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Es sind bereits Bremseinrichtungen für Kraftfahrzeuge mit Explosionsmotoren vorgeschlagen worden, bei denen die Gestänge zur Regelung der Gaszufuhr des Motors und zum Auslösen der Wirkung einer Hilfskraftbremse miteinander verbunden sind. Dieselben wiesen indessen sowohl in bezug auf die Bedienung als auch die Wirkungsweise verschiedene Mängel auf, welche neben komplizierter Bauart besonders darin bestanden, dass eine Regulierung der Bremswirkung bei selbsttätiger Auslösung des Bedienungshebels nicht möglich war.
Diese Nachteile sollen durch die Einrichtung gemäss vorliegender Erfindung dadurch beseitigt werden, dass das Ventil der Hilfskraftbremse mit dem Gaspedal sowie dem Handgashebel derart verbunden ist, dass die Auslösung der Hilfskraftbremswirkung nach Einstellung des Handgashebels in die der beab- sichtigten Höhe der Bremswirkung entsprechende Bremsstellung auch vom Gaspedal aus erfolgen kann.
Dank dieser Einrichtung kann bei auf Bremsung eingestelltem Handgashebel mittels des Gas- pedals sowohl die Beschleunigung als auch die Bremsung des Wagens völlig beherrscht werden. Bei dem rein passiven Vorgang des Loslassens des Gaspedals wird zwangläufig erst die Gaszufuhr völlig abge- schlossen und dann erst erfolgt das Bremsen ohne die Betätigung irgendeines andern Organes, woraus sich der grosse Vorteil ergibt, dass auch weniger geistesgegenwältige Fahler in Augenblicken der Gefahr sofort bremsen können und nicht in der Verwirrung Vollgas geben, wie dies oft eintritt, wenn statt des Bremspedals irrtümlich das Gaspedal niedergedrückt oder der Handgashebel in der falschen Richtung gedreht wird ;
ferner bleiben hiebei dem Führer beide Hände zum Lenken, Signalgeben, Fahrtrichtungweisen und Geschwindigkeitsweehseln frei. Auch kann dank dieser Anordnung durch passende Einstellung des Handgashebels eine bestimmte Höhe der Bremswirkung unter Berücksichtigung der Strassenbeschaffenheit und Witterungsverhältnisse festgelegt werden, unterhalb deren mittels des Gasfusshebels die tatsächliche Bremswirkung nach Bedarf geregelt werden kann. Hiedurch kann vor allem ein Blockieren der Räder bei schlüpfriger Fahrbahn verhindeit werden.
Auch bietet diese Einrichtung eine erhöhte. Sicherheit für Gesellschaftswagen, indem bei plötzlichem Versagen des Führers während der Fahrt infolge Unwohlseins, Schlaganfalls usw. selbsttätig die Gaszufuhr unterbrochen und die Bremsung ausgelöst wird. Ferner vereinfacht sich das Anfahren in Steigung, indem durch das Niederdrücken des Gaspedals beim Gashebel gleichzeitig die Bremse gelöst und hiedurch das schwierige Manipulieren mit der Handbremse oder dem Bremspedal unnötig wird.
Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes sind in der Zeichnung dargestellt, u. zw. zeigt :
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Bremsbetätigungseinriehtung, Fig. 2 eine perspektivische Ansicht des Lenkrades ; Fig. 3 zeigt in grösserem Massstabe einen Längsschnitt und Fig. 4 einen Querschnitt durch das Steuerventil ; Fig. 5 ist ein axialer Schnitt durch den Blemszylinder und Fig. 6 eine teilweise Stirnansicht desselben ; Fig 7 zeigt eine weitere Ausführungsform der Einrichtung in sehematischer Darstellung ; Fig. 8 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Steuerventils im senkrechten Längsschnitt ;
Fig. 9 ist ein Querschnitt nach Linie lI-lI in Fig. 8 und Fig. 10 nach Linie III-III in Fig. 8, Fig. 11,12 und 13 zeigen schematische Längsschnitte des Steuerventils in verschiedenen Arbeitsstellungen ; Fig. 14 zeigt eine schematische Darstellung der Gashebeleinstellung.
In Fig. 1 ist eine Einrichtung dargestellt, bei welcher die Hilfskraftbremse sowohl vom Handgashebel als auch vom Akzelerator aus betätigt werden kann. Zu diesem Zweck ist das Steuerventil V durch
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ein Übertragungsgestänge mit dem Akzelerator A verbunden, dessen Bewegungsbereich unterteilt ist, indem nur ein Teil desselben zur Regelung. der Gaszufuhr, der andere Teil aber zur Auslösung der Hilfs- kraftbremse dient.
Nebstdem ist der am Lenkrad 35 (Fig. 2) sitzende Gashebel G (Fig. 1) durch ein
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dient. 34 ist die Steuersäule, 35 das Lenkrad mit Handgashebel G, der, wie üblich, am oberen Ende einer in der Steuersäule liegenden Stange 37 (Fig. 1) sitzt, deren unteres Ende durch einen Hebel 38 mit der Stange 39 verbunden ist, die am Hebel 44 des Steuerventils V der Hilfskraftbremse angreift.
(Die Gestängeverbindung zur Drosselklappe des Vergasers ist nicht gezeichnet.) Am Arm 44 greift nebstdem eine andernends am Fahrgestell befestigte Zugfeder 65 (Fig. 3) an, welche zur Rückführung des Ventils in die Ruhestellung dient, in welcher das Luftventil des Steuerventils geöffnet ist. Der Unterdruckeinlass des Steuerventils ist durch eine Rohrleitung 46 mit der Saugleitung des Motors verbunden, der Auslass durch eine Rohrleitung 47 mit dem Bremszylinder 42.
Die Konstruktion des Steuerventils ist aus den Fig. 3 und 4 ersichtlich ; 43 ist der Ventilkörper mit Unterdruekeinlass 53, Lufteinlass 54 und Auslass 55. Der Ventilsitz beim Unterdruckeinlass 53 ist durch einen Ventilkegel 56 mit im Gehäuse 43 geführtem hohlem Ventilschaft 57 abgeschlossen und in letzterem gleitet der Ventilschaft 58 des den Lufteinlass abschliessenden Ventilkegels 59 ; zwischen beiden Ventilschäften ist die Feder 60 eingelegt, welche bestrebt ist, beide Ventilkegel auf ihren Sitz zu drücken.
Quer zu den Ventilschäften ist im Gehäuse eine Achse 61 gelagert, auf deren äusseres Ende der Hebel 44 und in deren Mitte ein Daumen 62 aufgesetzt ist, welcher durch, einen Längsschlitz 63 in dem Ventilschaft 57 hindurchtritt und in eine Längsnut 64 des Ventilschaftes 58 hineinragt. Am Arm b des Hebels 44 greifen die Stangen 39 und 45 (Fig. 1) an.
Der bisher für die Gasregulierung zur Verfügung stehende Schwenkbereich (Fig. 2) des Handgashebels 36 am Lenkrad a ist nunmehr in zwei Hälften unterteilt, wovon nur noch die eine, g, der Gasregulierung, die andere, b, hingegen der Bremsung dient, u. zw. wird im Bereich 7 das Luftventil des Steuerventils geschlossen, im Bereich 11 bleiben beide Ventile geschlossen und im Bereich III wird das Unterdruckventil geöffnet, es ist, dies also der eigentliche Bremsbereieh.
Nebstdem ist das Rastsegment des Handgashebels im Bereich 111 mit einem Schlitz 76 versehen, in welchem eine Schraube sitzt, die je nach Bedarf in Längsrichtung des Schlitzes versetzt werden kann und einen Anschlag für den Handgashebel bildet. Dieser Anschlag verhindert, dass eine gewisse Bremswirkung überschritten wird, um bei sehr glatter Fahrbahn, insbesondere bei nasser Witterung, eine Blockierung der Räder beim Bremsen zu vermeiden.
Die Grenzen der verschiedenen obgenannten Bereiche sind durch deutlich fühlbare Rasten am Stellsegment des Gashandhebels markiert. Dank dieser Einrichtung kann man also im Notfalle durch einfaches Zurückdrehen des Gashebels aus der Vollgasstellung heraus augenblicklich eine äusserst wirksame und rasche Bremsung mittels der Servobremse erzielen.
Die Gasbetätigungsorgane sind zwangläufig untereinander verbunden, indem der Gashebel G mit dem Akzelerator A durch ein Verbindungsgestänge in Verbindung steht, derart, dass durch eine bestimmte Stellung des Gashebels die maximale Bremswirkung bestimmt wird, wenn der niedergedrückte Akzelerator zur Bremsung losgelassen wird.
Die Fig. 5 und 6 zeigen den Bremszylinder 42 mit Kolben 70 und Rückstellfeder 71. 47 ist die vom Steuerventilauslass kommende, vor dem Kolben ausmündende Leitung, 50 die hiker den Kolben führende Luftleitung. Am Kolben 70 sitzt die an der Bremskulisse angreifende Kolbenstange 73. Der Bremszylinder 42 hat am Boden und am Deckel Befestigungslappen, welche mittels seitlicher Tragfüsse 75 (Fig. 6) an Teilen des Fahrgestelles befestigt sind, wie in Fig. 5 und 6 strichpunktiert angedeutet ist.
Die Wirkungsweise der beschriebenen Vorrichtungen ist folgende : Will man die Hilfskraftbremse mittels des Handgashebels einschalten, so rückt, man diesen erst bis zur Rast am Beginn der Strecke 1 (Fig. 1 und 2), wodurch die Gaszufuhr abgestellt wird. Das Steuerventil ist hiebei auf der Unterdruckeinlassseite geschlossen, hingegen auf der Lufteinlassseite geöffnet, indem durch den Zug der Feder 65 der Daumen 62 die Ventilstange 58 nach links gedrückt'und das Ventil 59 offen hält. Es herrscht also auf beiden Seiten des Bremskolbens atmosphärischer Druck. Der Hebel 44 des Steuerventils wird hiebei dank der an der Stange 39 vorgesehenen Freilauf Vorrichtung noch nicht verschwenkt.
Beim weiteren Vorrücken das Gashebels in den Bereich I lässt nun durch die Verschwenkung des Hebels 44 der Daumen 62 den Ventilschaft 58 nach rechts rücken und der Ventilkegel 59 beginnt unter Wirkung der Feder 60 die atmosphärische Luft abzuschliessen. Beim Weiterdrehen des Handgashebels 36 über den Bereich I hinaus dreht sich der Daumen 62 weiter nach rechts und öffnet, indem er den Ventilschaft 57 nach rechts bewegt, beim Übergang vom Bereich Il in den Bereich 111 das Unterdruckventil 56, wodurch der Bremsvorgang einsetzt und nach Massgabe des Vorrücken in den Bereich 111 die Bremswirkung progressiv zunimmt.
Will man die Bremswirkung aufheben, so dreht man den Handgashebel 36 zurück, worauf zuerst der Unterdruckeinlass geschlossen, der neutrale Bereich, in welchem beide Ventile geschlossen sind, durchsehritten und hierauf der Lufteinlass geöffnet wird, so dass wieder Luft vor den Kolben tritt und dieser durch die Feder 71 in die Ausgangsstellung (Fig. 5) zurückgeführt wird.
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Man kann aber auch den Handgashebel G in eine bestimmte Bremsstellung rücken und dann durch Niederdrücken des Akzelerators A Gas geben. Sobald man dann während der Fahrt den Akzelerator lässt, erfolgt die Bremsung, u. zw. dank der Gestängeverbindung der beiden Organe mit einer durch die Einstellung des Handgashebels gegebenen Bremswirkung.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 7 ist der Schwenkbereich des Handgashebels G am Handrad 35 in zwei Hälften unterteilt, deren Enden den Stellungen b, n und g des Handgashebels entsprechen, d. h. die eine Hälfte reguliert die Gaszufuhr, die andere den Bremsvorgang. Am unteren Ende der Gashebelaehse sitzt ein Arm 102, an welchem eine Stange 103 an gelenkt ist, die im Rohr 104 gleitet. Am unteren Ende des letzteren ist der eine Arm eines zweiarmigen Winkelhebels 105 angelenkt, dessen anderer Arm eine Kulisse 105a trägt, in welcher ein an der Gaspedalstange 76a fester Stift 106 gleitet.
- A (Fig. 7) ist das Gaspedal mit Rückführfeder 77, welches über ein Gestänge zwangläufig mit dem Steuerventil V und über eine Freilaufvorrichtung mit der Gasdrosselklappe verbunden ist. Die Freilaufvorrichtung besteht aus einem am Ende der Gaspedalstange 76a sitzenden Rohr 76b und einer in diesem verschiebbaren Stange 78, deren freies Ende mit einem Stift in einer Kulisse des Drosselklappenarmes D geführt ist, welch letzterer unter der Wirkung einer Rückführfeder F steht. Am Ende des Rohres 76b sitzt ein Arm 79, an welchem eine Stange 80 mit Kulissen 80a angelenkt ist, in welch letzterer ein Stift des Steuerventilhebels 81 sitzt.
Das Steuerventil steht mit einem Einlass für atmosphärische Luft und für Unterdruck in Verbindung und sein Auslass geht durch eine Leitung 82 nach dem Bremszylinder Z, dessen Kolben K über eine an der Kolbenstange 96 angreifende Stange 83 mit dem Bremspedal P (nicht Gaspedal) verbunden ist, wodurch die Übertragung der Hilfsbremskraft auf das Bremsgestänge erfolgt.
Die Wirkungsweise der beschriebenen Bremseinrichtung ist folgende :
Während der Fahrt bewegt sich das Gaspedal zur Gasregulierung im Bereich zwischen den beiden mit g und n bezeichneten Stellungen. In der Vollgasstellung g, in welcher das Gaspedal A ganz niedergedrückt ist, nimmt der Drosselklappenhebel D die stiichpunktiert gezeichnete Stellung ein und die Drosselklappe ist voll geöffnet, während beim Steuerventil V die Kulisse 80a ganz rechts steht (ebenfalls strichpunktiert gezeichnet) und den Ventilsehaft 89 nach links gedrückt hält, so dass der Lufteinlass geöffnet und die Servobremse völlig in Ruhe ist.
In dieser Stellung wird der Hebel 81 und mithin der Ventilschaft 89 durch eine am Hebel 81 angreifende Zugfeder 81 a, welche stärker als die Ventilfeder 91 ist, gehalten, selbst wenn bei Gasregulierung das Gestänge und die Kulisse 80a bis in die Stellung n rückt. Erst wenn die Stellung n, bei welcher die Gaszufuhr Null ist und das Gestänge die voll ausgezogene Lage einnimmt, durch weiteres Loslassen des Gaspedals zwecks Bremsens übersehritten wird, zieht die Kulisse 80 a den Hebel 81 entgegen der Feder 81a nach links und die Feder 91 beginnt das Ventil 89,90 zu schliessen. Der Drosselklappenhebel ist bei Überschreitung der Stellung n in der vollgezeichneten
Stellung an einem Anschlag stehen geblieben, und nun gleitet die Stange 78 aus dem Rohr 76b heraus.
Bevor die Stellung b erreicht ist, nimmt der von der Kulisse 80 mitgenommene Hebel 81 und mithin der Daumen 92 eine Lage ein, in welcher das Ventil 89,90 gänzlich geschlossen ist, und nun rückt der
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aus dem Rohr 76b herausgetreten.
Die Freilaufvorrichtung 103, 104 verhält sich bei Betätigung des Handgashebels G in dem Sinne, dass sie die Betätigung mittels des Gaspedals A gestattet, trotzdem der Handgashebel G in Rasten festgelegt ist, indem beim Gasgeben die Stange 103 aus dem Rohr 104 herausgezogen wird. Lässt man nun zwecks Bremsens das Gaspedal los, so drückt sich die Stange 103 wieder bis zum Aufsitzen ins Rohr 104. Steht jedoch der Handgashebel nicht in der äussersten Bremsstellung, sondern in einer Zwischenstellung, so stösst das Rohr 104 schon entsprechend früher an die Stange 103 und hält den Winkelhebel 105/106 auf, so dass sich infolge der Gestängeverbindung das Steuerventil nicht bis zur maximalen Biemswirkung öffnet. Man kann auf diese Weise die Regulierung der Bremswirkung erzielen.
Will man die Bremsung aufheben, so drückt man das Gaspedal A wieder nieder ; hiebei lässt die Kulisse 80a den Hebel 81 unter dem Zug der Feder 81 wieder in die Ausgangsstellung zurückkehren, wobei sich zuerst unter der Wirkung der Feder 91 das Unterdruckventil schliesst und beim Überschreiten der Stellung n das Luftventil (89, 90) zu öffnen beginnt, wodurch der Bremskolben, dem nun durch die Leitung 82 atmosphärischer Druck zugeführt wird, wieder in seine Ausgangsstellung zurückkehrt und die Bremse gelöst wird. Gleichzeitig trifft in der Stellung n der Boden des Rohres 76b wieder auf die Stange 78und nimmt diese mit, so dass sich die Drosselklappe D wieder zu öffnen beginnt und der Antriebsmotor Gas erhält.
Die Fig. 8-13 zeigen eine weitere Ausführungsform des Steuerventils.
111 ist das durch einen Gusskörper gebildete Ventilgehäuse, welches eine Längsbohrung 112 hat, und senkrecht zur Längsachse derselben münden die Atmosphärendruekleitung JM und die daneben-
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gehäuse 11 abgedichtet sind. Zwischen diesen beiden Zuleitungen zweigt nach der entgegengesetzten Richtung die zum Bremszylinder führende Auslassleitung 116 ab, welche ebenfalls mittels Stopfbüchse 115 im Ventilgehäuse abgedichtet ist.
In der Bohrung 112 gleitet ein Differentialkolben 117, 118, dessen beide Kolben 117 und 118 durch eine Stange 119 miteinander verbunden sind, u. zw. hat der den Unterdruck- einlass steuernde Kolben US einen grösseren Durchmesser als der den Atmosphärendruekeinlass steuernde Kolben 117 und liegt im Ruhezustande gegen die durch den Grössenunterschied der beiden Bohrungabschnitte gebildete Schulter 112a an. Jeder Kolben ist als Federhülse ausgebildet und darin eine Schraubenfeder 120 bzw. 122 eingesetzt, welche andernends je in einer Federhülse 121 bzw. 125 geführt ist, u. zw. ist die Feder 120 bedeutend stärker als die Feder 122.
Letztere dient lediglich zur Rückführung des Differentialkolbens in die Ruhelage sowie zur Aufhebung der die Genauigkeit der Bremsvorgangsregulierung beeinträchtigenden Kolbenreibung. Die Feder 120 hat eine Vorspannung von ungefähr gleicher Grösse wie die Anfangskraft der Feder 122. Zur Begrenzung der Bewegung der Endhülsen 121, 123 sind in die Bohrung 112 Ringe 124 eingesetzt. Am einen Ende des Ventilgehäuses 111 ist quer zur Bohrung 112 unterhalb dieser eine Spindel 125 gelagert, auf welcher ein Arm 126 mit Kreissegmentansatz 126 a befestigt ist, welch letzterer bei Drehung der Spindel 125 in die Bohrung 112 eintritt und die Federhülse 121 und somit den Differentialkolben verschiebt. Am herausragenden Ende der Spindel 125 ist ein Arm 127 befestigt, an welchem ein nicht gezeichnetes Betätigungsglied angreift.
Die Fig. 8 zeigt die Organe des Ventils in Ruhestellung, Fig. 11 zeigt das Ventil in der Einstellung für Bremslösung, Fig. 12 die Einstellung für Normalbremsung und Fig. 13 für Schnell-oder Notbremsung.
Die Erklärung der Wirkungsweise des Steuerventils sei an Hand dieser Figuren sowie der Fig. 14 gegeben. In letzterer zeigt G den Gashebel, Z den üblichen Zündungshebel. Der Schwenkbereich des Gashebels (Fig. 14) ist unterteilt in einen Bereich g, in welchem die Gasregelung von Vollgas bis Null
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einen Bremsbereich B, welcher wieder in einen grösseren Teil-b für Betriebsbremsung und einen kleineren Teil S-N für besondere Bremsfälle unterteilt ist. Von einer Darstellung des Verbindungsgestänges zwischen dem Betätigungsorgan und Steuerventil wurde abgesehen ; es kann hiezu die vorstehend beschriebene Anordnung benutzt werden, bei welcher das Stellorgan des Steuerventils mit dem Gashebel sowie mit dem Gaspedal verbunden ist und bei Einstellung-des Gashebels die Betätigung mittels des Gaspedals wie vorstehend beschrieben geschehen kann.
Während der Fahrt steht der Gashebel im Bereich g, wobei die Organe des Steuerventils die in Fig. 8 dargestellte Lage einnehmen, bei welcher die Bremse völlig ausser Wirksamkeit ist. Will man nun bremsen, so schliesst man natürlich zueist die Gaszufuhr ab, indem man den Gashebel in den Bereich n rückt. Beim Weiterrücken in den Bereich n drückt nun der Arm 126 auf die Federhülse 121 und verschiebt hiedurch den Differentialkolben in die in Fig. 11 dargestellte Stellung, in welcher der Einlass des Atmosphärendruckes durch 117 bereits
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Im Bremszylinder herrscht nun ein gewisser Unterdruck, welcher auch auf beide Innenflächen des Differentialkolbens wirksam ist und infolge der Differenz der beiden Flächen, von welchen die rechte grosser ist als die linke, also auch einer entsprechend grösseren Saugkraft unterliegt, den Differential- kolben unter Überwindung der Kraft der Feder 120 und Zusammendrücken dieser nach links zurückführt und hiedurch den Unterdruckeinlass nahezu oder völlig wieder abschliesst. Sobald nun durch die unvermeidlichen Undichtigkeitsverluste der Unterdruck im Bremszylinder und damit die Bremskraft sich wieder verringert, lässt auch die auf die inneren Differentialkolbenflächen ausgeübte Saugkraft wieder nach,
so dass der auf die rechte Differentialkolbenfläche wirksame Unterdruck nicht mehr grösser ist als der auf die linke Kolbenfläche wirksame plus dem Druck der Feder 120 ; letztere schiebt infolgedessen den Differentialkolben wieder nach rechts, so dass der Unterdruckeinlass wieder geöffnet und der Unterdruck im Bremszylinder wieder erhöht wird, worauf sich das Spiel wiederholt. Auf diese Weise wird der Druck im Bremszylinder für jede Einstellung des Gashebels konstant gehalten.
Je nachdem nun die Fahibahnbeschaffenheit ist, d. h. bei Schnee-oder Regenwetter gebremst
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einlasses und eine entsprechend spätere Bremswirkung ergibt, und als Not-oder Schnellbremsung wird der Gashebel direkt auf N gerückt, wobei die Ventilorgane die in Fig. 22 dargestellte Lage einnehmen und sich die maximale Bremswirkung ergibt. Bei Rückführung des Gashebels zwecks Lösens der Bremse bewirkt die Feder 122 die Rückführung der Eolbenschieber in die Stellung nach Fig. 8.
Wie bereits bemerkt, wird in der Praxis sofort nach dem Anfahren der Gashebel vom Gasbereieh in den gewünschten Bremsbereich zurückgestellt und nun die Regelung der Gaszufuhr und die Bremsung nur mittels des : Gaspedals bewerkstelligt, wie oben beschrieben, wobei die Einstellung des Gashebels den erreichbaren Bremseffekt nach oben begrenzt. Durch entsprechendes Niederdrücken des Gaspedals kann hiebei gefühlsmässig ein Blockieren der Bäder verhindert werden.