DE3319900A1 - Pneumatisch hydraulische verstaerkereinrichtung fuer hydraulisch betaetigte aggregate - Google Patents

Description

• Pneumatisch hydraulische Verstärkereinheit für hydraulisch betätigte
• Aggregate Die Erfindung betrifft eine pnewsatisch hydraulische Verstärkereinheit nach dein Oberbegriff des Anspruchs 1.
• Aus der DE-AS 14 55 593 ist ein pneumatisch hydraulischer Bremskrecrtverstarker bekannt, bei dem ein pneumatisch beaufschlagbarer Membranholben mit einem Betätigungskolben versehen ist, der als Druckkolben direkt auf einen sich an den Verstärkerteil anschließenden und mit diesem verbundenen Hydraulikzylinder einwirkt. Die zur Bevorratung und zum Nachlauf erforderliche Bremsflüssigkeit befindet sich dabei im unteren Teil des senkrecht eingebauten Verstärkerteils und kann über einen seitlich angebrachten Einfüllstutzen nachgefüllt werden. Nachteilig ist bei einem solchen Bremskraftverstärker, daß er nur in vertikaler Anordnung funktioniert und daß der Alterungsprozeß der stark hygroskopischen Bremsflüssigkeit durch den intensiven Luftaustausch bei Membranbetätigung und die Terschmutzung durch Korrosion und Abrieb stark gefördert wird.
• Außerdem besteht keine visuelle Kontrollmöglichkeit und gute Zuganglichkeit zu Wartungszwecken. Weiterhin wird eine größere Flüssigkeitsmenge benötigt.
• Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine pneumatisch hydraulische Verstärkereinheit der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß bei kompakter Bauweise die vorgenannten Nachteile vermieden werden, also bei geringem Vorratsvolumen und direktem Zugang für Kontrolle und Wartung eine sichere funktion sowohl in vertikaler als auch in horizontaler Einbaulage gewahrleistet ist.
• Die Lösung dieser Aufgabe ist aus dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 zu entnehmen. Vorteilhafte Ausgestaltungen enthalten die Ansprüche 2 bis 9.
• Durch die zentrale Anordnung des Druckausgleichs- und Nachlaufsystems in der Verstarkereinheit und die Integration des Vorratsbehälters im Verstärkerdeckel ergeben sich kurze Nachlaufwege und gute Zugänglichkeit.
• Je nach Lage des Pneumatikanschlusses ist wahlweise ein Betrieb mit Va- kuum oder Druckluft möglich. Die zentrale Anordnung vermeidet auch die sonst bei Hauptzylindern übliche Nachlaufbohrung die funktions- und fertigungsmäßig nachteilig ist.
• Die Erfindung soll an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.
• Figo 1 zeitz eine erfindungsgemäße Bremskraftzerstärkereinheit für vertikalen Einbau im Schnitt.
• Fig. 2 zeigt einen ausschnitt des Kolbenschaftes mit eingeschnapptem Dichtkopf.
• Fig. 3 zeigt eine Variante der BremskraftverstärkereinEeit für horizontalen Einbau.
• In Fig. 1 ist das Verstärkergehäuse mit 1 bezeichnet. M&t ihm integriert ist das Gehäuse des Hydraulikzylinders 2. Das Verstärkergehäuse 1 wird vom Verstärkerdeckel 3 mit einem Schnappverschluß 4 verschlossen. In den Verstärkerdeckel 3 sind der Nachlaufbehälter 5 und die Nachlaufhülse 6 integriert. Der Nachlaufbehälter 5 ist mit einem Verschlußdeckel 7 versehen, der eine Belüftungsbohrung 8 aufweist. Der Verstärker wird von einer Membrane 9 und einem Membrankolben 10 in zwei Berstarlterkammern 1, und 31 aufgeteilt.
• Der Membrankolben 10 ist dabei mit einem zentral angeordneten, sich in den Hydraulikzylinder 2 erstreckenden und in diesem geführten Kolbenschaft 11 versehen, dessen Ende als Druckkolben 12 ausgebildet ist. In der Bohrung - des Kolbenschaftes 11 ist die in den Verstärkerdeckel 3 integrierte Nachlaufhulse 6 angeordnet, auf der der Membrankolben 10 geführt und von einer Dichtung 13 abgedichtet wird. Der Druckkolben 12 weist eine Ventilkazmner auf, in der ein Ventilkörper 14 angeordnet ist. Der Ventilkörper 14 besteht aus einem Stößel und einem elastomeren Dichtkörper.
• In Grundstellung liegt der Stößel an der Stirnfläche der Nachlaufhülse 6 an, so daß der elastomere Dichtkörper von der Ventilkammer abgehoben ist und iiber die Nachlaufbehälter 15 eine Verbindung zwischen dem Nachlaufbe-Miter 5 und dem Druckraum 16 des Hydraulikzylinders 2 besteht. Über einen Anschluß 17 des Hydraulikzylinders gelangt das Druckmittel zu den Radzy lindern (nicht gezeigt). Der Druckraum 16 ist durch eine Dichtung 18 ge- genüber dem Kolbenschaft 11 abgedichtet. Zu erwähnen sind noch der Vakuumverschluß 19 im Verstärkergehäuse 1 und die Atmosphärenöffnung 20 im Verstärkerdeckel 3 sowie die RAckstellfeder 21. Die geof-ichneten Verschlußdeckel 24 der Hinterschnitte sind bei Ther£noplastusführng ultraschallverschweißt.
• Die Funktionsweise der Bremskraftverstärkereinheit ist n m folgende: In der dargestellten Grundstellung sind beide Verstärkerknmmern 1' and 3' mit Atmosphärendruck beaufschlagt, der Stößel des Ventilkörpers 14 liegt an der Nachlaufhülse 6 an, so daß das Ventil geöffnet und die Flüssigkeit im Druckraum 16 drucklos ist. Bei Betätigung der Bremse wird über Ein Steuerventil (nicht gezeigt) der Vakuumanschluß 19 mit einer Vakuumquelle (Ansaugstutzen des Motors) verbunden, so daß in der Verstärkerkammer 1' gegenüber der Verstärkerkasmer 3' ein Unterdruck besteht. Infolgedessen verschiebt sich der Membrankolben gegen die Kraft der Rückstellfeder 21 nach unten. Nach tberwinden des Lüftspiels legt sich der elastomere Dichtkörper des Ventilkörpers 14 an den Boden der Ventilkammer an und verschließt die Nachlaufkanäle 15, wobei gleichzeitig der Stößel von der Stirnseite der Nachlaufhülse 6 abhebt. In dem nun von der Nachlaufkammer 5 abgetrennten Druckraum 16 baut sich ein hydraulischer Druck auf, der ueber den Anschluß 17 zu den Radzylindern gelangt. Je größer der Druckunterschied zwischen den Verstärkerkammern 1' und 3' wird, desto höher wird der Druck im Druckraum 16, wobei der Membrankolben 10 mit seinem golbenschaft 11 und dem als Druckkopf 12 ausgebildeten Ende in den Hydraullkzylinder 2 nach unten verschoben wird. Die BelAftungsbohrung 8 im Verschlußdeckel 7 sorgt dabei für einen Druckausgleich in der Nachlaufkammer 5.
• Ist der Bremsvorgang beendet, so unterbricht das Steuerventil die Verbindung zur Vakuumquelle und verbindet den Anschluß 19 mit der Atmosphäre.
• Dadurch wird der Druckunterschied in den Verstärkerkaamern 1' und 3' abgebaut und die Rickstellfeder verschiebt den Membrankolben 10 mit dem Kolbenschaft 11 und dem Druckkopf 12 nach oben in seine Ausgangslage. Sobald der Stößel des Ventilkörpers 14 an der Nachlaufhülse anliegt, gibt der elastomere Dichtkörper die Nachlaukkanäie frei und ein Ausgleich der Iremsflüssigkeit aus der Nachlaufkanmer ist möglich.
• Fig. 2 zeigt eine andere Ausbildung des Druckkopfes 12. Anstelle des Ventilkbrpers in Fig. 1 ist hierbei der Kolbenschaft 11 mit seinem Hinter- stich 22 verstehen, den mehrere federnde mit Haken versehene Finger 23 des Dicht;.:cpfes 12' schnäpperartig hintergreifen und so am Ko1enschaft 11 befestigen. Der i)icht1opf 12 ist mit einer Dichtung 23 versehen. Die Verbindung von der Nachlaufkammer 5 zum Druckraum 16 erfolgt dabei in Grundstellung über einen Nachlaufkanal 15, der in diesem Bereich in die Wand der Zylinderbohrung einnearbeitet ist. Sobald die Dichtung 23 über cios--- Nachlaufkanal 15 hinweg verschoben ist, beginnt der Druckaufbau im Druckraum 16. Bei der vorbeschriebenen vertikalen Anordnung der Bremskraftverstärkereinheit sind die Vorteile der Erfindung wie Platzersparnis, geringes Flüssigkeitsvolumen und gute Zugänglichkeit zur Kontrolle und Wartung besonders auffäilig, da z. B. die bekannte Anordnung des Vorratsbehälters auf dem Eydraulikzylinder - also unterhalb des Verstärkerteils - wegen der Abdeckung durch den Verstärkerkopf nicht möglich wäre.
• Wie Fig. 3 zeigt, ist auch eine horizontale Anordnung einer Bremskraftverstärkereinheit möglich. Sie ist prinzipiell genauso aufgebaut wie in Fig. 1 gezeigt. Lediglich die Nachlaufkammer ist mit ihrem Verschlußdeckel 7 der anderen Einbaulage angepaßt. Durch die zentrale Anordnung des Nachlauf- und Druckausgleichssystems durch den Verstärkerdeckel, den Membrankolben und den Druckkolben hindurch fällt auch die sogenannte Schnüffelbohrung weg, die nicht nur schwer zu fertigen war, sondern auch zum erhöhten Verschleiß der Kolbendichtung beigetragen hat. Die Integration der Nachlaufkammer in den Verstärkerdeckel ist bei Eunststoffgehäusen besonders vorteilhaft, da die Teile in einem Spritzgießverfahren hergestellt werden können.
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Claims (9)

1. Ansprüche pnewnatisch-hydraulische Verstärkereinheit für hydraulische Bremsanlagen vorsugswese für Kraftfahrzeuge, bei der ein pneumatisch betätigter Membrankolben mit einem Betätigungskolben verweben i-t, der als Druckkolben auf einen sich an den Verstärkerteil anschlie-Benden und mit diesem verbundenen Eydraulikzylinder einwirkt, dadurch gekennzei daß der von einem Steuerventil angesteuerte pneumatische Verstärkerteil aus einem Verstärkerdeckel (3) in dessen Außenseite ein Nachlaufbehälter (5) integriert ist und aus einem Verstärkergehäuse (1) in dessen Bodenteil ein Hydraulikzylinder (2) integriert ist, besteht und daß ein zentral zum Xembrankolben (10) angeordnetes Nachlauf- und Druckausgleichssystem (15) vorGesehen ist, das sioh vom Nachlaufbehälter (5) durch den Verstärkerdeckel (3), den Membrankolben (10) und den Druckkolben (12) hindurch bis zum Druckraum (16) des Hydraulikzylinders (2) erstreckt und in Grundstellung den Druckraum (16) mit dem Nachlauf (15)/Vorratsbehälter (s) verbindet.
2. 2. Pneumatisch hydraulische Verstärkereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Nachlauf- und Druckausgleichssystem (15) dadurch gebildet wird1 daß der Membrankolben (10) mit einem zentral angeordneten sich in den Hydraulikzylinder (2) erstreckenden und in diesem geführten golbenschaft (11) versehen ist, dessen Ende als Druckkolben (12) ausgebildet ist und in dessen Bohrung eine in den Verstärkerdeckel (3) integrierte Nach1aufhulse (6) angeordnet ist, auf der der Membrankolben (10) geführt wird.
3. 3. Pieumatisch hydraulische Verstärkereinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in dem als Druckkolben (12) ausgebildeten Ende des Kolbenschafts (ii) eine Ventilsitzkammer angeordnet ist, deren Ventil in Grundstellung geöffnet ist.
4. 4. Pneumatisch-hydraulische Verstärkereinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Bohrung der Ventilsitzkammer Nachlaufkanäle (15) angeordnet sind, die in Grundstellung einen Flüssigkeits- ausgleich zulassen.
5. 5. Pneumatisch hyd-aulische Versicrkereinheit nach Anspruch 2, dadurch t kennzeichnet, daß in das Ende des Kolbenschafts (11) ein Dichtkopf (12') eingesetzt ist, wobei in diesem Bereich in der Bohrung des Hydraulikzylinders (2) ein Ausgleichskanal (15) angeordnet ist.
6. 6. Pfleumatisch hydraulische Verstärkereinheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtkopf (12') mittels einer Schnappverbindung mit dem Kolbenschaft (11) verbunden ist.
7. 7. Pneumatisch hydraulische Verstärkereinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Bodenteil des Verstärkergehäuses (1) ein Anschluß (19) vorgesehen ist, der über ein Steuerventil mit einer Unterdruckleitung in Verbindung gebracht wird und im Verstärkerdeckel (3) eine Öffnung (20) zum Eintritt der Atmosphäre angeordnet ist.
8. 8. Pnellmatisch hydraulische Verstärkereinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Verstärkerdeckel (3) ein Anschluß vorgesehen ist, der über ein Steuerventil mit einer Druckluftquelle in Verbindung gebracht wird und im Bodenteil des Verstärkergehäuses (1) eine Öffnung zum Eintritt der AtmosphPre angeordnet ist.
9. 9. Pneumatisch hydraulische Verstärkereinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Bodenteil des Verstärkergehäuses (1) und im Verstärkerdeckel (3) je ein Anschluß (19) vorgesehen ist, die im unbetätigten Zustand beide mit einer Unterdruckleitung in Verbindung stehen, deren auf der Verstärkerdeckelseite (3) liegender Anschluß mittels eines Steuerventiles bei Betätigung mit Atmosphärendruck beaufschlagt wird.