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Vorrichtung zum selbsttätigen Entlüften hydraulischer Bremsen von Kraftfahrzeugen od. dgl.
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum selbsttätigen Entlüften hydraulischer Bremsen, insbesondere für Kraftfahrzeuge. Bei Bremsen dieser Gattung war es bisher notwendig, beim Füllen der Bremsanlage mit Flüssigkeit sehr sorgsam darauf zu achten, dass die Luft restlos aus der ganzen
Anlage entfernt wird, Das Vorhandensein auch nur kleiner Luftmengen in der Bremsdruckanlage beeinträchtigt in erheblichem Masse den einwandfreien Betrieb der Bremse, da die Luft stark kom- primierbar ist. Das in gewissen Zeitabständen notwendige Entlüften der hydraulischen Bremsdruck- anlage ist ferner sehr umständlich un, d zeitraubend ; überdies sind zum einwandfreien Entlüften mehrere
Arbeitskräfte erforderlich.
Hiezu kommt der weitere Nachteil, dass die einzelnen Entlüfiungsstellen bei Fahrzeugen schwer zugänglich sind, so dass das Entlüften der Bremsanlage äusserst mühsam ist.
Die Erfindung geht ferner von der Erkenntnis aus, dass bei der Vernichtung grosser Bewegungs- energien, insbesondere bei Rennwagen, Lastwagen und schweren Personenwagen, besonders leicht die Neigung zur Bildung von Luftbläschen besteht. Dies erklärt sich daraus, dass die beim Bremsen entwickelte Wärme auf die Bremsflüssigkeit übertragen wird. Die Temperatur der Bremsflüssigkeit kann dabei eine Höhe erreichen, bei der die Bremsflüssigkeit anfängt zu verdampfen. Dieses Ver- dampfen führt dann zur Bildung von Bläschen im Leitungsnetz, wodurch das einwandfreie Arbeiten der Bremse in Frage gestellt wird.
Auf Grund vorstehender Überlegungen stellt sieh die Erfindung die Aufgabe, die hydraulische
Bremsanlage derart zu gestalten, dass das Entlüften der Bremsanlage während der Fahrt, also sozusagen selbsttätig erfolgt. Gemäss der Erfindung wird diese Aufgabe im wesentlichen dadurch gelöst, dass die
Bremsflüssigkeit durch eine zusätzlich angeordnete Fördervorrichtung beim Rückgang der Bremse in die Lösestellung innerhalb einer ringförmig geschlossenen Leitung absatzweise umgewälzt und dabei durch einen Luftabscheideraum hindurchgeführt wird.
Zur Durchführung dieses Vorganges dient zweckmässig eine Kolbenpumpe, deren antreibbares, unter dem Einfluss einer Speicherfeder stehendes Förderglied mit einem der Bedienungshebel des Fahrzeuges, beispielsweise mit dem Bremshebel oder dem Kupplungshebel, derart verbunden ist, dass das Förderglied nur in der Richtung des Ans'ugens der Bremsflüssigkeit angetrieben wird. Die Umwälzpumpe wird dabei beim Bremshub von der Bremsleitung abgeschaltet. Diese Anordnung der Umwälz- pumpe bringt ferner den Vorteil, dass bei ihrer Betätigung zugleich das Bremsleitungsnetz aufgefüllt wird, so dass etwaige Verluste an Flüssigkeit, die namentlich bei längerem Stillstand des Fahrzeuges eintreten können, sofort wieder ersetzt werden.
In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung veranschaulicht. Fig. 1 zeigt die erste Ausführung einer hydraulischen Bremseinriehtung in schematischer Darstellung mit den wesentlichen Teilen im Längsschnitt. Fig. 2 eine zweite, ähnliche Ausführungsform, ebenfalls in sehematischer Darstellung und teilweise im Schnitt.
In Fig. 1 bezeichnet 1 den druckerzeugenden Hauptzylinder mit dem darin angeordneten Druckkolben 2, der wie üblich durch die Stange J und den Bremsfusshebel 4 angetrieben wird. Über dem Druckzylinder 1 ist der Flüssigkeitsbehälter 5 und über diesem ein Pumpenzylinder 6 angeordnet, dessen Kolben 7 durch Kette 8 mit dem Kupplungshebel 9 verbunden ist. Die beiden Zylinder 1 und 6 liegen parallel zueinander und sind zusammen mit dem dazwischenliegenden Flüssigkeitsbehälter. 5 in einem Block gegossen. An der Kette 8 ist ein Mitnehmer 10 vorhanden, der sich von vorn gegen den Ansatz 4'
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des Fusshebels 4 legt, so dass der Kolben 7 auch beim Niedertreten des Fusshebels 4 angetrieben wird.
Der Arbeitsraum der Pumpe 7 steht über dem Kanal 5', in welchem das Saugventil 11 eingeschaltet ist, mit dem Vorratsbehälter 5 in Verbindung. An den Auslass des Arbeitsraumes 7'ist unter Zwischenschaltung des Druckventils 12 das eine Ende der Bremsdruckleitung 14 angeschlossen, in die nacheinander die Radbremszylinder 15, 16, 17, 18 eingeschaltet sind, von denen der Radbremszylinder 16 im Längsschnitt dargestellt ist. Die Bremsdruckleitung 14 ist in der Form einer geschlossenen Kreisleitung angeordnet, die ihren Anfang am Auslass des Hauptdruckzylinders 1 nimmt und am entgegen- gesetzten Ende in den Arbeitsraum der Pumpe 7 mündet. Zwischen den beiden Leitungsenden liegen der Hauptdruekzylinder 1, der Vorratsbehälter 5 und der Arbeitsraum 7'der Hilfspumpe 7.
Durch eine von der Druckkolbenmanschette 19 gesteuerte Seitenöffnung 20 in der Wand des Hauptdruckzylinders 1 kann die Flüssigkeit zurück in den Vorratsbehälter 5 gelangen.
Jeder Radbremszylinder enthält, wie üblich, zwei gegenläufige Kolben 24 und 25, vor deren Stirnende je eine Dichtmanschette 28, 29 aus Gummi oder einem sonst geeigneten Stoff vorgesehen ist. In dem Raum zwischen den beiden Spreizkolben 24, 25 ist ein Füllstück. 30 angeordnet, durch das das Volumen dieses Raumes verringert wird. Das Füllstück besitzt eine zentrale Bohrung :?', mittels derer es auf den zapfenähnlichen Vorsprüngen 26,27 gehalten wird, die auch gleichzeitig als Träger für die Dichtmanschetten 28, 29 dienen. Die Kolben 24, 25 stehen über die Druckkolbern 24', 25' mit den oberen Enden der Bremsbacken 24" in loser Berührungsverbindung.
Die Bremsbacken sind im Innern der Bremstrommel angeordnet und stehen unter dem Einfluss einer Rückzugfeder 24'". Wie der geschnittene Radbremszylinder 16 zu erkennen gibt, erfolgt die Bremsölzuleitung und besonders die BremsolabMtung an höchster Stelle. Der Bremsbedienungshebel 4 ist bei 23 nach rückwärts federnd nachgiebig gelagert, so dass er bei starker Rüekdruckwirkung vom Innern der Bremse her nach hinten ausweichen kann, wobei das Ausgleichsloeh 20 freigegeben wird.
Die Arbeitsweise der beschriebenen Bremseinriehtung ist folgende : Beim Auffüllen des Brenssystems wird entweder der Kupplungshebel 9 oder der Bremshebel 4 mehrmals pumpenähnlieh niedergetreten, wobei der Kolben 7 der Hilfspumpe 6 hin-und herbewegt wird. Letztere fördert dabei Flüssigkeit aus dem Vorratsbehälter 5 in das Leitungsnetz einschliesslich der Radbremszylinder und des Hauptzylinders. Die in den Leitungen und in den Radbremszylindern befindliche Luft wird durch
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windung des nachgiebigen Anschlages 2. 1 zurÜck in den Vorratsbehälter 5. Dort sammelt sich die Luft über dem Flüssigkeitsspiegel, von wo sie dann durch eine Entlüftungsöffnung entweiellt.
Ist die Bremsanlage vollständig mit Flüssigkeit gefüllt und die nötige Vorspannung erzielt, so wird die Entlüftungsöffnugn im Vorratsbehälter 5 verschlossen, so dass die Bremse betriebsfertig ist.
Wird nun einer der Bedienungshebel 4 oder 9 bedient, d. h. niedergetreten, dann wird gleiehzeitig der Kolben 7 der Zusatzpumpe durch die Kette 8 entgegen der Druckfeder angetrieben. Die Zusatzpumpe 6 saugt hiebei Flüssigkeit aus dem Vorratsbehälter 5 durch die Leitung J'in den Arbeits- raum 7'an. Nach Freigebe des Bedienungshebels wird die in diesem Raum befindliche Flüssigkeit durch die gespannte Feder 22 Über das Druckventil J8 in die Leitung 14 und weiter nacheinander in die Radbremszylinder und den Hauptbremszylinder gedrückt. Etwaige Flüssigkeitsverluste werden in der Bremsanlage ersetzt.
Die überschüssige Flüssigkeitsmenge, welche in der Bremsdruckanlage nicht
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dieses Seitenloch wird durch Zurückdrängen des Hauptdruekkolbens 3 freigegeben. Durch das Arbeiten der Zusatzpumpe 6,7 wird stets von neuem aus dem Vorratsbehälter 5, der zugleich die Funktion eines Luftabseheideraumes hat, Flüssigkeit in die Bremsdruckleitung 14 gedrückt. Der Vorgang findet dabei in einer geschlossenen Kreisleitung statt, in die die einzelnen Teile nacheinander eingeschaltet sind.
Die Flüssigkeitssäule wird beim Bedienen der Zusatzpumpe nach und nach durch die ganze Bremsanlage hindurchgetrieben, wobei sich die Luft im Behälter 5 absondert. Die beschriebene Einrichtung sorgt dafür, dass die Bremslage durch absatzweises Umwälzen der Bremsflüssigkeit selbsttätig einwandfrei entlüftet wird.
Der Umlauf der Flüssigkeit in der Bremsdruekanlage erfolgt um so schneller, je geringer die umzuwälzende Flüssigkeitsmenge bzw. je grösser das Fördervolumen der Zusatzpumpe ist. Es ist deshalb zweckmässig, den Durchmesser des Zylinders der Zusatzpumpe 6 möglichst gross, zumindest
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ändert wird. Durch die Anordnung der Füllstüeke 30 in den Radbremszylindern wird im wesentlichen Masse dazu beigetragen, die umzuwälzende Flüssigkeitsmenge in der Bremsdruckanlage zu verringern.
In Fig. 2 ist eine andere Ausführung der Erfindung gezeigt, wobei im Gegensatz zur Ausführung in Fig. 1 der Hauptdruckzylinder 11 und die Umwälzpumpe 6'getrennt voneinander angeordnet sind.
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des Wagens verlegte Ringleitung 141 angeschlossen. Die Radbremszylinder sind hiebei so angeordnet, dass die Stichleitungen gegenüber der Ringleitung 14' Steigung haben. Die Umwälzpumpe 6'ist hier zweckmässig an der Spritzwand 35 befestigt und sie besteht im wesentlichen aus den gleichen Teilen
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wie bei der Ausführung in Fig. 1, nur sind diese Teile im Gegensatz hiezu in einer lotrechten Ebene angeordnet.
Der Zylinder der Pumpe 6'ist von dem Flüssigkeitsvorratsbehälter 5"'umgebene. Der Pumpenkolben 7"ist durch das Seil. 36 od. dgl., welches über die Rolle 37 geführt ist, mit dem Kupplungspedal 9'und dem Bremsfusshebel 4" verbunden. Die Umwälzpumpe ist also auch bei dieser Ausführung wieder von diesen beiden Hebeln antreibbar.
Die in Fig. 2 dargestellte Anlage arbeitet wie folgt : Durch Bedienen des Kupplungsfusshebels 9' wird aus dem Vorratsbehälter 5''' über das Saugventil H'Flüssigkeit angesaugt. Die dabei stark gespannte Feder 22 drückt nach Freigabe des Bedienungshebels der Umwälzpumpe die von ihr angesaugte Flüssigkeit in die an den Auslass dieser Pumpe angeschlossene Leitung 11'und weiter über das Druckventil 12'in die Radbremszylinder und den Hauptbremszylinder.
Die den Auffüllbedarf der Bremse übersteigende Flüssigkeitsmenge wird durch den an das Seitenloch 1" des Hauptbremszylinders 1' angeschlossenen Rückführungsstrang der Ringleitung 11'fiber das Ventil- ? zurück in den Vorratsbehälter 5'"gefördert. Die Flüssigkeit in der Bremsdruckanlage wird beim Arbeiten der Umwälzpumpe absatzweise in Umlauf gesetzt. Da die Stiehleitungen-7- gegenüber der Ringleitung 14' eine geringe Steigung haben, steigen die in den Radbremszylindern sich ansammelnden Luftteilchen von selbst nach der Ringleitung hoch, von wo sie durch die Umwälzpumpe zusammen mit der urge-
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gemacht werden.
Durch vorstehend beschriebene Erfindung wird nicht nur die Entlüftung von hydraulischen
Bremsen ausserordentlich vereinfacht, so dass sie von jedem Laien vorgenommen werden kann, sondern es wird selbsttätig für eine dauernde Nachentlüftung gesorgt, indem der Fahrer beim Schalten, wo er den Kupplungshebel bedienen muss, die Flüssigkeit in eine Umlaufbewegung versetzt.
Die Erfindung bringt es weiter mit sich, dnss durch die Umwälzpumpe für eine Auffüllung und dauernde Aufrechterhaltung der Vorspannung im Bremsleitungsnetz gesorgt wird. Wenn ein Kraftfahrzeug mit hydraulischer Bremse längere Zeit ausser Betrieb gewesen ist, so kommt es vor, dass bei erstmaligem Bedienen der Flüssigkeitsbremse der Fusshebel ohne Wirkung bis zum Fussbrett herabgetreten werden kann, d. h. die Bremse versagt, weil die nötige Vorspannung in der Bremslage nicht mehr vorhanden ist. Erst durch mehrmaliges Hin-und Herschwenken des Bremsfusshebels wird die Bremsanlage aufgefüllt, so dass die für das Bremsen notwendige Vorspannung vorhanden ist. Inzwischen kann aber das Versagen der Bremse bereits zum Verhängnis geworden sein.
Bei vorliegender Erfindung besteht diese Gefahr nicht. Beim Anfahren muss bekanntlich vom Leerlauf auf den ersten, zweiten, dritten Gang usw. geschaltet werden ; dies erfordert das wiederholte Bedienen der Kupplung. Bei diesen Bewegungen wird zugleich die Bremsanlage aufgefüllt, da die Umwälzpumpe durch das Kupplungspedal angetrieben wird. Die Erfindung bietet ferner auch in kalten Jahreszeiten Vorteile. Die heutzutage in den Flüssigkeitsbremsen verwendete Flüssigkeit hat die Eigenschaft, dass sie selbst bei sehr starker Kälte praktisch nicht gefriert : indes zieht sich die Flüssigkeit hiebei aber stark zusammen.
Arbeitet nun die Nachlaufflüssigkeit der Bremsanlage nicht einwandfrei, so ist auch in diesem Fall damit zu rechnen, dass beim Bedienen der Bremse die Bremswirkung wegen ungenügender Vorspannung im Bremsleitungsnetz praktisch nicht vorhanden ist, was eine grosse Gefahr beim Fahren und nicht zuletzt für den Verkehr bedeutet. Dieser Nachteil kommt bei Anwendung der Erfindung in Wegfall.
Es liegt im Wesen der Erfindung, dass die vorgeschlagenen Ausführungsformen in mannigfachster Weise abgeändert werden können. Die Erfindung lässt sich ausser bei Kraftfahrzeugen auch bei Flugzeugen, Schienenfahrzeugen und sonstigen Fahrzeugen anwenden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zum selbsttätigen Entlüften von mit einem geschlossenen Bremsleitungsnetz versehenen Flüssigkeitsbremsen von Kraftfahrzeugen od. dgl., dadurch gekennzeichnet, dass in das Bremsleitungsnetz eine beim Bremshub antreibbare Umwälzpumpe eingeschaltet ist, die mit einem Bedienungshebel od. dgl. des Fahrzeuges bewegungsschliissig verbunden ist und die Flüssigkeit im Bremsleitungsnetz beim Rückgang der Bremse in die Lösestellung absatzweise umwälzt.