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Sicherheitsbremse für Kraftfahrzeuge
Die Erfindung bezieht sich auf eine Sicherheitsbremse für Kraftfahrzeuge mit je zwei auf die Reifenfläche eines Hinterradreifens wirkenden Bremsbacken.
Sicherheitsbremsen, welche auf den Reifenumfang wirken, sind an sich bekannt und wurden früher über
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bar gelagerten Hebeln sitzen. Zur Betätigung der Bremse ist für einen Radsatz eine einzige Schraubenspindel mit links- und Rechtsgewinde vorgesehen, auf welcher zwei Wandermuttern sitzen, die durch Zugstangen mit den Backenhebeln gelenkig verbunden sind.
Durch den Spindelantrieb kann eine wirksame Bremsung in der erforderlichen kurzen Zeit nicht erreicht werden. Ein solcher Bremsenantrieb ist wegen des grossen Platzbedarfes in Kraftfahrzeugen kaum unterzubringen. Ferner hat diese vorbekannte Einrichtung keinen sich selbsttätig nachstellenden Bremsausgleich, der bei einem Kraftfahrzeug wegen der Schleudergefahr gefordert werden muss. Bei der Backenverstellung durch eine gemeinsame Schraubenspindel muss jeder einzelne Bremsbacken der Bewegung der Mutter auf der Spindel folgen. Die beiden Bremsbacken unterstützen sich unter der Einwirkung der Bremskraft nicht gegenseitig, weshalb bei der bekannten Einrichtung die Druckübertragung von einem Fixpunkt am Rahmen erfolgen muss. Bei Schienenfahrzeugen war auch die Verwendung zweier hydraulisch betätigter Bremsbacken bereits bekannt.
Anderseits ist eine hydraulische Bremseinrichtung mit einer Innenbackenbremse bereits bekanntgewor- den, die einen an den Bremszylinder angeschlossenen zweistufigen Druckzylinder aufweist, dessen Hoch- dmckraum einerseits durch einen Kanal unmittelbar mit dem Niederdruckraum in Verbindung steht und anderseits an einen unter dem federbelasteten Regelkolben befindlichen Raum eines Steuerventiles angeschlossen ist, welch letzteres zwischen dem Regelkolben und dem als Federwiderlager dienenden Gehäuseboden zwei durch den vom Regelkolben steuerbaren Ventilteller getrennte Räume aufweist. Das dem Druck- zylinder zugeordnete Ventil ist vom Zylinder örtlich getrennt und mit ihm durch Rohrleitungen verbunden.
BeiAbschluss des Verbindungskanales zwischen Nieder- und Hochdruckraum durch die Kolbendichtung kann die vom Niederdruckkolben verdrängte Flüssigkeit nur am Rande der Lippendichtung durch elastische Verformung derselben in den Hochdruckraum gelangen. Für die zur Betätigung der Innenbackenbremse erforder-
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Vielfaches dieser Flüssigkeitsmenge bei einer Reifenumfangsbremse. Bei einer Umfangsbremse für luftbereifte Fahrzeuge muss jeder Bremsbacken ein Spiel von etwa 70 mm haben, um die Fahrzeugfederung und das Eindrücken des Luftreifens bei der Bremsung zu berücksichtigen. Hingegen kann das Bremsbackenspiel bei einer Innenbackenbremse sehr klein gehalten werden und wird im Mittel etwas unter 2 mm je Backen betragen.
Die erfindungsgemässe Sicherheitsbremse benötigt demnach als Reifenumfangsbremse in einer ver-
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Druckzylinder erforderlich ist.
Gegenstand der Erfindung ist nun eine Sicherheitsbremse für Kraftfahrzeuge, mit je zwei auf die Reifenfläche eines Hinterradreifenswirkenden Bremsbacken, und die Erfindung besteht im wesentlichen darin, dass wenigstens einer der beiden Bremsbacken mit einem hydraulisch betätigten Bremszylinder vereinigt ist,. daran einen gesonderten hydraulischen Druckzylinder angeschlossen und dessen beweglicher Teil. z. B. der Kolben, mit dem andern Bremsbacken kraftschlüssig, vorzugsweise mittels eines Seiles, verbunden ist.
Durch diese Anordnung wird die Sicherheitsbremse auch bei schweren und schwersten Lastwagen ver-
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wendbar, wobei die grossen für die Bremsung benötigten Kräfte innerhalb kurzer Zeit zur Wirkung gelangen.
Überdies wird eine wesentliche Platzersparnis erreicht und es fällt auch das beim Reifenwechsel lästige Ge- stänge weg.
Ein weiteres wesentliches Erfindungsmerkmal erstreckt sich darauf, dass das Steuerventil unmittelbar an den Druckzylinder angesetzt ist, der zwischen Ventilteller und Gehäuseboden befindliche Raum mit dem Druckflüssigkeitsbehälter und der andere, zwischen Ventilteller und Ventilkolben befindliche Raum mit dem Niederdruckraum des Druckzylinders verbunden ist.
Es kann nun nach Verschliessen des Verbindungskanales zwischen Nieder- und Hochdruckraum eine wesentlich grössere Flüssigkeitsmenge teils an der Kolbendichtung des Hochdruckkolbens und teils über die Kolbendichtung des Ventilkolbens in den Hochdruckraum gelangen, so dass der Bremszylinder mit der erforderlichen grösseren Flüssigkeitsmenge versorgt werden kann.
Der unmittelbare Anbau des Ventiles gestattet eine beträchtliche Verringerung der Länge der Verbindungsleitungen und ergibt damit eine wirksame Herabsetzung des Durchströmwiderstandes. Hiezu kommt eine beachtliche Erhöhung der Funktionssicherheit durch den Wegfall längerer Rohrleitungen, die bei den rauhen Betriebs Verhältnissen der Kraftfahrzeuge durch Schwingungen und Stösse leicht besch1ldigtUIld un- dicht werden können.
Vorzugsweise ist im Druckzylinder zwischen dem Betätigungshebel und der wirksamen Stirnwand des Niederdruckkolbens eine Feder eingesetzt. Auf diese Weise ist eine elastische Angleichung an die Unrundheit der Räder erreicht.
Die kompakte Bauart kann noch verbessert werden, wenn bei an denDruckzylinderangebautem von von diesem durch eine gemeinsame Gehäusewand getrenntenDruckflSssigkeitsbehälter an dieser Gehäusewand auch das Ventilgehäuse unmittelbar befestigt ist.
In der Zeichnung ist die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispieles schematisch erläutert.
Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht eines Rades, an dem eine erfindungsgemässe Bremse angeordnet ist von innen, Fig. 2 die Draufsicht der Fig. 1, Fig. 3 zeigt den Bremszylinder mit abgenommenem Staubdeckel, Fig. 4 zeigt den zweistufigen Druckzylinder mit Bremshebel und Fig. 5 zeigt den Druckzylinder im Schnitt.
1 und l'snellen die Bremsbacken dar, welche an Bremsbackenhebeln 2, 2'an den Achsen 3, 3'gelagert sind. Am Bremsbacken 1 ist der Bremszylinder 4 angeordnet, der über einen flexiblen Schlauch 5 und eine Leitung 6 mit einem zweistufigen Druckzylinder (nicht dargestellt) in Verbindung steht. Das Seil 7 verbindet den Bremszylinder 4 mit dem Bremsbacken l*. Bei der Bremsung wird dieses Seil 7 vom Brems-
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gegenkungsplatten 10 vorgesehen, die Achsen 3, 3'tragen.
Das Seil 7 läuft über die Rolle 11 (Fig. 3) und istam Zugbolzen 12, der mit der Kolbenstange fest verbunden ist, befestigt. Der Zugbolzen 12 läuft im Führungsschlitz 13 und wird vom Kolben 14 über die Kolbenstange (nicht sichtbar) bewegt. Der Kolben 14 läuft in der Zylinderbohrung 15.
Fig. 4 zeigt den Druckzylinder 16. Dieser Druckzylinder 16 ist über die Leitung 6 und den flexiblen Schlauch 5 mit dem Bremszylinder 4 verbunden. Um die Achse 17 ist der Bremshebel 18 drehbar gelagert.
Fig. 5 zeigt einen Längsschnitt durch den Druckzylinder. Die Welle 17 wird vom Bremshebel 18 aus gedreht und verdreht somit einen Kniehebel 19, der über eine Rolle 20 auf den äusseren Teil 21 eines geteilten Niederdruckkolbens wirkt. Vom Aussenteil 21 wird die Kraft über eine Feder 22 auf einen inneren Teil 23, welcher eine Lippendichtung 24 trägt, übertragen.. Der Niederdruckkolben 21,22, 23,24 läuft in einem Gehäuse 25, welches an Laschen 26 befestigt ist. Am Gehäuse 25 ist ein Bremsflüssigkeitsbehäl- ter 27 vorgesehen, welcher direkt an das Gehäuse 25 angeschlossen ist.
Zwischen dem Flüssigkeitsbehäl- ter 27 und dem Druckraum 28 der Niederdruckstufe ist eine Öffnung 29 vorgesehen, welche nach einem gewissen Wegstück von der Lippendichtung 24 überschliffen wird.
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Von der Feder 35 hängt der Moment des Einschaltens der Hochdruckstufe ab. Auf der Spindel 32* ist ein Ventilkörper 36 mit Dichtungen 37 vorgesehen und ein zweiter Regelkolben 38 mit einer Lippendich- tung 39. Zwischen dem Ventilkörper 36 und dem Regelkolben 38 ist ein Raum 40 eingeschlossen, der über den Kanal 41 mit dem Niederdruckraum 28 in Verbindung steht. Oberhalb des Ventilkörpers 36 ist der Raum 51 vorgesehen, welcher über Kanäle 52 mit dem Flüssigkeitsbehälter 27 in Verbindung steht.
Am inneren Kolbenteil 23 ist konzentrisch eine Kolbenstange 42 vorgesehen, welche den Hochdruck-
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kolben 43 mit der Lippendichtung 44 trägt. Dieser Hochdruckkolben 43 wird in einer Bohrung 45 bewegt, welche von einem Ausflussteil 46, an welchem die Leitung 6 befestigt ist, abgeschlossen wird und einen wesentlich. kleineren Durchmesser aufweist als die Niederdruckbohrung. Zwischen diesem Ausflusstell 46 und dem Hochdruckkolben 43,44, wirkt die Rückholfeder 47. Der Hochdruckraum 48 ist somit der Raum der Hochdruckbohrung 45, der vom Hochdruckkolben 43,44 und vom Ausflussstück 46 abgeschlossen wird.
Im Kolben sind die Überstromkanäle 49 und in der Stirnwand des Niederdruckraumes ist der Überströmka- nal 50, welcher nach einer gewissen Wegstrecke von der Lippendichtung 44 überschliffen wird, vorgesehen.
Der Hochdruckraum steht über den Kanal 53 mit dem Raum 54 unter dem Regelkolben 38,39 in Verbindung.
Die Arbeitsweise des Druckkolbens Ist nun folgende.
Fig. 5 zeigt den Kolben 21, 22,23, 24 am Ende des Saughubes. Beim Füllen des Vorratsbehälters 27 wird auch gleichzeitig über den Kanal 29 der Niederdruckzylinder und über den Kanal 50 der Hbchdruck- zylinder gefüllt. Wenn nun der Handbremshebel 18 und damit der Kniehebel 19 verdrehtwird, so beschreibt letzterer einen Kreisbogen. Das Rad 20 läuft auf dem äusseren Kolbenteil 21 ab und drückt den äusseren Kolbenteil21 nach rechts. Die Kraft wird nun über die Feder 22 auf den inneren Kolben 23 übertragen und drückt auch diesen nach rechts.
Nach Überschleifen des Kanals 29 durch die Lippendichtung 24, wird nun die Bremsflüssigkeit zuerst durch die Kanäle 49 und den Kanal 50 nach Überschleifen desselben durch die Lippendichtung 44 nur durch die Kanäle 49 in den Hochdruckraum 48 gedrückt und von dort in die Leitung 6 befördert. Ein Teil der Bremsflüssigkeit wird auch die Lippendichtung 44 abheben und entlang der Wand in den Hochdruckraum 48 strömen.
Ein weiterer Teil wird über den Kanal 41, den Raum 40 an der Lippen-
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nun die Bremsbacken 1, l'auf Widerstand stossen, entsteht im Hochdruckzylinder 48 ein Gegendruck, der, wenn er eine bestimmte durch die Spannung der Feder 35 gegebene Höhe erreicht, die Lippendichtung 39 und die Lippendichtung 44 zum Dichten bringt, und das Ventil 36 öffnet. Der Flilssigkeitsüberschuss gelangt somit aus dem Niederdruckraum 28 über den Kanal 41, den Raum 40 in den Raum 51 und von dort über die Kanäle 52 zurück in den Ölbehälter 27.
Bei Nachlassen des Druckes, sei es dass die Bremsbacken nachgeben oder Bremsflüssigkeit verloren geht, schliesst das Ventil 36 wieder und der Vorgang beginnt von vorne, so dass sofort Bremsflüssigkeit nachfliesst und ein plötzliches Versagen der Bremse wegen Flüssigkeitsverlust oder zu grossem Bremsspiel verhindert wird.
Die Feder 22 hat die Aufgaben a) bei unrundem Lauf des Rades ein Blockieren des Rades zu verhindern-sie bewirkt durch ihre Elastizität, dass die Bremsbacken dem unrunden Lauf des Reifens folgen können-, b) bei Verwendung als Feststellbremse bei einem stillstehenden Fahrzeug bei Nachgeben der Bremsbacken denHbchdruckzylinder43 automatisch nachzustellen. Das bekannte Wegrollen des Fahrzeuges nach längerer Standzeit bei angezogener Bremse wird also verhindert.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Sicherheitsbremse fUr Kraftfahrzeuge, mit je zwei auf die Reifenfläche eines Hinterradreifens wirkenden Bremsbacken, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der beiden Bremsbacken mit einem
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ckenkIaftsch1Ussig,vorzugsweise mittels eines Seiles, verbunden ist.