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Motorbremse für Verbrennungskraftmaschinen, insbesondere in Kraftfahrzeugen
Die Erfindung bezieht sich auf eine Motorbremse für Verbrennungskraftmaschinen, insbesondere in Kraftfahrzeugen, bei welcher jeder Zylinder mit einem Abblaseventil mit einem durch ein Druckmittel, z. B. eine Feder, auf seinen Ventilsitz gedruckten Ventilkegel, auf welchen der im Verbrennungsraum herrschende Druck einwirkt, versehen ist, und das Abblaseventil bei laufender Maschine durch ein vom Führersitz aus zu betätigendes, zweckmässig mit einer Schnappschaltung ausgerüstetes Sperrglied in bekannter Weise dauernd geschlossen gehalten ist.
Bei derartigen Motorbremsen kommt die Bremswirkung dadurch zustande, dass die Abblaseventile, welche bei laufender Maschine dauernd geschlossen gehalten sind, beim Einschalten der Motorbremse freigegeben werden und sich jeweils bei Erreichen eines bestimmten Druckes selbsttätig öffnen und die verdichtete Ladung des ihnen zugeordneten Zylinders entweichen lassen. Der Kolben jedes Zylinders muss also Verdichtungsarbeit leisten, bis sich jeweils das betreffende Abblaseventil öffnet. Die Bremswirkung der bekannten Motorbremsen dieser Art ist jedoch sehr beschränkt, weil sich die Abblaseventile sofort wieder schliessen, wenn der Druck im Verbrennungsraum unter den Druck abfällt, bei welchem sich diese Abblaseventile zu öffnen beginnen. Die verdichtete Ladung wird deshalb nicht vollständig entspannt.
Je schwächer die diese Abblaseventile geschlossen haltenden Federn sind, desto geringer ist die durch den Verdichtungshub erzielte Bremswirkung, und je stärker diese Federn sind, desto geringer ist die Entspannung der verdichteten Ladung und desto grösser die antreibende Wirkung der verdichteten Ladung beim Expansionshub. Es ist allerdings schon eine Motorbremse mit derartigen Abblaseventilen bekannt, bei weicher diese Abblaseventile durch den Druck der Einspritzpumpe oder der Anlassluft gesteuert werden. Derartige Motorbremsen, die natürlich nur bei Motoren mit Einspritzpumpe oder solchen, bei welchen Anlassluft unter Druck zur Verfügung steht, in Frage kommen, erfordern aber einen erheblichen baulichen Aufwand, und die erforderlichen Druckleitungen sowie deren Anschlussorgane sind störungsanfällig.
Alle diese Nachteile können durch die vorliegende Erfindung behoben werden.
Gegenstand der Erfindung ist eine Motorbremse der eingangs erwähnten Art, bei welcher das Gehäuse des Abblaseventils eine Kammer aufweist, welche einen zylindrischen Teil besitzt, der einen mehrfach grösseren Durchmesser als die Öffnung des Ventilsitzes aufweist und in dessen Wandung ins Freie führende Austrittsöffnungen vorgesehen sind und in welchem ein Kolben angeordnet ist, dessen untere Kante in. an sich bekannter Weise die Austrittsöffnungen steuert und welcher mit dem Ventilkegel durch eine Spindel starr verbunden ist, wobei der axiale Abstand des Ventilkegels von der die Austrittsöffnungen steuernden unteren Kante des Kolbens kleiner ist als der Abstand des Ventilsitzes von den Austrittsöffnungen.
Ein solches Abblaseventil wird bei als Bremse benutzter Verbrennungskraftmaschine bei einem bestimmten, wählbaren Verdichtungsdruck selbsttätig geöffnet, schliesst dann aber nicht sofort wieder, wenn dieser Druck unterschritten wird, sondern wird, da bei dem einmal geöffneten Abblaseventil der Druck nicht mehr nur auf den Ventilkegel, sondern auf die um ein Mehrfaches grössere Fläche des Kolbens wirkt, dauernd weiter offen gehalten, bis ein weit niedrigerer Druck erreicht ist. Die Bremswirkung des vom rollenden Fahrzeug angetriebenen Motors kann dadurch ganz beträchtlich gesteigert werden.
Derartige Abblaseventile, welche nicht nur bei neu entworfenen Verbrennungskraftmaschinen vorgesehen, sondern auch bei bestehenden Verbrennungskraftmaschinen leicht nachträglich eingebaut werden können, eignen sich für alle Arten von Kolbenmotoren, insbesondere auch für Zweitaktmotoren.
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Die Motorbremse gemäss der Erfindung kann so. ausgebildet sein, dass beim Umstellen der Verbrennungskraftmaschine vom Bremsbetrieb auf Arbeitsbetrieb, d. h. beim Ausschalten der Motorbremse, die Vorspannung der die Abblaseventile geschlossen haltenden Federn über ein vom Fahrer zu betätigendes Organ so stark erhöht wird, dass diese Federn die Abblaseventile auch gegen den höchsten in den Verbrennungsräumen vorkommenden Druck geschlossen halten.
Um jedoch diesen unter Umständen, besonders bei vier-und mehrzylindrigen Verbrennungskraftmaschinen, recht beträchtlichen Kraftaufwand zu verringern, kann aber auch jedes Abblaseventil mit einem Sperrglied für den mit dem Ventilkegel verbundenen Kolben versehen sein, welches in seiner einen Stellung, bei arbeitender Verbrennungskraftmaschine. den Kolben und damit den Ventilkegel in Schliessstellung blockiert, in seiner andern Stellung, bei zum Bremsen benutzter Verbrennungskraftmaschine, jedoch freigibt. Die Vorspannung der die Abblaseventile geschlossen haltenden Federn muss hiebei nicht verändert werden, und zum Umstellen der Verbrennungskraftmaschine vom Bremsbetrieb auf Arbeitsbetrieb müssen lediglich die Sperrglieder der Brems-bzw. Abblaseventile aus ihrer einen in ihre andere Stellung gebracht werden. wofür. ein erheblicher Kraftaufwand nicht erforderlich ist.
Zweckmässig erfolgt dabei das Verbringen der Sperrglieder der Abblaseventile aus ihrer einen in ihre andere Stellung ruckartig.
In der Zeichnung sind vier beispielsweise Ausführungsformen von Bremsventilen für Motorbremsen für Verbrennungskraftmaschinen, insbesondere solche von Kraftfahrzeugen, gemäss der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen Fig. 1 einen axialen Schnitt durch die erste Ausführungsform eines Bremsventiles, Fig. 2 einen axialen Schnitt durch die zweite AusfUhrungsform eines Bremsventiles, Fig. 3 eine Seitenansicht der dritten Ausführungsform eines Bremsventile, teilweise im Schnitt, Fig. 4 einen axialen Schnitt durch die vierte AusfUhrungsform eines Bremsventiles, Fig. 5 eine Ansicht der Segmentscheibe mit dem Schiebekeil des Bremsventiles nach Fig. 4, Fig.-6 eine Draufsicht auf den Schiebekeil des Bremsventiles nach Fig. 4 und 5, und Fig. 7 einen Schnitt durch den Schiebekeil nach der Linie VII-VII in Fig. 6.
Mit 1 ist ein Zylinderkopf einer im weiteren nicht dargestellten Verbrennungskraftmaschine und mit 2 dessen Verbrennungsraum bezeichnet. In den Verbrennungsraum 2 mündet eine Gewindebohrung des Zylinderkopfes l, in welche das untere, mit einem entsprechenden Gewinde versehene Ende eines Ventilgehäuses 3 eingeschraubt ist. Dieses nach oben sich erweiternde Ventilgehäuse 3 besitzt in seinem untersten Teil, nahe seiner Mündung, einen Ventilsitz 4 und in seinem oberen Teil einen erheblich grösseren Durchmesser aufweisenden, zylindrischen Raum 5. Eine sich nach oben konisch erweiternde Kammer 6 leitet vom Ventilsitz 4 in den zylindrischen Raum 5 über. Am unteren Ende des zylindrischen Raumes 5 sind in der Wand des Ventilgehäuses 3 Austrittsöffnungen 7 vorgesehen.
Im Raum 5 ist ein hohler, unten geschlossener Kolben 8 geführt, an dessen Unterseite eine Ventilspindel 9, die an ihrem Ende einen Ven- tiegel 10 trägt, sitzt. Der Raum 5 ist oben durch einen Flansch 11 eines Führungsstückes 12 abgeschlossen, welcher Flansch 12 durch eine auf ein Gewinde 13 am oberen Ende des Ventilgehäuses 3 aufgeschraubt Überwurfmutter 14 auf dem Ventilgehäuse 3 angepresst gehalten ist. Im FUhrungsstUck 12 ist eine Stossstange 15 geführt, welche an ihrem unteren Ende einen im Raum 5 liegenden Federteller 16 trägt. Zwischen diesem Federteller 16 und dem Kolben 8 ist eine Druckfeder 17 angeordnet, welche den Kolben 8 nach unten und damit den Ventilkegel 10 auf den Ventilsitz 4 drückt.
Oben im FUhrungsstUck 12 ist auf einer Achse 18 ein auf das obere Ende der Stossstange 15 wirkender Exzenter 19 gelagert. Dieser Exzenter 19 kann durch ein in der Zeichnung nicht dargestelltes Gestänge oder einen Bowdenzug, gegebenenfalls auch auf pneumatischem oder hydraulischem Wege vom FUhrersitz des Fahrzeuges verstellt werden. Die Stossstange 15 kann auch unter Vermeidung des Exzenters 19 durch ein Druckmittel sinngemäss beeinflusst werden.
Bei normaler Fahrt des Kraftfahrzeuges, d. h. bei arbeitender Verbrennungskraftmaschine, befindet sich der Exzenter 19 in einer solchen Stellung, dass er die Stossstange 15 im FUhrungsstUck 12 nach unten drückt. Dabei erhält die Druckfeder. 17 eine solche Spannung, dass sie den Kolben 8 mit dem Ventilegel 10 auch gegen den höchsten im Verbrennungsraum 2 auftretenden Druck in Schliessstellung zu halten vermag. Soll nun die Verbrennungskraftmaschine zum Bremsen des Kraftfahrzeuges verwendet werden, so wird mittels der erwähnten Mittel der Exzenter 19 so verstellt, dass er die Stossstange 15 in ihrer Führung im FUhrungsstUck 12 nach oben weichen lässt.
Dadurch wird die zwischen dem Federteller 16 und dem Kolben 8 angeordnete Druckfeder 17 so weit entspannt, dass sie den Kolben 8 bei einem bestimmten, durch entsprechende Wahl der Kraft und der Vorspannung der Druckfeder 17 einstellbaren Druck der im Verdichtungsraum 2 verdichteten Ladung auf den Ventilkegel 10 zurückweichen lässt (s. Zeichnung). Erreicht nun beim Verdichtungshub der Druck im Verbrennungsraum 2 die vorgesehene Höhe, so wird der Ventilkegel 10 vom Ventilsitz 4 nach oben weggedrückt. Der Kolben 8 schliesst dabei vorerst die Aus-
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trittsöffnungen 7 noch ab, so dass der volle, im Verbrennungsraum 2 herrschende Druck auf den Kolben 8 zur Wirkung kommt, was bewirkt, dass dieser Kolben 8 hochgeschnellt wird.
Dabei gibt der untere Rand des Kolbens 8 die Austrittsöffnungen 7 frei und die im Verbrennungsraum 2 verdichtete Ladung kann somit durch die Kammer 6 und die Austrittsöffnungen 7 entweichen. Da jedoch eine gewisse Drosselung des Entweichens der Ladung stattfindet, bleibt in der Kammer 6 ein, wenn auch stark reduzierter, Überdruck erhalten. Da dieser reduzierte Überdruck jedoch auf die ganze Unterseite des Kolbens 8 wirkt, welche um ein Mehrfaches grösser ist als die Durchtrittsfläche des Ventilsitzes 4, genügt er, um den Kolben 8 und damit den Ventilkegel 10 in angehobener Stellung zu halten, auch wenn der Druck im Verbrennungsraum 2 unter die zum Abheben des. Ventilkegels 10 vom Ventilsitz 4 erforderliche Höhe abfällt.
Sinkt der auf den Kolben 8 wirkende Druck der entweichenden Ladung, so schliesst der unter der Wirkung der Druckfeder 17 vorrückende Kolben 8 die Austrittsöffnungen 7 allmählich wieder, so dass eine zunehmende Drosselung des Austrittes der Ladung eintritt, welche eine weitere Verzögerung des vollständigen Schliessens des Ventiles 4,10 bewirkt. Das Ventil 4,10 wird somit, wenn es einmal geöffnet wurde, weiter dauernd offen gehalten, bis der Druck im Verbrennungsraum 2 weit unter die zum Öffnen dieses Ventiles erforderliche Höhe abgesunken ist.
Durch geeignete Wahl der Stärke und der Vorspannung der Druckfeder 17 kann erreicht werden, dass die Öffnung des Ventiles 4,10 erst kurz vor Erreichen des maximalen Verdichtungsdruckes erfolgt, dieses Ventil dann aber offen bleibt, bis der Druck im Verbrennungsraum 2 auf einen kleinen Bruchteil, der auch bei sehr hohen Verdichtungsdrücken weit weniger als 1 atü betragen kann, abgesunken ist. Die Bremswirkung der Verbrennungskraftmaschine wird dadurch in höchst einfacher und zweckmässiger Weise beträchtlich gesteigert.
An Stelle des Kolbens 8 kann z. B. auch eine Membran vorgesehen sein, in deren Mitte das obere Ende der den Ventilkegel tragenden Ventilspindel eingesetzt ist. Diese Membran kann rückseitig durch eine Feder, deren Vorspannung vom Führersitz des Kraftfahrzeuges aus verändert werden kann, beeinflusst sein oder sie kann unter der Wirkung eines Druckmittels stehen, dessen Druck vom Führetsitz des Fahrzeuges aus verändert werden kann, damit bei arbeitender Verbrennungskraftmaschine das Bremsventil dauernd geschlossen gehalten werden kann.
In Fig. 2 ist mit 21 der Zylinderkopf eines Zylinders einer weiter nicht dargestellten Verbrennungskraftmaschine bezeichnet. In eine Gewindebohrung dieses Zylinderkopfes 21 ist das untere, mit einem entsprechenden Gewinde versehene Ende eines Ventilgehäuses 22 eingeschraubt, dessen unterer Teil konisch verjungt ist und in seinem untersten Teil einen Ventilsitz 23 enthält, während sein oberer Teil zylindrisch ausgebildet ist und im unteren Teil seiner Wandung auf gleicher Höhe angeordnete Auslassschlitze 24 aufweist. Im zylindrischen Teil des Ventilgehäuses 22 ist ein Kolben 25 verschiebbar, an dessen unterem Ende eine Ventilspindel 26 sitzt, die an ihrem Ende einen auf den Ventilsitz 23 passenden Ventilkegel 27 aufweist.
Auf die Oberseite des Kolbens 25 wirkt eine Druckfeder 28, welche sich gegen einen Ring 29 abstützt, der mittels eines Schraubdeckels 30 auf dem oberen Rand des Ventilgehäuses 22, in welchem er durch einen Anpass zentriert ist, gehalten ist. Der Kolben 25 besitzt an seiner Oberseite einen axialen Bolzen 31 mit abgerundetem Ende. Innenseitig am Schraubdeckel 30 ist ein Schiebekeil 32 in einer Führung geführt, welcher mit seiner Keilfläche auf den Bolzen 31 des Kolbens 25 einwirkt. Dieser Schiebekeil 32 wird durch eine auf sein stumpfes Ende wirkende, innenseitig an der zylindrischen Wand des Schraubdeckels 30 sich abstützende Druckfeder 33 gegen den Bolzen 31 gedrückt.
Am stumpfen Ende des Schiebekeiles 32 ist das die Druckfeder 33 durchsetzende Kabel 34 eines Bowdenzuges befestigt, dessen Mantel 35 mittels einer in eine Gewindebohrung des zylindrischen Teiles des Schraubdeckels 30 eingeschraubten Gewindebüchse 36 aussenseitig am Schraubdeckel 30 befestigt ist. Der Schraubdeckel 30 besitzt eine zentrale Öffnung 37, in welche der Bolzen 31 des Kolbens 25 bei zurückgezogenem Schiebekeil 32 eintreten kann.
In Fig. 2 ist das Bremsventil in einer Stellung bei arbeitender Verbrennungskraftmaschine dargestellt.
Der Schiebekeil 32 ist hiebei durch die Druckfeder 33 nach einwärts geschoben, so dass er die zentrale Öffnung des Schraubdeckels 30 überdeckt, und der Bolzen 31 des Kolbens 25 liegt im Bereiche der Keilfläche am Schiebekeil 32 an. Dieser Schiebekeil 32 hält über den Bolzen 31, den Kolben25 und die Ventilspindel 26 den Ventilkegel 27 auf dem Ventilsitz 23 angedrückt. Das Bremsventil wird somit dauernd geschlossen gehalten. Auch der höchste im Verbrennungsraum des Zylinders auftretende, auf den Ventilkegel 27 wirkende Druck vermag den Schiebekeil 32 dank der geringen Steigung der Keilfläche desselben nicht entgegen der Wirkung der Druckfeder 33 zurückzudrücken. Längenänderungen der Ventilspindel 26 infolge von Temperatureinflüssen können jedoch durch entsprechendes Verschieben des Schiebekeiles 32 kompensiert werden.
Soll nun die Verbrennungskraftmaschine zum Bremsen benützt werden, so wird mittels des Bowdenzuges 34,35 der Schiebekeil 32 des Bremsventiles bei allen Zylin-
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dem gleichzeitig oder nacheinander ruckartig entgegen der Wirkung der Druckfeder 33 zurückgezogen, bis er die Öffnung 37 des Schraubdeckels 30 vollständig freigibt, so dass der Bolzen 31 des Kolbens 25 in diese eintreten kann. Erreicht nun der Druck im Verbrennungsraum des Zylinders eine bestimmte Höhe, so wird der Ventilkegel 27 entgegen der Wirkung der auf den Kolben25 wirkenden Druckfeder 28 von seinem Ventilsitz 23 weggedrückt und der Kolben 25 wird nach oben verschoben.
Während der ersten Phase dieser Verschiebung des Kolbens 25 bleiben die Auslassschlitze 24 noch geschlossen, so dass der volle im Verbrennungsraum herrschende Druck auf die Unterseite des Kolbens 25 wirkt, was zur Folge hat, dass dieser Kolben 25 hochgeschnellt wird, wobei sein Bolzen 31 in die Öffnung 37 des Schraubdeckels 30 eintreten kann. Die Auslassschlitze 24 werden dabei vom Kolben 25 freigegeben und die im Verbrennungsraum des Zylinders verdichtete Ladung kann somit durch diese Auslassschlitze 24 entweichen. Da jedoch durch diese Auslassschlitze 24 eine gewisse Drosselung des Entweichens der Ladung bewirkt wird, bleibt im Ventilgehäuse 22 ein, wenn auch stark reduzierter, Überdruck erhalten.
Da dieser Überdruck jedoch auf die ganze Unterseite des Kolbens 25 wirkt, welche um ein Mehrfaches grösser ist als die Durchtrittsfläche des Ventilsitzes 23, genügt er, um den Kolben 25 und damit den Ventilkegel 27 in angehobener Stellung zu halten, auch wenn der Druck im Verbrennungsraum des Zylinders unter die zum Wegdrücken des Ventilkegels 27 vom Ventilsitz 23 erforderliche Höhe abfällt. Sinkt der auf die Unterseite des Kolbens 25 wirkende Druck der entweichenden Ladung, so schliesst der unter der Wirkung der Druckfeder 28 vorrückende Kolben 25 die Auslassschlitze 24 allmählich wieder, so dass eine zunehmende Drosselung des Austrittes der Ladung eintritt, welche eine weitere Verzögerung des vollständigen Schlie- ssens des Bremsventiles bewirkt.
Das Bremsventil wird somit, wenn es einmal geöffnet wurde, weiter dauernd offen gehalten, bis der Druck im Verbrennungsraum des Zylinders weit unter die zum Öffnen dieses Bremsventiles erforderliche Höhe abgesunken ist. Durch geeignete Wahl der Stärke und Vorspannung der Druckfeder 28 kann erreicht werden, dass die Öffnung des Bremsventiles erst kurz vor Erreichen des maximalen Verdichtungsdruckes im Verbrennungsraum des Zylinders erfolgt, dieses Bremsventil dann aber offen bleibt, bis der Druck im Verbrennungsraum des Zylinders auf einen kleinen Bruchteil, der
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Bremswirkung der Verbrennungskraftmaschine wird dadurch wie bei der vorbeschriebenen Ausführung des Bremsventiles beträchtlich gesteigert.
Zum Umstellen der Verbrennungskraftmaschine vom Arbeitsbetrieb auf Bremsbetrieb muss lediglich der Schiebekeil 32 zurückgezogen, d. h. die Kraft der verhältnismässig schwachen Druckfeder 35 mittels des Bowdenzuges 34,35 überwunden werden, während umgekehrt beim Umstellen der Verbrennungskraftmaschine vom Bremsbetrieb auf Arbeitsbetrieb der Schiebekeil 32 nach Freigabe des Bowdenzuges 34,35 unter der Wirkung der Druckfeder 33 ruckartig in die erforderliche Stellung geschoben wird. Für das Ein- und Ausschalten der Motorbremse ist somit kein erheblicher Kraftaufwand erforderlich.
An Stelle des Bowdenzuges 34,35 kann auch ein Gestänge zum Verschieben des Schiebekeiles 32 vorgesehen sein.
In Fig. 3 ist mit 41 wiederum der Zylinderkopf eines Zylinders einer weiter nicht dargestellten Verbrennungskraftmaschine bezeichnet, in welchem eine Gewindebohrung vorgesehen ist, in die ein Ventilgehäuse 42 eingeschraubt ist. Dieses Ventilgehäuse 42 ist genau gleich ausgebildet wie das in Fig. 2 dargestellte Ventilgehäuse 22 und enthält in seinem unteren, konischen Teil ebenfalls einen Ventilsitz 43.
Im oberen, zylindrischen Teil dieses Ventilgehäuses 42 ist auch hier ein Kolben 45 verschiebbar, an dessen Unterseite eine Ventilspindel 46 mit einem auf den Ventilsitz 43 passenden Ventilkegel 47 und an dessen Oberseite ein axialer Bolzen 48 sitzt. Auf die Oberseite des Kolbens 45 wirkt eine Druckfeder 49, welche sich gegen einen Ring 50 abstützt. Dieser Ring 50 ist durch einen auf ein Gewinde des Randes des Ventilgehäuses 42 aufgeschraubten, hohlen, zylindrischen Träger 51 gehalten. In diesen Träger 51 ist eine zur Achse des Kolbens 45 senkrechte Achse 52 eingesetzt, auf welcher ein Exzenter 53 frei drehbar gelagert ist, der auf den Bolzen 48 des Kolbens 45 einwirken kann. Auf der Achse 52 ist ferner ein gabelförmiger Hebel 54 unabhängig vom Exzenter 53 drehbar gelagert. In die beiden Schenkel dieses Hebels 54 ist eine Achse 55 drehbar eingesetzt.
In den Exzenter 53 ist ein Achszapfen 56 eingesetzt, auf welchem ein Gabelkopf 57 gelagert ist, der an einer Stange 58 sitzt, welche in einer in der Achse 55 vorgesehenen Querbohrung verschiebbar geführt ist. Auf der Stange 58 ist zwischen dem Gabelkopf 57 und einem auf ihr angeordneten, an der Achse 55 anliegenden Ring 59 eine Druckfeder 60 angeordnet.
Der Hebel 54 ist mittels eines an einer Achse 61 nahe seinem Ende angelenkten Teiles 62 eines Gestänges zwischen zwei Grenzlagen verschwenkbar.
Bei arbeitender Verbrennungskraftmaschine befindet sich der Hebel 54 in der in Fig. 3 dargestellten Stellung. Der Exzenter 53 nimmt dabei die in Fig. 3 ausgezogen dargestellte Stellung ein, in welcher er
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auf den nahe der Stelle grösster Exzentrizität an ihm anliegenden Bolzen 48 wirkt und dadurch über den Kolben 45 und die Ventilspindel 48 den Ventilkegel 47 auf den Ventilsitz 43 angedrückt hält. Soll nun
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Achszapfen 56 des Exzenters 53 die Verbindungslinie zwischen der Achse 52 und der Achse 55 überschreitet, worauf sich diese Druckfeder 60 entspannt und dabei den Exzenter 53 ruckartig in die in Fig. 3 gestrichelt gezeichnete Stellung dreht, in welcher dieser Exzenter 53 den Bolzen 48 freigibt.
Soll die Verbrennungskraftmaschine wieder auf Arbeitsbetrieb umgestellt werden, so wird der Hebel 54 mittels des Gestänges 62 wieder zurückgeschwenkt, wobei der Exzenter 53 in umgekehrter Weise unter Zusammendrucken und nachfolgendem Entspannen der Druckfeder 60 ruckartig in seine Ausgangsstellung zurUckge- dreht wird. Zum Umstellen der Verbrennungskraftmaschine vom Arbeitsbetrieb auf Bremsbetrieb und umgekehrt muss lediglich die Kraft der verhältnismässig schwachen Druckfeder 60 überwunden werden. Auch hiebei werden durch thermische Einflüsse bedingte Längenänderungen der Ventilspindel 46 durch den Exzenter 53 automatisch kompensiert. Die Wirkungsweise dieses Bremsventiles entspricht im übrigen genau der Wirkungsweise der vorbeschriebenen Ausführung.
Bei der in Fig. 4 - 7 dargestellten Ausführungsform eines Bremsventiles der Motorbremse ist mit 71 wieder der Zylinderkopf eines Zylinders der Verbrennungskraftmaschine bezeichnet, welcher eine Gewindebohrung besitzt, in welche ein Gewindeansatz des Endes des unteren, konischen Teiles eines Ventilgehäuses 72 eingeschraubt ist. In diesem konischen, unteren Teil des Ventilgehäuses 72 befindet sich ein Ventilsitz 73, während in der Wand des oberen, zylindrischen Teiles des Ventilgehäuses 72 Auslassschlitze 74 vorgesehen sind. Im zylindrischen Teil des Ventilgehäuses 72 ist auch hiebei ein Kolben 75 verschiebbar, an dessen Unterseite eine Ventilspindel 76 mit einem auf den Ventilsitz 75 passenden Ventilkegel 77 und an dessen Oberseite ein Bolzen 78 mit abgerundetem Ende sitzt.
Auf die Oberseite des Kolbens 75 wirkt auch hier eine Druckfeder 79, welche sich gegen einen Ring 80 abstützt. Dieser Ring 80 ist zwischen dem oberen Rand des Ventilgehäuses 72 und dem unteren Rand eines Gehäuses 81 gehalten, welches mittels Bohrungen des Ringes 80 durchsetzenden Stiftschrauben 82 am Ventilgehäuse 72 befestigt ist. Im Deckel des Gehäuses 81 ist eine zum Kolben 75 koaxiale Achse 83 gelagert, an deren in das Gehäuse 81 ragendem Ende eine Segmentscheibe 84 fest angeordnet ist. Diese Segmentscheibe 84 hat kleineren Durchmesser als der Innenraum des Gehäuses 81 und einen Grundriss, der etwas grösser als ein Halbkreis ist.
Im gerade verlaufenden Teil der Handfläche dieser Segmentscheibe 84 ist eine Nut vorgesehen, in welcher ein Schiebekeil 85 verschiebbar ist, welcher in dieser Nut durch zwei in beidseitig der Nut vorgesehene Nasen 86 an beiden Enden der geraden Randfläche der Segmentscheibe 84 eingesetzte Stifte 87 gehalten ist. An seiner von der Segmentscheibe 84 abgewendeten Seite besitzt der Schiebekeil 85 in der Mitte einen rundlichen Nocken 88, welcher in einer konischen Vertiefung des Kopfes einer Büchse 89 gehalten ist. In dieser Büchse 89 ist ein Stift 90 verschiebbar geführt, welcher an seinem nach aussen zu liegenden Ende einen Flansch 91 und einen rundlichen Kopf 92 besitzt. Zwischen den Kopf der Büchse 89 und den Flansch 91 des Stiftes 90 ist eine Druckfeder 93 eingesetzt. Der Kopf 92 des Stiftes 90 ist in einem Rastloch 94 in der Innenwand des Gehäuses 81 gehalten.
Die Segmentscheibe 84 besitzt eine im Bereiche ihrer Nut liegende, zur Achse 83 koaxiale Durchbohrung 95 und der Schiebekeil 85 besitzt ebenfalls eine Durchbohrung 96, welche aussermittig so angeordnet ist, dass sie mit der Durchbohrung 95 der Segmentscheibe 84 fluchtet, wenn der Schiebekeil85mitseinem grösseren Abstand von der Durchbohrung 96 aufweisenden Ende an. der Innenwand des Gehäuses 81 anliegt, während der Schiebekeil 85 die Durchbohrung 95 der Segmentscheibe 84 vollständig überdeckt, wenn er mit seinem andern, kleineren Abstand von seiner Durchbohrung 97 aufweisenden Ende gegen die Innenwand des Gehäuses 81 geschoben ist.
Auf der gegen das entferntere Ende des Schiebekeiles 85 zu liegenden Seite ist angrenzend an die Durchbohrung 96 in der gegen den Ring 80 zu liegenden Fläche des Schiebekeiles 85 eine Auflauffläche 97 vorgesehen. In die Segmentscheibe 84 ist ein radial abstehender Bolzen 98 fest eingesetzt, für welchen ein Anschlagstift 99 in den Deckel des Gehäuses 81 eingesetzt ist. Der Verdrehungsweg der Segmentscheibe 84 ist durch diesen'Anschlagstift 99 und eine der Stiftschrauben 82 begrenzt. Auf dem ausserhalb des Gehäuses 81 befindlichen Ende der Achse 83 ist ein Hebel 100 festgeklemmt.
Bei arbeitender Verbrennungskraftmaschine ist die Segmentscheibe 84 unter der Wirkung der Druckfeder 93 in einer Stellung gehalten, in welcher ihr Bolzen 98 an der Stiftschraube 82 anliegt, wobei der Schiebekeil 85 in der Nut der Segmentscheibe 84 in einer solchen Stellung gehalten ist, dass er mit seinem kleineren Abstand von seiner Durchbohrung 96 aufweisenden Ende gegen die Innenwand des Gehäuses 81 geschoben ist, ohne jedoch diese zu berühren. Der Schiebekeil 85 überdeckt hiebei die Durchbohrung 95 der Segmentscheibe 84 und der Bolzen 78 des Kolbens 75, welcher in die Durchbohrung 95 der
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Segmentscheibe 84 eingreift, liegt am Schiebekeil 85 an, was bewirkt, dass der Ventilkegel 77 auf seinem Ventilsitz 73 angedrückt festgehalten ist. Das Bremsventil kann sich somit nicht öffnen.
Soll nun die Verbrennungskraftmaschine zum Bremsen benützt werden, so wird über ein in der Zeichnung nicht dargestelltes Gestänge od. dgl. der Hebel 100 verschwenkt und dadurch die Segmentscheibe 84 gegen ihre andere Grenzlage gedreht. Die Druckfeder 93 muss hiebei zusammengedruckt werden und sie hält dabei den Schiebekeil 85 weiter in der erwähnten Stellung in bezug auf die Segmentscheibe 84 fest. Wird nun bei der Drehung der Segmentscheibe 84 der Punkt, an welchem der Nocken 88 den kleinsten Abstand vom
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der Druckfeder 93 ein, welche bewirkt, dass der Schiebekeil 85 in der Nut der Segmentscheibe 84 ruckartig verschoben wird und mit seinem ändern, grösseren Abstand von seiner Durchbohrung 96 aufweisenden Ende an die Innenwand des Gehäuses 81 anzuliegen kommt (Fig. 5).
Die Druckfeder 93 unterstützt dabei gleichzeitig die weitere Drehung der Segmentscheibe 84, bis deren Bolzen 98 am Anschlagstift 99 anliegt. In dieser Stellung des Schiebekeiles 95 in bezug auf die Segmentscheibe 84 fluchtet dessen Durchbohrung 96 mit der Durchbohrung 95 der Segmentscheibe 84, so dass der Bolzen 78 des Kolbens 75 durch den Schiebekeil 85 hindurchtreten kann. Das Bremsventil kann somit in der an Hand der vorbeschriebenen Ausführungsbeispiele beschriebenen Weise funktionieren.
Soll die Verbrennungskraftmaschine wieder auf Arbeitsbetrieb umgestellt werden, so wird der Hebel 100 über das erwähnte Gestänge od. dgl. in entgegengesetzter Richtung verschwenkt, wobei die Segmentscheibe 84 zurückgedreht und der Schiebekeil 85 ruckartig in diejenige Stellung in bezug auf die Segmentscheibe 84 verschoben wird, in welcher er die Durchbohrung 95 der Segmentscheibe 84 überdeckt und dadurch das Bremsventil blockiert. Wenn der Schiebekeil 85 sich in derjenigen Stellung befindet, in welcher er die Durchbohrung 95 der Segmentscheibe 84 überdeckt, liegt das abgerundete Ende des Bolzens 78 des Kolbens 75 auf der Auflauffläche 97 des Schiebekeiles 85. Dadurch wird erreicht, dass durch thermische Einflüsse bedingte Längenänderungen der Ventilspindel 76 durch den Schiebekeil 85 kompensiert werden können.
Im allgemeinen sind alle Zylinder der Verbrennungskraftmaschine mit einem der beschriebenen Bremsventile ausgerüstet. Bei sechs-oder mehrzylindrigen Verbrennungskraftmaschinen kann aber gegebenenfalls auch nur ein Teil der Zylinder mit je einem Bremsventil versehen sein. Die Bremsventile können beim Umstellen der Verbrennungskraftmaschine vom Arbeitsbetrieb auf Bremsbetrieb gleichzeitig oder, bei entsprechender Ausbildung des Gestänges od. dgl., nacheinander in Funktion gesetzt werden, während umgekehrt beim Umstellen vom Bremsbetrieb auf Arbeitsbetrieb alle Bremsventile gleichzeitig blockiert werden müssen.
PATENT ANSPRÜCHE :
1. Motorbremse für Verbrennungskraftmaschinen, insbesondere in Kraftfahrzeugen, bei welcher jeder Zylinder mit einem Abblaseventil mit einem durch ein Druckmittel, z. B. eine Feder, auf seinen Ventilsitz gedrückten Ventilkegel, auf welchen der im Verbrennungsraum herrschende Druck einwirkt, versehen ist, und das Abblaseventil bei laufender Maschine durch ein vom Führersitz aus zu betätigendes, zweckmässig mit einer Schnappschaltung ausgerüstetes Sperrglied in bekannter Weise dauernd geschlossen gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (3, 22, 42,72) des Abblaseventiles eine Kammer aufweist, welche einen zylindrischen Teil besitzt, der einen mehrfach grösseren Durchmesser als die Öffnung des Ventilsitzes (4,23, 43, 73) aufweist und in dessen Wandung ins Freie führende Austrittsöffnungen (7,24, 44,74)
vorgesehen sind und in welchem ein Kolben (8,25, 45,75) angeordnet ist, dessen untere Kante in an sich bekannter Weise die Austrittsöffnungen steuert, und welcher mit dem Ventilkegel (10,27, 47,77) durch eine Spindel (9, 26,46, 76) starr verbunden ist, wobei der axiale Abstand des Ventilkegels von der die Austrittsöffnungen steuernden unteren Kante des Kolbens kleiner ist als der Abstand des Ventilsitzes von den Austrittsöffnungen.