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Hydraulische Bremseinrichtung, insbesondere für Kraftfahrzeuge.
Die Erfindung betrifft eine hydraulische Bremse für Kraftfahrzeuge, insbesondere Kraftwagen, Es wird bezweckt, eine Bremseinrichtung zu schaffen, die mit aller Sicherheit das Entstehen von Unterdruck in der wirksamen Bremsanlage einschliesslich der Flüssigkeitsleitungen und der Radbrems- zylinder verhindert. Der geringste Unterdruck führt dazu, dass Luft in die Bremsanlage eindringt.
Bekanntlich ist Luft innerhalb einer hydraulischen Bremse ein sehr schädlicher Bestandteil, da Luft infolge ihrer Zusammendrückbarkeit beim Bremsen mehr oder weniger eine Pufferwirkung hervorruft, die die Bremswirkung ernstlich gefährdet. Um das Eindringen von Luft in den wirksamen Teil der Bremsanlage zu vermeiden, ist dafür zu sorgen, dass innerhalb dieses Teiles der Bremse stets ein genügender Überdruck herrscht, der auch dann aufrechterhalten bleibt, wenn Volumenveränderungen der Bremsflüssigkeit eintreten, die beispielsweise durch Lecken, Herabgehen der Temperatur infolge Kälte od. dgl. eintreten.
Von der Erfahrung ausgehend, dass es zur Vermeidung des Auftretens von Unterdruck in der Bremseinrichtung beim Zurückgehen des Kolbens nach Lösen der Bremsen nicht genügt, dem Zylinderraum durch blosses Ansaugen Bremsflüssigkeit zuzuführen, sondern dass dies unter Druck geschehen muss, ist die Anwendung von Vorratsbehältern bekanntgeworden, aus denen die Flüssigkeit in den Druckzylinder durch den infolge Höherlegens des Behälters entstehenden statischen Flüssigkeitsdruck gefördert wird. Da dieser statische Druck zur Vermeidung der Bildung von Unterdruck im Druckzylinder der Bremseinrichtung häufig nicht genügt, ist auch eine Vorrichtung bekanntgeworden, die einen Druckspeicher durch einen von Hand aus betätigten Kolben unter Druck setzt und durch Federwirkung den Druck im Druckzylinder erhält.
Dies ist aber nur dann möglich, wenn durch aufmerksame Bedienung der Vorrichtung ein Verlust von Flüssigkeit innerhalb der Bremseinrichtung durch Wiederauffüllen des Druckspeichers ausgeglichen wird. Geschieht dies nicht, so kann der Fall eintreten, dass in dem Druckspeicher überhaupt keine Flüssigkeit mehr vorhanden ist und der Druckspeicher wirkungslos wird.
Die vorliegende Erfindung bezweckt die Vermeidung der den bekannten Ausführungen anhaftenden Nachteile ; weiter bezweckt sie, die neue Bremseinrichtung vor allem auch baulich sehr einfach zu gestalten, um ein Bremsaggregat zu erhalten, das leicht im Gewicht und gering in seinen Abmessungen ist, damit es in Fahrzeugen, namentlich in mittleren und kleineren Kraftwagen, ohne Schwierigkeiten untergebracht werden kann.
Um das erwähnte Problem zu lösen, wird eine hydraulische Bremse gewählt, bei der der Hauptzylinder über ein Nachfüllventil, das sich durch die Saugwirkung bei der Rückkehrbewegung des Druckkolbens im Hauptzylinder öffnet, an den Vorratsbehälter angeschlossen ist und ausserdem ein übliches Ausgleiehloch aufweist, das beim Bremsvorgang durch den besagten Druckkolben bzw. die vor diesem befindliche Dichtmanschette verschlossen wird. Erfindungsgemäss ist nun an das erwähnte Ausgleichloch ein sich selbsttätig auffüllender Druckspeicherraum angeschlossen, der in Ruhestellung der Bremse die Flüssigkeit im gesamten Bremssystem ständig unter Überdruck hält. Das selbsttätige Auffüllen
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in den Hauptzylinder beim Rückgang des Druckkolbens angesaugt wird.
Der Druckspeicherraum besteht zweckmässig aus einem kleinen Zylinder, welcher einen federbelasteten Kolben enthält, der bei gelöster Bremse durch das Ausgleichloch hindurch auf das gesamte wirksame Bremssystem bis zu
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den Radbremszylindern einen ständigen, der Federspannung entsprechenden Druck ausübt. Dank dieser neuen Bremseinrichtung ist es unmöglich, dass sich Unterdruck in irgend einem Teil des wirksamen
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im Vorratsbehälter angeordnet sind, was z. B. auf die Radbremszylinder und die Flüssigkeitsleitungen zutrifft.
In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung in einer beispielsweisen Ausführungsform
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Hauptdruckzylinder mit angeschlossenem Vorratsbehälter und Druckspeicher im ungefüllten Zustand ; Fig. 1 a die Bremse im aufgefüllten Zustand und den Kolben im Druckspeicher in normaler Betriebsstellung ; Fig. 2 einen Querschnitt nach Linie II-II der Fig. 1 ; Fig. 3 die neue Flüssigkeitsbremse in Draufsicht ; Fig. 4 eine einfache Brfestigungsmöglichkeit dieser Flüssigkeitsbremse am Längsträger eines Kraftwagens in schematischer Darstellung.
Es bezeichnet 1 den Bremsfusshebel, der um die Achse 2 schwenkbar ist. Am unteren Ende des Bremsfusshebels ist die Kolbenstange 3 angelenkt, die den Druckkolben 4 mit davorliegender Dicht-
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sich in der Ruhestellung rückwärts gegen einen Anschlag in Gestalt eines Sperriges 8, der in eine innere Ausdrehung am hinteren Ende des Hauptzylinders 6 eingelegt ist. Auf dem vorderen Ende des Hauptzylinders 6 befinden sich die Auslässe 9 und 10, an die die Bremsleitungen 11 und 12 angeschlossen sind, welche nach den Radbremszylindern (nicht dargestellt) führen.
Der Hauptzylinder 6 besitzt wie üblich eine kleine Seitenöffnung 15, das sogenannte Ausgleichloch. Dieses Loch ist derart angeordnet, dass es in Ruhestellung der Bremse vom Druckkolben 4 bzw. der vor diesem liegenden Dichtungsmanschette freigelegt ist, wie dies in Fig. 1 zu sehen ist. An das Ausgleichloch 15 ist nach aussen ein Druckraum angeschlossen, der durch den Zylinder 14 gebildet wird, in den ein Kolben 16 mit davorliegender Dichtungsmanschette 17 gleitet ; der Kolben 16 ist durch eine Feder 22 belastet. Nach unten wird der Weg des Kolbens durch einen Anschlag begrenzt, der z. B. durch eine in die Stirn dieses Kolbens eingeschraubte Kopfschraube 18 gebildet wird, die zugleich als Widerlager jür die Haltefeder der Dichtungsmanschette 17 dient.
Der Zylinder 14 ist innerhalb des Flüssigkeitsvorratsbehäters 20 gelagert, der zweckmässig aus Blech besteht. Der Vorrats-
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verschlossen. Am Deckel 21 findet die auf dem Kolben 16 lastende Druckfeder 22 mit ihrem einen Ende ihr Widerlager. Die Druckfeder 22 sichert also den D2ckel 21 gegen selbsttätiges Lösen. Der Zylinder 14 besitzt mehrere in der gleichen Ebene angeordnete Seitenlöcher 23, die durch den Kolben 76 gesteuert werden. Diese Löcher werden nur dann freigegeben, wenn der Druck im Bremssystem bd gelöster Bremse einen bestimmten Wert übersteigt. Die zum Ausgleich von Volumenänderungen der Bremsflüssigkeit innerhalb des Bremssystems dienende Nachfüllflüssigkeit F befindet sich sowohl im Vorratsbehälter 20 als auch im Zylinder 14.
Nahe dem Auslassende des Hauptzylinders 6 it ein Nachfüllventil 26 vorgesehen, das sich nach dem Innern des Hauptzylinders öffnet und den Vorrats-
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kehrbewegung des Druckkolbens 4 im Hauptzylinder 6 nach dem Bremsvorgang durch das Nachfüll- ventil 26 eine erheblich grössere Flüssigkeitsmenge aus dem Vorratsbehälter 20 angesaugt wird als bei diesem Vorgang Flüssigkeit aus den engen Bremsleitungen zurückzuströmen vermag. Infolgedessen wird, wenn der Druekkolben 4 seine Ausgangslage (Ruhestellung) wieder erreicht hat, im Haupt-
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handen sein.
Wie sich durch eingehende praktische Untersuchungen ergeben hat, ist es zweckmässig das Verhältnis der durch das Nachfüllventil 26 angesaugten Flüssigkeitsmenge zu der aus den Brems- leitungen 11, 13 während der Rückk ? hrbewegung des Druckkolbens 4 in den Hauptzylinder 6 zurück- strömenden Flüssigkeitsmenge etwa 15 : 1 zu wählen.
Um den Druckkolben 4 im Hauptzylinder nach hinten gut abzudichten, wird zweckmässig eine Dichtung, z. B. in Form eines Gummiringes 28, vorgesehen, der in eine Ringnut eingelegt ist.
Wie Fig. 2-4 zeigen, besitzt der Hauptzylinder 6 einen Seitenflansch. 30, welcher zum Befestigen
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Bremsenhalter nötig ; die B Festigung erfolgt vielmehr unmittelbar an dem Längsträger. 37 des Fahrzeuges.
Zu diesem Zweckist der Drnek-peicher 14 mit dem darunterliegenden Hauptzylinder 6 exzentrisch zum Vorratsbehälter 20 angeordnet, wodurch die Befestigung des Bremsaggregates mittels des Seitenflansches-30 am Rahmenlängsträger 31 erleichtert wird. Selbstverständlich kann das Bremsaggregat auch mit einem Stirnflansch ausgerüstet werden ; ebenso kann der Druckzylinder 14 auch zentrisch
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die nach Abnahme des Verschlussdeckels 21 in den Vorratsbehälter 20 gegossen wird. Durch pumpen- ähnliches Hin-und Herschwenken des Fusshebels 7 wird absatzweise neue Flüssigkeit durch das Nachfüllventil 26 in den Hauptzylinder 6 gesaugt, die beim darauffolgenden Bremshub bzw.
Pumpenhub
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durch die Auslässe 9, 10 und die Rohrleitungen 11, 12 nach den Radbremszylindern gedrückt wird.
Dieser Vorgang dauert so lange, bis die ganze Bremsanlage entlüftet und nach Schliessen dçr Entlüftungsstellen alle Teile vollkommen mit Flüssigkeit aufgefüllt sind und der gewünschte Überdruck im hydraulischen Bremssystem erreicht ist, der das Eindringen von Aussenluft in die'betreffenden Teile der Bremse verhindert. Bei diesem Vorgang hat sich auch der gemäss der Erfindung an das Ausgleichloch 15 angeschlossene, als Druckspeicherraum wirkende Zylinder 14 durch allmähliches Anheben des federbelasteten Druckkolbens 16 in die Stellung entsprechend Fig. 1 a unter gleichzeitiger Spannung der Druckfeder 22 selbsttätig mit überschüssiger Flüssigkeit aus dem Hauptzylinder 6 aufgefüllt.
Dieses Auffüllen des Zylinders 14 geschieht dadurch, dass nach vollständiger Auffüllung der Radbremszylinder, der Bremsleitungen und des Hauptzylinders und infolge weiterer Pumpbewegungen des Fusshebels 1 auch weiterhin Flüssigkeit durch das Nachfüllventil 26 in den Hauptzylinder angesaugt wird.
Der hiedurch geschaffene Überschuss an Flüssigkeit wird durch die üblichen Bremsbackenfedern, sobald der Druckkolben 4 im Hauptzylinder 6 seine Ausgangslage erreicht, also das Ausgleichloch 15 freigegeben hat, in den Druckspeicherraum 14 gedrückt. Dieser Vorgang wiederholt sich so lange, bis der federbelastete Kolben 16 die in Fig. 1 a dargestellte Betriebsstellung erreicht hat und weiterhin noch Überschussflüssigkeit durch die Abflusslöcher 23 in den Vorratsbehälter 20 zurückströmt.
Die im Druckzylinder 14 gespeicherte Flüssigkeit steht zur Verfügung, um später im Betrieb etwaige Volumenverringerungen der Flüssigkeit im Bremssystem bei Nichtgebrauch der Bremse auszugleichen. Durch die vorhandenen Abflusslöcher 23 ermöglicht der erwähnte Druckspeicherraum auch einen Ausgleieh jeglichen Überschusses an Flüssigkeit im Bremssystem, der aus andern Gründen, beispielsweise durch Temperaturerhöhung entsteht. Der in dem Zylinder 14 erzeugte Überdruck kann also einen gewissen Wert nicht überschreiten. Durch entsprechende Bemessung der Stärke und Spannkraft der Belastungsfeder 22 kann man z. B. den Überdruck auf jeden gewünschten Wert einstellen.
Das Nachfüllventil 26, das für gewöhnlich geschlossen ist, indem es durch den im Bremssystem herrschenden Überdruck auf seinen Sitz gedrückt wird, bleibt auch beim Bremshub unwirksam. Der hiebei im Hauptzylinder 6 erzeugte Bremsdruck hält das Nachfüllventil fest auf seinem Sitz, so dass es vollkommen dicht abschliesst und somit kein Bremsdruck verlorengehen kann. Das Nachfüllventil öffnet sich nur nach dem Bremsvorgang bei der Rückkehrbewegung des Druckkolbens 4 im Hauptbremszylinder in seine Ruhelage, d. h. unter dem Einfluss der hiebei auftretenden Saugwirkung.
Der an das Ausgleichsloch 15 angeschlossene Druckspeicher 1. bietet die volle Gewähr dafür, dass im Hauptzylinder 6, den Rohrleitungen 11, 12 und den Radbremszylindern stets der nötige Überdruck herrscht, so dass das Einsaugen von Luft in die Bremsdruckanlage verhindert wird. Der Druckspeicher sorgt dafür, dass der erforderliche Überdruck auch dann erhalten bleibt, wenn bei tiefen Temperaturen eine merkliche Zusammenziehung der Bremsflüssigkeit in den erwähnten Teilen der Bremse stattfindet. Dies ist wichtig besonders in bezug auf Teile, die höher als der Flüssigkeitsspiegel im Vorratsbehälter liegen, wie Radbremszylinder und Krümmungen der Rohrleitungen. Es steht also jederzeit eine kraftvolle Bremse zur Verfügung, was eine erhöhte Sicherheit im dichten Verkehr und bei hohen Fahrgeschwindigkeiten bedeutet.
Durch die erfindungsgemässe Bremseinrichtung wird schliesslich noch die Möglichkeit geschaffen, die hydraulische Bremse mit einer Flüssigkeit zu betreiben, deren Viskosität sich unter dem Einfluss wechselnder Temperatur stark ändert. Bekanntlich werden die heutzutage auf dem Markt befindlichen hydraulischen Bremsen mit einer Spezialflüssigkeit betrieben, deren Viskosität innerhalb der praktisch vorkommenden Temperaturen im wesentlichen konstant ist. Eine solche Spszialflüssigkeit ist aber wegen ihrer eigentümlichen Zusammensetzung sehr teuer und erhöht demzufolge auch die Unterhaltungskosten der hydraulischen Bremse.
Beim Gegenstand der vorliegenden Erfindung werden dank der Anordnung des sich selbsttätig auffüllenden Druckspeichers 14 die bei einer Bremse unerwünschten Folgen jeder Viskositätsänderung, die den Überdruck im Bremssystem beeinträchtigen, sofort ausgeglichen, weshalb auch z. B. Mineralöl verwendbar ist.
PATENT-ANSPRÜCHE : 1. Hydraulische Bremseinrichtung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bei der der Hauptzylinder unter Zwischenschaltung eines Nachfüllventils an den Vorratsbehälter angeschlossen ist, dass sich bei der Rückkehrbewegung des Druckkolbens im Hauptzylinder infolge Saugwirkung selbsttätig öffnet, wobei ausserdem im Hauptzylinder ein Ausgleichloch vorgesehen ist, welches beim Brems-
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dass in dem in der Stellung des Kolbens für gelöste Bremse mit dem Hauptdruckzylinder (6) in Verbindung stehenden Vorratsbehälter (20) ein Druckspeicherraum (14) angeordnet ist, der durch den im Druckzylinder infolge Überströmens der Bremsflüssigkeit nach dem Zurückgehen des Kolbens (4) entstehenden Überdruck selbsttätig wieder aufgefüllt wird.