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Hydraulische Bremsvorrichtung, insbesondere fiir Kraftfahrzeuge.
Bei hydraulischen Bremsvorrichtungen, wie sie insbesondere bei Kraftfahrzeugen verwendet werden, bestehend aus einem in einem Zylinder mit Hilfe des Bremshebels verschiebbaren Kolben, der die Flüssigkeit in dem System zum Zwecke des Anziehens der Bremsen unter Druck setzt und beim Lösen der Bremsen durch die Flüssigkeit und die Bremsrüekstellfedern wieder zuriiekbewegt wird, ergeben sich stets, wenn auch meistens nur geringe. Flüssigkeitsverluste, da die Flüssigkeit unter Druck an den Dichtungen etwas entweichen kann.
Durch diese Verluste wird aber allmählich die Sicherheit der Bremsung beeinträchtigt, da einmal nicht mehr der notwendige Anfangsdruck zur Verfügung steht und anderseits auch Luft, die sich bekanntlich zusammendrücken lässt, in das auf die nicht zusammendriickbare Bremsflüssigkeit eingestellte System gelangt.
Es sind nun bereits verschiedene Vorrichtungen vorgeschlagen worden, welche das Ziel haben, durch stetiges Nachfüllen des Systems die entwichen Flüssigkeit zu ersetzen und somit für eine stets in vollem Umfange betriebsfähige Bremseinrichtung zu sorgen. Diese Vorrichtungen arbeiten aber erst, wenn der Bremsdruckkolben den grössten Teil seines Weges zurückgelegt hat.
Die Erfindung betrifft nun eine hydraulische Bremsvorrichtung für Kraftfahrzeuge mit einem mit dem Hauptbremshebel verbundenen Bremsdruckkolben und einem als Rückschlagventil ausge- bildeten Ventil in der Leitung zwischen dem Bremsdurckzylinder und den Radbremszylindern, und deren wesentliches Merkmal besteht darin, dass das Ventil in einer Bohrung, von welcher die Leitung zu den Bremszylindern abzweigt, axial verschiebbar angeordnet ist, derart, dass es aus der Verbindungleitung zwischen Bremsdruckkolben und Bremszylindern ausgeschaltet werden kann. In seiner wirksamen Stellung ermöglicht es, den Bremsdruckkolben zum Einpumpen von Bremsflüssigkeit in die Leitungen und Bremszylinder zu benutzen.
Ein weiteres Merkmal gemäss der Erfindung besteht darin, dass in den Bremsdruekkolben eine Nachfillvorriehtung für entwichene Druckflüssigkeit eingebaut ist, die gleich beim Beginn des Arbeitshubes des Kolbens in Tätigkeit gesetzt wird.
Da die Lagerung von Federn innerhalb der Bremsflüssigkeit an sieh unerwünscht ist, somit auch allfälliger Federn, die den Bremsdruckkolben nach dem Freigeben der Bremsen wieder in seine Bereitschaftsstellung zurückbringen, so wird erfindungsgemäss der Bremsdruckkolben mit dem ihn betätigenden Bremshebel zwangsläufig verbunden. Der von aussen her unter Federwirkung stehende Bremshebel zieht dann den Bremsdruckkolben stets in seine äussere Lage zurück, in der er für eine neuerliehe Bremsung bereit ist.
In den Zeichnungen ist eine erfindungsgemäss gestaltete Bremseinrichtung in einer Ausführungs- form dargestellt, u. zw. zeigt Fig. 1 einen lotrechten Längsschnitt durch den Bremsdruckzylinder samt Flüssigkeitsbehälter, Fig. 2 einen lotrechten Schnitt nach der Linie 2--2 in Fig. 1, Fig. 3 einen Teilquerschnitt nach der Linie. 3-3 der Fig. J, Fig. 4 einen weiteren Teilquerschnitt durch den vorderen Teil des Bremdruekzylinders und des Kolbens in der Bremsanzugstellung, Fig. 5 zeigt einen Längsschnitt durch das einstellbare Ventil in seiner wirksamen Stellung. Die Fig. 6 und 7 stellen eine andere Aus- führungsform in Schnitten dar.
Der Bremsdruckzylinder JJ ist hinten offen, und in seiner Bohrung ist ein Kolben 67 hin und her gehend beweglich angeordnet. Am vorderen Ende trägt der Kolben 67 eine ringförmige Packung 6l), die im Querschnitt V-oder U-förmig ausgebildet ist und zweckmässig aus vulkanisiertem Gummi besteht. Diese
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Packung wird am Kolben dadurch befestigt, dass man sie über den erweiterten Kopf des hohlen einwärts vorspringenden Ansatzes 69 am vorderen Ende des Kolbens 67 zieht bzw. aufschiebt.
Der Zylinder 55 steht mit den Rohrleitungen in Verbindung, die zu den Radbremszylindern fuhren.
Diese Verbindung wird durch einen lotrechten Kanal 71'hergestellt, der vom vorderen Ende des Zy-
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bohrungen 73', in deren Enden die Rohrleitungen durch die üblichen sehweisslosen Kupplungen befestigt sind.
Der oben beschriebene Bremsdruckzylinder wirkt als solcher im strengsten Sinne des Wortes. d. h. in der Weise, dass der Zylinderkolben lediglich dazu dient, die Flüssigkeit vor sich her zu schieben. die, wenn der Kolbendruek aufhört, durch die Bremsrückstellfedern wieder in den Zylinder zurück- gefördert wird, wobei keine Absperrventile vorhanden sind.
Um nun etwaige Flüssigkeitsverluste in der Einrichtung auszugleichen, wird eine Pumpe vor- gesehen, die einen Teil des Druckerzeuger bildet und durch welche eine überschüssige Flüssigkeits- menge bei jeder Betätigung des Druekerzeugers in das System eingeführt wird.
Erfindungsgemäss ist diese Pumpe mit dem Druckerzeuger selbst verbunden. Zu diesem Zweck hat der Bremsdruekkolben 67 eine mittlere Bohrung 70. Der hintere Teil dieser Bohrung ist mit dem im Gehäuse angeordneten Behälter über ein Absperrventil verbunden, das sieh hinten gegen seinen Sitz stützt, und im andern Ende der Bohrung 70 liegt ein ortsfester Kolben M, 79, zu dem auch ein sieh hinten gegen seinen Sitz stützendes Absperrventil gehört, wodurch eine Pumpe gebildet wird.
Das am hinteren
Ende der Bohrung 70 angeordnete Absperrventil ist als eine aus vulkanisiertem Gummi bestehende
Packung 71 ausgebildet, die auf einem Bolzen 72 sitzt, der an einer Scheibe 73 aus gehärtetem Stahl befestigt ist, die selbst auf der Rückseite des Kolbens 67 durch einen C-förmigen Ring 74 festgehalten
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gegen den das Ende des inneren Hebels 57 stösst, der sich beim Beschreiben seiner bogenförmigen Bewegung gegenüber dem Kolben etwas verschieben kann. In der Scheibe 73 sind Bohrungen 75 vorgesehen, damit Flüssigkeit über das Absperrventil 71 in die Bohrung 70 gelangen kann.
Auf der Rückseite der Scheibe 73 ist eine Zunge angebracht, die mit einem Loch versehen ist, in welches ein Stift 76 lose eindringt, der am unteren Ende des Hebels 67 sitzt, so dass, wenn der Druekerzeuger in der weiter unten erläuterten Weise zum Füllen der Einrichtung als Pumpe arbeitet, der Kolben sowohl rückwärts als auch vorwärts zwangsläufig bewegt werden kann.
Das vordere Absperrventil und der ortsfeste Kolben für die Pumpenbohrung 70 werden durch eine vulkanisierte Packung 77 gebildet, die ebenso wie Packung 71 gestaltet sein kann und am hinteren Ende einer kleinen Kolbenstange 78 sitzt. Die Kolbenstange 78 trägt eine durehloehte Scheibe 79 zum Halten der Packung 77. Das vordere Ende der Kolbenstange 78 wird durch einen Querstift 79'lose in einem Stöpsel 80 gehalten, der in das vordere Ende des Zylinders 55 eingeschraubt ist, um der Kolbenstange eine begrenzte Bewegungsmöglichkeit zu geben und ein Selbstzentrieren der Packung 77 und Seheibe 79 in der Kolbenbohrung zu ermöglichen.
Die Öffnung am Ende des Zylinders 55, in die der Stöpsel 80 eingesetzt ist, hat einen Durchmesser, der das Herausnehmen der Packung 77 ermöglicht, so dass die Packung mit Stange und Stöpsel zusammen als ein Ganzes zusammengebaut und in das Zylinderende eingesetzt werden kann.
Wie bereits erwähnt, wird der Bremsdruekkolben 67 durch den Druck der Bremsrüekstellfedern 44
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durch eine einstellbare Anschlagsehraube 81 begrenzt, die in einen Lappen 82 eingeschraubt ist, der auf der rechten Seitenwand des Gehäuses 50 vorspringt, und die gegen den äusseren Hebel 58 stösst. In der oberen Wand des Zylinders 55 und gerade vor der Stellung, die der Rand der Packung 68 einnimmt. wenn sich der Zylinder 67 in der normalen Rückzugsstellung befindet, ist eine kleine Entlastung- öffnung 83 vorgesehen.
Sollte es nun vorkommen, dass, nachdem die Rückstellfedern der Radbremsen
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etwas Flüssigkeit aus der Einrichtung entfernt werden muss, damit die Rückstellfedern die Bremsklötze der Radbremsen weit genug abheben können, so kann diese überschüssige Flüssigkeit durch diese kleine
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keit entweichen lässt, die durch die Kolbenpaekung 77 in dieselbe gedrückt, wurde, sondern auch die Flüssigkeit, die dadurch überflüssig wird, dass infolge einer allgemeinen Erwärmung der Flüssigkeit ihr Volumen zunimmt.
Anderseits dient die mit dem Druekerzeuger verbundene Pumpe dazu, in die Einrichtung bei jeder Betätigung des Druckerzeuger eine geringe überschüssige Flüssigkeitsmenge einzuführen, um Flüssigkeitsverluste durch geringe Undiehtigkeiten, Verdampfung, Entweichen längs der Kolbenpaekung 68 od. dgl. auszugleichen.
Beim Treten auf das Bremspedal wird der Arm 57 vorwärts verschwenkt und der Kolben 67 einwärts verschoben. Fast augenblicklich wird dann die Öffnung 83 verschlossen, und der in der Einrichtung erzeugte Druck dient dann dazu, die Packung 68 gegen die Bohrung des Zylinders 55 und auch gegen den mittleren Ansatz 69 des Kolbens 67 dicht anzudrücken, während der auf der Packung 71
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die wirksame Kolbenfläche für die Verschiebung von Flüssigkeit aus dem Zylinder nach den Radbremsen.
Die aus der Bohrung 70 durch die Packung 71 verdrängte Flüssigkeit entweicht längs der Kolben- 5 packung 77. Durch ein normales vollständiges Anziehen der Bremsen würde der Kolben nach vorn unge- fähr bis in die als typisches Beispiel in der Fig. 4 gezeigte Stellung verschoben werden.
Bei der besonderen
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vorrat) in der Einrichtung ungefähr 336 cm", und beim normalen Höchstanziehen der Bremsen verdrängt der Bremsdruekkolben ungefähr 20 cm3 Flüssigkeit. Aus Fig. 4 ist ersichtlich, dass der Kolben noch eine ) anderthalbmal so grosse wie die normale Bewegung ausführen kann, was einem Sicherheitsfaktor von 50% für den Fall entspricht, dass die Bremsbeläge abgenutzt sind und hiedurch ein Nachschleppen des
Gestänges verursachen oder dass die Reserve an Fliissigkeit erschöpft, ist und keine besondere Massnahme
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normalen Verdrängung betragen.
Beim Loslassen des Bremspedals nach einer Bremsung wirken die Rückstellfedern der Radbremsen
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packung 77 grösser als in der Bohrung 70. Hiedureh werden die Ränder der Packung 77 gegen die Bohrung dicht angepresst, in welcher die Packung gleitet. Die im Gehäuse 50 enthaltene Reservetlüssigkeit fliesst längs der Packung 71 des Absperrventils in die Bohrung 70 unter dem Einfluss der in dieser Bohrung geschaffenen Saugwirkung. Wenn der Kolben 67 in die normale Stellung zurückgekehrt ist, so ist die
Bohrung 70 wieder vollständig mit Flüssigkeit gefüllt.
Geringe Flüssigkeitsverluste kommen unvermeidlich von Zeit zu Zeit vor, u. zw. entweder wegen ) geringer Undichtigkeiten an den Kolben der Radbremsen oder in den Kupplungen oder infolge Ver- dampfung od. dgl., was zur Folge hat, dass nach einem oder zwei Jahren die Flüssigkeitsreserve im Ge- häute 50 so weit abgenommen hat, dass ihr Spiegel unter der Entlastungsöffnung liegt. In der Praxis dürfte dieses jedoch nicht vorkommen, weil der Fahrer meistens vorsichtig genug sein wird, um den
Flüssigkeitsspiegel in längeren Zeiträumen zu prüfen.
Wenn auch die Anordnung der mit der Aussenluft I verbundenen Öffnung 83 zur Folge haben könnte, dass etwas Luft in den Zylinder 55 gelangt, so wird diese Wirkung durch die zum Bremsdruckkolben gehörende Pumpe wieder ausgeglichen, die dadurch.
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bis auf die Durchlochungen 75 in der Scheibe 73 und am hinteren Ende des Kolbens 67 gesunken ist, lässt die Pumpe bei jeder Betätigung des Bremsdruckkolbens eine gewisse Luftmenge eindringen, die in dem Masse zunimmt, wie der Flüssigkeitsspiegel sinkt.
Wenn diese Luft auch nach Beendigung eines
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während des Hubes im Zylinder 55 eingeschlossen, was zur Folge hat, dass die Wirkung ungefähr die eines Entspannungsraumes ist, wodurch das in der Vorrichtung enthaltene Druckmittel eine gewisse
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Arbeiten des Bremspedals aufmerksam gemacht, so dass er also auch dann gewarnt wird. wenn er es versäumt hat, nach dem Flüssigkeitsspiegel zu sehen. Wenn grössere Luftmengen bei Betätigung des Kompressors in den Zylinder 53 eingelassen werden, so wird die Menge der nicht zusammendrückbaren Flüssigkeit abnehmen. Hiedurch entsteht in der Bewegung des Bremsgestänges ein solches Spiel, dass
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zunimmt, so muss der Fahrer es unbedingt bemerken, so dass er dann weiss. dass mehr Reserveflüssigkeit in das'Gehäuse 50 einzufüllen ist.
Dieses Spiel in der Betätigung der Bremsen infolge Erschöpfung der Reserveflüssigkeit tritt naturlich nicht sofort auf, sondern entsteht allmählich während einer längeren Zeit, so dass die Bremsen stets gebrauchsfähig bleiben und der Führer genügend Zeit hat, um Flüssigkeit nachzufüllen.
Um nun den Bremsdruckkolben samt der Naehfüllvorrichtung als eigentliche Pumpe gebrauchen zu können, mittels der die gesamten Leitungen, die Bremszylinder usw. wieder voll mit Flüssigkeit gefüllt werden können, wird am Ausgangskanal 71', 72'des Bremsdruckzylinders-W ein Rückschlagventil eingebaut, das für gewöhnlich ausser Wirksamkeit ist, für den erwähnten besonderen Zweck aber so einstellbar ist, dass es das Rückströmen der Flüssigkeit in den Bremsdruckzylinder verhindert.
Quer zur Leitung 71'ist eine Bohrung 72'vorgesehen, welche die Verbindung zu der Leitung 7. 3' herstellt, an die sieh die Bremszylinder anschliessen. In diese Bohrung 72'ist ein Schraubenbolzen 88 eingesetzt, dessen nach der Bohrung 73'ragendes Ende derart abgesetzt ist, dass die Bohrung nicht ansgefüllt wird, sondern die Flüssigkeit einen freien Durchgang zur Bohrung 73'findet.
Am äussersten Ende des abgesetzten Teiles 89 ist eine stramm in die Bohrung 72'passende durchlochte Scheibe 90 angeordnet. die mit einer losen Scheibe 91 derart zusammenarbeitet, dass der Durchgang je nach den Druckverhält- nissen auf den beiden Seiten des Klappenventils geöffnet oder geschlossen wird.
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durchlochte Scheibe 90 und sperrt den Durchtritt der Flüssigkeit durch die durchlochte Scheibe 90.
Um die Einstellung des Ventils 90. 91 zu erleichtern, ist der Bolzen 88 zweckmässig mit einer ) Marke 88' versehen, so dass man genau erkennen kann, wie weit man diesen Bolzen herausdrehen muss.
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Um aber zu dem eben beschriebenen Zwecke mit dem Bremsdruckkolben als eigentlichen Pumpen- kolben überhaupt arbeiten zu können, muss dieser von aussen her bewegbar sein. Er ist daher auf die schon weiter oben beschriebeneArt mit dem Bremschebel 57 zwangsläufig verbunden, indem dessen Stift 76 in ein Loch oder eine Öse des Lappens an der Scheibe 73 eingreift. Durch Vor- und Rückwärtsschwenken des Bremshebels lässt sich dann der Bremsdruckkolben hin und her bewegen, so dass das Auffüllen der
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und 91 in die Verbindungsleitung wird die ganze Fläche des Bremsdruelkkolbens, u. zw. sowohl beim Druekhube wie beim Saughube wirksam, während bei ausgeschaltetem Rückschlagventil nur die Naeh- ) füllvorrichtung zusätzliche Flüssigkeit in das System fordert.
Die eigentliche Pumpwirkung der Ein- richtung wird daher erst durch das Einschalten dieses Rückschlagventils ermöglicht.
PATENT-ANSPRÜCHE :
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zwisehen dem Bremsdruckzylinder und den Radbremszylindern, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (90, 91) in einer Bohrung, von weleher die Leitung zu den Bremszylindern abzweigt, axial ver- sehiebbar angeordnet ist, derart, dass es aus der Verbindungsleitung zwischen Bremsdruckkolben und
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