- und Primärdruck
ganz aus.
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Im Gegensatz zum ersten Ausführungsbeispiel ist zwar nicht der Sekundärdruck
direkt am Pedal 75 fühlbar, die Rückstellfeder 77 schafft hierfür jedoch einen Ersatz,
denn ihre Federcharakteristik kann der im Einzelfall gegebenen Abhängigkeit des
Sekundärdruckes von der Stellung' des Zumeßkolbens angepaßt werden.
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- Patent ansprüche -