<Desc/Clms Page number 1>
Hydraulisch-pneumatische Treibvorrichtung mit Kraftübertragung durch eine Zwischen- flüssigkeit, insbesondere für Fahrzeuge.
Die Erfindung betrifft eine hydraulisch-pneumatische Treibvorrichtung, insbesondere zum Antrieb von Fahrzeugbremsen oder für ähnliche Antriebszweck, bei der eine Zwischenflüssigkeit, z. B. Öl oder Glyzerin zur Übertragung der Triebkraft auf das kraftaufnehmende Organ, beispielsweise den zu verschiebenden, mit den Bremsklötzen verbundenen Kolben einer Bremseinrichtung benutzt wird. Es sindbereitshydraulisehe Bremsanordnungenbekannt, bei denen die Bremsung mittels einer Feder bewirkt wird, die durch einen Kolben auf eine Zwischenflüssigkeit arbeitet und mit Hilfe einer gegen diesen Kolben Flüssigkeit drückenden und von der Fahrzeugachse angetriebenen Pumpe mehr oder weniger gespannt wird.
Ferner hat man schon vorgeschlagen, dieses Prinzip der Zwischenflüssigkeit in der Weise zu verwirklichen, dass man einem durch eine Pumpe in luftgefüllten Kammern erzeugten hydraulischen Druck einen in einer gemeinsamen Zuleitung zu diesen Kammern hervorgerufenen hydraulischen Gegendruck entgegenwirken lässt und durch Aufhebung dieses Gegendruckes den Druck der Kammern zur Einwirkung auf die Kolben einer Bremse bringt.
Alle diese und ähnlichen Einrichtungen stellen aber keine praktisch einwandfreie Verwirklichung des Gedankens dar, einen Bremskolben oder einen andern Kraftaufnehmer mittels einer Zwischenflüssigkeit anzutreiben und dabei die Antriebsenergie durch eine auf die Zwischenflüssigkeit arbeitende Flüssigkeitspumpe zu erzeugen und im Masse des Verbrauchs nachzuliefern. Die Verwendung einer Feder als Energiespeicher gestattet nur eine sehr beschränkte Zahl von Bremsungen oder anderen Antriebswirkungen auszuüben, was z. B. bei Bremsen vom Sicherheitsstandpunkt a1lS ganz unzulässig ist, der die Möglichkeit einer beliebigen'Anzahl von Bremsungen verlangt.
Ferner ist für eine solche als Energiespeicher dienende Feder ein besonderer Kolben zur Übertragung des Druckes der Pumpe auf die Feder erforderlich und dieser Kolben gibt insbesondere bei höheren Drücken zu Druckverlusten durch Undichtigkeit Veranlassung und macht die ganze Bauart der Treibeinrichtung umständlich. Lässt man anderseits den hydraulischen Druck mit einem zur Herbeiführung der Treibwirkung auszusehaltenden hydraulischen Gegendruck zusammenarbeiten, so wird eine ziemlich verwickelte Leitungs-und Ventilanordnung, insbesondere bei Bremsen für längere Züge notwendig und ausserdem hängt die Sicherheit des Betriebes einzig allein von der den hydraulischen Gegendruck erzeugenden Pumpe ab.
Bei der hydraulisch-pneumatischen Treibvon'ichtung nach der Erfindung ; die ebenfalls auf dem Prinzip der Kraftübertragung durch eine Zwischenflüssigkeit und der Erzeugung und Nachlieferung der Treibenergie durch eine Pumpe besteht, wird nun eine praktisch vollwertige Verwirklichung dieses Prinzips dadurch erreicht, dass ein Druckluft und Zwischenflüssigkeit enthaltender Ladebehälter, der mit einem den Übertritt der Zwischenflüssigkeit nach dem Bremskolben oder sonstigen Kraftaufnehmer beherrschenden Steuerorgan versehen ist und ein ebenfalls Flüssigkeit enthaltender und durch ein Steuerorgan mit dem Bremskolben oder Kraftaufnehmer in Verbindung stehender,
offener oder geschlossener Entladebehälter sowie eine vom Entlade-nach dem Ladebehälter Flüssigkeit fördernde und dort nach Entladung den ursprünglichen Druckzustand wiederherstellende Pumpe derart zusammenarbeiten, dass
EMI1.1
ist, durch den das Saugventil der Pumpe mittel-oder unmittelbar gesteuert wird, so dass es sich nur von einer bestimmten FIÜssigkeits- oder Druckhöhe des Entladebehälters ab öffnen kann. Im Falle der Anwendung der Erfindung bei einem Fahrzeug, z. B. einer Wagen-oder Zugbremse, kann die Pumpe so in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit angetüeben werden, dass sie über eine besondere absperrbare Leitung eine mit dieser Geschwindigkeit zunehmende Druckwirkung in dem Ladebehälter oder unmittelbar in dem Kraftaufnehmer hervorruft.
Die Zeichnung zeigt die neue hydraulisch-pneumatische Treibvorrichtung beispielsweise in der Ausführungsform in Anwendung bei einer Fahrzeugbremse, in den Fig. 1-3, die voneinander insbesondere durch die Ausbildung des Entladebehälters abweichen, der bei Fig. 1 und 3 geschlossen und bei Fig. 2 offen ist.
Bei der Fig. 1, 2 und 3 verbinden die Rohrleitungen 1 und 2 den Bremszylinder 26, in welchem sich der mit dem Bremsgestänge verbundene Kolben 25 als Kraftaufnehmer bewegt, einerseits mit einem Lade-oder Hauptbehälter und anderseits ist an der Stelle des Überganges von der Leitung 1 auf die Leitung 2 ein Entlade-oder Hilfsbehälter angeschlossen. Der Kolben 5 der Pumpe 4 fördert die aus dem Entladebehälter 3 angesaugte Flüssigkeit über die Leitung 7 nach dem Ladebehälter 8 und verdichtet dadurch die in diesem aufgespeicherte Luft.
Zwecks Bremsung wird ein am Behälter 8 vorgesehenes Ventil 8 a geöffnet, das dann Flüssigkeit aus dem Ladebehälter 8 nach den Leitungen 1, 2 übertreten
<Desc/Clms Page number 2>
EMI2.1
vollständige Entleerung des Ladebehälters 8 zu verhindern, werden diese Ventile vom Führerbremshebel 13 aus mittels Elektromagneten oder andrer Zwischenglieder in entsprechender Weise gesteuert.
Das Arbeiten der Pumpe 4, 5 wird unterbrochen, wenn der Flüssigkeitsstand in dem Entladebehälter einen bestimmten Wert erreicht. Die hiezu dienende Vorrichtung hängt in der Einzelausführung davon ab, ob der Entladebehälter 3 in der Art der Fig. 2 nach der Aussenluft offen oder gemäss Fig. 3 vollständig geschlossen ist oder nach Fig. 1 durch Einstellung eines Hahnes 3b wahlweise oben geöffnet oder abgesperrt werden kann. Bei geschlossenem Entladebehälter kann das Arbeiten der Pumpe statt von der Flüssigkeitshöhe auch vom Druck im Entladebehälter abhängig gemacht sein.
Der Antrieb des Pumpenkolbens 4 erfolgt für den Förderhub von einer Fahrzeugaehse aus gemäss Fig. 1 und 3 durch eine Noeke 11 oder nach Fig. 2 durch ein Kurbelgetriebe 11 a, während die Saugbewegung des Kolbens 5 bei geschlossenem Entladebehälter 3 nach Fig. 3 durch den Flüssigkeitsdruck und bei offenem Entlade-
EMI2.2
solange das Saugventil 4 a geschlossen bleibt, unterbrochen ist.
Wenn der Entladebehälter 3 nach der Atmosphäre in der Art der Fig. 2 offen ist, kann man das Saugventil 4a, so lange als der Druck im Ladebehälter 8 einen bestimmten Wert überschreitet, offen lassen, so dass die Pumpe 4, 5 leerläuft. Zu diesem Zweck kann das Ventil 4a -- vgl. Fig. l-durch einen Elektromagneten 4b gesteuert werden, dessen Energiestromkreis über Kontakte verläuft. deren Schliessung von dem Flüssigkeitsspiegel in dem Ladebehälter 8 abhängt. Solange der Flüssigkeitsstand und damit der Druck im Behälter 8 über einen bestimmten Wert bleibt, erhält der Magnet 4b aus der Fahrdrahtleitung 12 Strom über diese Kontakte, die an einem Manometer 8c durch diesen Druck geschlossen gehalten werden.
Durch den erregten Elektromagneten 4b. dessen Stromkreis statt durch das Manometer 8c auch durch einen Schwimmer geschlossen werden kann, wird das Saugventil Ja offen gellalten. Bei Antrieb der Pumpe 4,5 durch ein Kurbelgetriebe 11 a gemäss Fig. 2 kann man eine Kupplung 14 vorsehen, die durch einen Elektromagneten 15 gesteuert wird, dessen Erregerstromkreis über das Kontaktmanometer Se den Führerbremshebel. M mit dem Fahrdraht 1' verläuft und der den Kolbenantrieb 11 a von der Fahrzeugaehse entkuppelt, wenn der Druck im Ladebehälter 8 unter einen bestimmten Wert sinkt.
Wird ein vollständig geschlossener Entladebehälter 3 gemäss Fig. 3 verwendet und der Pumpenkolben 5 nur durch eine Nocke 11 beim Förderhub angetrieben, so zeigt sich, dass beim Sinken des Druckes im Entladebehälter 3 unter einen bestimmten Wert der Kolbenhub allmählich kleiner und schliesslich zu Null wird, wenn der Druck im Behälter 3 nicht mehr zur Überwindung der passiven Widerstände des Kolbens 3 ausreicht. Um ein Arbeiten der Pumpe mit zu kleinem Hub zu verhindern, unterbricht man die Speisung der Pumpe, sobald der Flüssigkeitsstand und damit der Druck im Entladebehälter 3 unter einen bestimmten Wert fällt.
Zu diesem Zweck wird der Übertritt von Flüssigkeit aus dem Behälter 3 nach der Saugleitung 6 von einem Ventil 3d beherrscht, das durch einen mit einer Membrane 3m verbundenen Hebel, wie Fig. 1 und 3 zeigen, oder durch einen Schwimmer im Behälter 3 angehoben werden kann.
Im Falle des Antriebes der Pumpe durch eine der Fahrzeugachsen kann man den Bremsdruek von der Fahrzeuggeschwindigkeit abhängig machen, indem man die Pumpe zur Wirkung bringt, sobald das Bremsventil 8a des Ladebehälters 8 der Fig. 1, 2 und 3 geöffnet ist. Auf diese Weise wird die Pumpe veranlasst, in den Ladebehälter 8 eine um so grössere Flüssigkeitsmenge zu fördern, je schneller das Fahr- zeug läuft, wodurch die Stärke und Raschheit der Bremsung entsprechend erhöht wird. Um die Pumpe bei Verwendung einer Kupplung in der Art der Fig. 2 in Gang zu setzen, braucht man nur den die Kupplung beherrschenden Elektromagneten 15 abzuschalten, der bei Erregung die Pumpe entkuppelt hält.
Weist die Pumpe ein durch einen Elektromagneten 4b gemäss Fig. 1 gesteuertes Saugventil auf, so braucht man ebenfalls nur den Stromkreis dieses Elektromagneten zu unterbrechen, um das Ventil als selbst-
EMI2.3
der Pumpe beherrschenden Ventils 3d ein Elektromagnet 3f vorgesehen, der dieses Ventil öffnet, wenn er durch den Führerbremshebel 13 eingeschaltet wird.
Die in den Fig. 1-3 dargestellten Treibvorrichtullgen werden durch den Führerbremshebel 7. 3
EMI2.4
<Desc/Clms Page number 3>
1. Stellung D für Entbremsung: das Bremsventil 8a des Ladebehälters 8 wird durch seinen Elektromagneten Se gesciüossen gehalten, der vom Fahrdraht 19 aus über den Hebel 13 Strom erhält, während das Ventil 5 a des Entladebehälters 3 durch seinen Elektromagneten 3 er der über- den Kontaktschwimmer 8b der Fig. 1 und 2 oder das Kontaktmanometer 8 c der Fig. 3 von dem an den Fahrdraht 12 angeschlossenen Hebel 13 aus erregt wird, entgegen der Wirkung einer Schliessungsfeder offen gehalten wird.
2. Stellung M für Fahrt : der Stromkreis des Elektromagneten 3e des Ventils 3a ist am Schalthebe113 offen und der Stromkreis des Elektromagneten 8 e des Ventils 8 a geschlossen, so dass beide Ventile3a und 8a geschlossen sind.
3. Stellung SS für normale Bremsung : der Stromkreis des Elektromagneten Se des Ventils 8a ist am Schalthebel 13 unterbrochen und infolgedessen das Ventil Sa ; durch seine Feder geöffnet, während. das ; Ventil 3 a geschlossen bleibt, da sein Elektromagnet 3e am Schalthebel 13 abgeschaltet ist.
4. Stellung 6' ! 7 für Schnellbremsung : zu der Öffnung des Ventils 8a kommt noch die Ingangsetzung der Pumpe 4, 5 hinzu, um die Bremsung von der Fahrzeuggeschwindigkeit abhängig zu machen, wozu in Fig. 1 und 3 der Elektromagnet 3/'über den Schalthebel an den Fahrdraht 12 angelegt und da-
EMI3.1
Elektromagneten M am Schalthebel 13 unterbrochen und damit die Pumpe 4, 5 mit der Fahrzeugachse gekuppelt wird.
Nach einer Schnell-oder Notbremsung kann der Druck im Ladebehälter 8 den normalen Wert überschreiten. Um ihn wieder auf diesen Wert zu bringen, ist der Ladebehälter 8 mit dem Entladebehälter 3 durch eine Leitung 9 verbunden, in die am Behälter 3 ein Ventil & eingeschaltet ist, das unter der Wirkung einer Schliessungsfeder bestimmter Spannung steht. Bei einer Schnell-oder Notbremsung öffnet sich dieses Ventil 3h ebenfalls, lässt aber infolge entsprechender Bemessung seines Durchgangsquerschnittes nur eine unterhalb der Pumpenleistung liegende Flüssigkeitsmenge durchtreten, so dass der Druck in den Ladebehälter 8 bei der Bremsung kaum beeinflusst wird. Nach der Bremsung bleibt es aber so lange offen, bis der Druck im Ladebehälter S wieder seinen Normalwert angenommen hat.
Die Bremseinrichtung nach der Erfindung kann in doppelter Art benutzt werden, indem man entweder den Ladebehälter durch die Pumpe speist und die Bremsung nur durch die Druekflüssigkeit des Ladebehälters bewirkt oder die Pumpe und. den Ladebehältter für die Bremsung in Parallelschaltung arbeiten lässt. Im ersten Falle liegen die Pumpe, der Ladebehälter, der Bremszylinder und der Entladebehälter in Reihe und zur Benutzung des Bremse schliesst man bei Fig. 1 die Leitung 10 mittels des :
EMI3.2
auf den Bremskolben arbeiten lässt.
Um ferner eine vollständige Entleerung des Ladebehälters bei stillstehendem Fahrzeug oder nach einer grösseren Zahl aufeinanderfolgender Bremsungen und Entbremsungen zu vermeiden, kann das Ventila des Entladebehälters 3 durch mechanische, elektrische oder sonstige Mittel in Abhängigkeit vom Druck im Ladebehälter 8 derart gesteuert werden, dass es von einem bestimmten Druckwert ab sich nicht mehr öffnet und keine vom Ladebehälter kommende Entladeflüssigkeit mehr durchtreten lässt. Zu diesem Zweck kann der Stromkreis des das Ventil 3a bei Erregung öffnenden Elektromagneten 3e über Kontakte geführt werden, deren Schliessung von dem Druck im Ladebehälter 8 abhängt und z.
B. durch einen Schwimmer 8b in der Art der Fig. l und 2 oder durch ein Manometer Sc gemäss Fig. 3 bewirkt wird.
Bei Verwendung eines vollständig geschlossenen Entladebehälters 3 braucht man keine besonderen Mittel zur Begrenzung der Entleerung des Ladebehälters vorsehen, da im gleichen Masse, wie man Ent- bremsungen bewirkt, der Druck im Entladebehälter 8 steigt, bis er den Wert erreicht, den die Rückholfeder 25 k der Bremse nicht mehr überwinden kann und von dem an keine Entbremsung mehr möglich ist. Im Falle des Abschlusses des Entladebehälters gegen Aussenluft kann man auch eine bestimmte Menge schwach verdichteter Luft in diesen Behälter am Anfang des Betriebes einführen, um so den Relativwert der Druckänderungen bei den aufeinanderfolgenden Entbremsungen zu vermindern.
Ausser zum Antrieb einer Fahrzeugbremse kann die hydraulisch-pneumatische Treibvorrichtung nach der Erfindung auch zu anderen Zwecken, z. B. zum Öffnen und Schliessen der Türen eines Fahrzeuges oder Zuges vom Führerstand aus, zur Verstellung und Verriegelung von Geleiseweichen, zum Steuern von Anzeigeeinrichtungen und für ähnliche Bewegungsantriebe Verwendung finden. Auch kann sie natürlich im einzelnen auch in einer von den Beispielen der Zeichnung abweichenden baulichen Form ausgeführt werden.
**WARNUNG** Ende DESC Feld kannt Anfang CLMS uberlappen**.