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Notbremsmechanismus für Kraftfahrzeuge
Gegenstand der Erfindung ist ein Notbremsmechanismus für Kraftfahrzeuge mit hydraulischen oder pneumatischen, über einen Fusshebel betätigbaren Bremsanlagen, der bei Ausfall der Normalbremsanlage diese automatisch durch eine Hilfsbremse ersetzt, unter Verwendung einer in Abhängigkeit vom Fusshebel- weg auslösbaren gespeicherten Federkraft, die einen mit den Bremsen über Zugelemente verbundenen Kolben belastet, der in Längsrichtung eines Rohres beweglich und in der Spannstellung der Speicherfeder verriegelbar ist.
Der erfindungsgemässe Notbremsmechanismus soll automatisch und ohne besonderes Zutun des Fahrers in Tätigkeit treten, wenn die normalerweise verwendeten Bremsen des Fahrzeugs, beispielsweise durch einen Bruch im Bremsgestänge, ihren Dienst versagen, und er soll es ermöglichen, die Fahrt zumindest bis zur nächsten Reparaturwerkstätte fortzusetzen.
Es ist bekannt, dass eine der häufigsten Ursachen von Kraftfahrzeugunfällen im Versagen der Bremsen besteht, was zumeist durch einen Schaden im hydraulischen, pneumatischen oder mechanischen Teil der durch den Fusshebel in Tätigkeit gesetzten Bremsanlage verursacht wird. Diese Schäden treten nichtselten auf, dass der Fahrer beim plötzlichen Auftreten von Hindernissen oder in starkem Gefälle den Fusshebel der
Bremsanlage rasch und kräftig niedertritt. Derartige Vorfälle, die meist plötzlich eintreten, erlauben dem
Fahrer auch nicht, den Versuch zu unternehmen, die Geschwindigkeit des Fahrzeuges auf andere Weise, etwa durch Betätigung der Handbremse oder Rückschalten auf einen niederen Gang, zu vermindern, da hie- zu eine willensmässige Betätigung gehört und die Reaktionszeit bis zum Wirksamwerden der Bremsung viel zu lang wäre.
Nach einer bekannten Vorrichtung ist diesem Übelstand dadurch abgeholfen, dass der Bremsvorgang automatisch vor sich geht, wenn der Fusshebel über das für das normale Funktionieren der Bremsanlage not- wendige Mass durchgetreten wird. Ein eigener Hebel entriegelt dabei eine gespannte Feder, die eine
Sperrklinke in die Freigabestellung zieht. Bei dieser Notbremsvorrichtung werden die Bremsbacken bei jeder Radumdrehung schrittweise aufgespreizt. Diese Anlage erfordert aber eine eigene Bremse mit zahl- reichen Federn und Klinken, die infolge ihres verwickelten Aufbaus selbst wieder die Möglichkeit des
Bruches eines ihrer vielen Teile in sich birgt und damit den angestrebten Zweck vereitelt.
Ein weiterer Vorschlag versucht das gleiche Ziel mit einem im Bewegungsbereich des Fusshebels im
Anschluss an den normalen Hebelweg feststehend angeordneten Rohr zu erreichen, wobei ein federbelasteter in Längsrichtung des Rohres beweglicher und in der Spannstellung der Speicherfeder verriegelbarer Kolben, der mit den Bremsen über Zugelemente verbunden ist, Verwendung findet.
Mit den bekannten Vorrichtungen ist es wohl möglich, ein Fahrzeug bei Ausfall der Hauptbremsen automatisch anzuhalten, nicht aber mit der die Bremsung bewerkstelligenden Hilfsbremse die Fahrt zu- mindest bis zu einer Reparaturstelle fortzusetzen, weil nach dem Einfall der Hilfsbremse diese nicht mehr vom Fahrer gelöst werden kann und das Fahrzeug abgeschleppt werden muss.
Die Erfindung will daher einen Notbremsmechanismus schaffen, der für den Fall, dass die normalerweise benutzte Bremsanlage durch Bruch oder Schaden ausfällt, automatisch wirkt, u. zw. durch Betätigung des gleichen Fusshebels und der gleichen Bremse wie sie zur normalen Bremsanlage ge- . hören und der darüber hinaus auch unter Beobachtung der notwendigen Vorsicht eine Weiterfahrt ermöglicht.
Die automatische Bremsung soll dann eintreten, wenn beim Niederdrücken des Fusshebels keine Brems-
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wirkung durch die normale Bremsanlage auftritt und die gleiche Betätigung des Fusshebels soll auch die
Bremsung gewährleisten, wenn das Fahrzeug vermittels des Notbremsmechanismus weitergefahren wird.
Die Erfindung erreicht dies mit einer Vorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass im Rohr eine in diesem durch den mit dem Pedal fest verbundenen Hebel längs verschiebbare Kolbenstange vorgesehen ist, auf der der über das Zugseil mit der Hilfsbremse verbundene Kolben beweglich sitzt, wobei dieser mit der Kolbenstange axial verriegelte Kolben durch eine bei Überschreitung des normalen Hebelweges ein- tretende Relativverdrehung in bezug auf die Kolbenstange entriegel-und längsverschiebbar ist, wogegen beim Rückgang des Fusshebels die Kraft der Rückzugfeder der Bremsklötze den Kolben in die Ausgangslage zurückführt und mit der Kolbenstange erneut verriegelt.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung besteht also aus einem mechanischen Übertragungsmittel, das über den Fusshebel der normalen Bremsanlage und mög- licherweise unter Verwendung eines vorhandenen auf die Hinterräder wirkenden Bremsgestänges (z. B. das der Handbremse) wirksam wird. Dieser Notbremsmechanismus tritt aber erst dann in Tätigkeit, wenn der
Fusshebel weiter durchgedrückt wird, als es für die Betätigung der gewöhnlich verwendeten Bremsen notwendig ist, was insbesondere bei einem Bruch im Bremsgestänge der Fall sein wird.
Nachstehend werden an Hand der Figuren der ZeichnungenAusführungsmöglichkeiten der Erfindung beschrieben, die aber keineswegs auf diese Beispiele beschränkt bleiben soll, da auch die vielerlei Varia- tionen des Erfindungsgedankens in den Schutzbereich fallen.
Die Fig. 1 und 2 zeigen in schematischer Darstellung wie die erfindungsgemässe Notbremse in ein Fahrzeug eingebaut werden kann, wobei in Fig. 1 im Fahrzeug schon vorhandene Übertragungsmittel mitver- wendet sind. Fig. 3 zeigt in einem Längsschnitt nach der Linie 3-3 in Fig. 4 eine Ausführungsmöglichkeit der Notbremse in Ruhelage, Fig. 4 einen'Querschnitt der gleichen Vorrichtung nach der Linie 4-4 in Fig. 3 und Fig. 5 abermals einen Längsschnitt der gleichen Ausführung, aber im Bremszustand. In Fig. 6 ist gleich- falls im Längsschnitt eine Variante der vorgenannten Ausführung in Ruhelage dargestellt, die nachdem
Schema von Fig. 2 in ein Fahrzeug eingebaut wird.
Fig. 7 zeigt eine Einzelheit von Fig. 6, teilweise im Scha ubild Imd teilweise imSchnitt nach den Linien 7 -7 -7 in Fig. 6, und Fig. 8 zeigt eine mechanische Hilfsvor - richtung, die zwischen den Bremsschuhen der Hinterräder eingebaut werden kann, wenn die Notbremse nach dem Schema von Fig. 2 oder einem ähnlichen zur Verwendung kommt.
Aus denDarstellungen in Fig. 1 und 2 ist ersichtlich, dass die erfindungsgemässe Notbremse bei allen
Kraftfahrzeugen, also auch Motorrädern, verwendet werden kann, die zur Betätigung der Bremsen einen
Fusshebel 11 benutzen. Brüche im Bremsgestänge werden vor allem dadurch verursacht, dass der Fahrer beim unvermitteltenAuftreten von Hindernissen jählings und kräftig den Fusshebel 11 niederdrückt, so dass infolge der Trägheit der Bremsanlage das Gestänge plötzlich einer starken Beanspruchung ausgesetzt ist.
Auch bei einem Schaden in der hydraulischen oder pneumatischenAnlage kann die normale Bremse versagen. In den genannten Fällen wird immer der Fusshebel der Bremsanlage bis zum Boden durchgedrückt, ohne dass eine Bremswirkung auftritt. Dies macht sich die Erfindung zunutze, indem die Notbremse nur dann in Tätigkeit tritt, wenn der Fusshebel über das zum normalen Funktionieren der eingebauten Bremsen erforderliche Mass durchgedrückt wird.
Die Notbremse 10 in Fig. l wird bei der Betätigung des Fusshebels 11 mittelbar über einen Hebel 13, der durch eine Achse 14 mit dem Fusshebel 11 verbunden ist, angesprochen, wobei hier die Verwendung in einer hydraulischen Anlage vorgesehen ist, wie dies durch den Bremszylinder 12 angedeutet ist. In Fig. 2 wirkt der Hebelarm 19 des Fusshebels 11 unmittelbar auf die Notbremse 10'ein.
Die Notbremse gibt den Bremsauftrag mechanisch an die Bremstrommel 18 der Hinterräder weiter.
Dieser Auftrag kann wie in Fig. 1 durch Verwendung eines Seils 15, das mit dem Bremsseil 16 einer auf die Hinterräder wirkenden Handbremse gekoppelt ist, oder bei Anlagen wie in Fig. 2, in denen die Handbremse auf die Kardanwelle wirkt, durch ein unabhängiges Seil 20, über ein Verteilungsdreieck 22 und ein Zugseil 90 an die Bremstrommeln 18 weitergegeben werden. Um das Seil 20 richtig zu führen, kann gegebenenfalls eine Umlenkrolle 21 vorgesehen sein.
Solange die Bremsen des Fahrzeugs ordnungsgemäss wirken, ist die Notbremse 10 oder 10'im Ruhezustand und ihre wirksamen Teile sind so festgelegt, dass sie nicht zum Eingriff kommen. Erst wenn beim Versagen der normalen Bremsen der Fusshebel 11 bis zum Boden durchgedrückt wird, kann der Hebel 13 oder der Hebelarm 19 auf die Notbremse 10 bzw. 10'wirken.
In der Fig. 3-5 ist eine Notbremse 10 dargestellt, die aus einem im wesentlichen zylindrischen Rohrstück 30 besteht, das entweder mit dem Fahrzeugrahmen, sei es durch Verschweissen, Verschrauben od. dgl. fest verbunden ist oder selbst einen Bestandteil des Rahmens bildet. Am Rohrstück 30 ist eine seine Länge durchziehende rippenartige Ausbauchung 31 vorgesehen, durch die verhindert wird, dass der an deninnenwänden des Rohrstückes 30 knapp anliegende und darin gleitend angeordneteKolben 32 sich verdrehen kann.
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Der Kolben 32 hält in seiner Ausbuchtung 33 ein Kabel 34 fest, das den Anfang des Seils 15 der mecha- nischen Übertragung auf die Hinterradbremsen bildet, wie aus Fig. l ersichtlich ist.
Im Rohrstück 30 ist eine Achse 36 längsverschiebbar angeordnet, deren Ende 35 eine Stellschraube 37 aufweist, an die der Hebel 13 (Fig.. l) oder der Hebelarm 19 des Fusshebels ll (Fig. 2) anschlägt, wenn der
Fusshebel 11 wegen Schaden in der Bremsanlage weiter als normal durchgedrückt wird. Das der Stell- schraube 37 abgekehrte Ende der Achse 36 ist als schraubenförmiger Keil 38 ausgebildet, der in eine Bohrung des Zylinderbodens 39 im Rohrstück 30 eindrehbar ist, so dass die Achse 36 bei einer Verschiebung in
Richtung des Zylinderbodens 39 eine Rotationsbewegung ausführt. So kommt es zu einer relativen Drehung der Achse 36 in bezug auf den Kolben 32, der eine solche Verdrehung ja nicht mitmachen kann.
Der Kolben 32 ist vorzugsweise mit einem zylindrischenMuffenansatz 40 ausgestattet, mit dem er auf der Achse 36 gleitet. Der vor dem Kolben liegende Teil der Achse 36 ist abgesetzt und weist einen profilierten Anschlag 41 auf (Fig. 4), der so angeordnet ist, dass er bei Ruhelage der Notbremse den Kolben
32, der von einer zwischen dem auf der Achse 36 angeordneten Flansch 44 und dem Kolben 32 liegenden
Feder vorgedrückt wird, festhält. Die Stirnwand des Kolbens 32 weist eine Ausnehmung auf, die mit dem profilierten Anschlag 41 derart korrespondiert, dass dieser bei einer Verdrehung der Achse 36 und damit auch des Anschlags 41 in die Ausnehmung des Kolbens 32 eintritt und damit die Fixierung des Kolbens 32 aufhebt.
Die Notbremse 10 wird auf dem Fahrzeug in der Weise angebracht, dass die Stellschraube 37 vor dem
Hebel 13 zu liegen kommt. Solange der Fusshebel 11 nicht oder nur in gewohnter Weise betätigt wird, kommt der Hebel 13, der über die Achse 14 mit dem Fusshebel 11 verbunden ist, mit der Stellschraube 37 nicht inBerührung und die Notbremse 10 bleibt in Ruhe (Fig. 3). Wird jedoch der Fusshebel 11 über das ge- nannte Mass hinaus vorgedrückt, dann schlägt der Hebel 13 an die Stellschraube 37 an, verschiebt und ver- dreht die Achse 36, die daher die Fixierung des Kolbens 32 durch den Anschlag 41 wie oben beschrieben aufhebt, wodurch der Kolben 32 durch die Feder 43 in Richtung A des Zylinderbodens 39 verschoben wird und das die Bremsen auslösende Seil 34 anzieht. Der auf der Achse 36 angeordnete Flansch 45 begrenzt dabei die Weite der Verschiebung.
Um die Anlage wieder instand zu setzen und einen Zug in der der ersten entgegengesetzten Richtung B auszuüben (Fig. 3), genügt die Kraft der Rückzugfeder der Bremsklötze.
In schweren Fahrzeugen kann die Kraft der Feder 43 so gross sein, dass es schwierig ist, gegen ihre Wirkung durch Druck auf den Fusshebel 11 die Notbremse in der oben geschilderten Weise in Tätigkeit zu setzen. In diesem Falle empfiehlt sich die Verwendung einer Vorrichtung, wie sie in den Fig. 6 und 7 dargestellt ist. Hier wirkt der Hebelarm 19 des Fusshebels 11 auf eine in einer Gabel gelagerte Rolle 50, wenn der Fusshebel 11 in Richtung C über das gewöhnliche Mass hinaus durchgedrückt wird.
Eine im Boden 52 eines im zylindrischenKörper 54 gleitbaren Rohrstücks 53 einschraubbare Stellschraube 51 regelt dabei den Abstand der Rolle 50 vom Hebelarm 19 Der zylindrische Körper 54 entspricht dem Körper 30 in der Ausbildung gemäss den Fig. 3-5. Die Achse 55 (die der Achse 36 im vorherigen Ausführungsbeispiel entspricht) ist über den Boden 52 mit dem zylindrischen Körper 54 starr verbunden.
Auf der Achse 55 ist ein Anschlag 57 vorgesehen, der funktionsmässig dem Anschlag 41 des vorangegangenenBeispiels gleich ist und der den Kolben 58 in der Ruhelage der Bremse festhält. Die Ausbuchtung 59 des Kolbens 58, die verhindert, dass sich dieser um seine Achse in der zylindrischen Hülse 63 verdreht, ist mit einem Seilzug 60 fest verbunden, der den Anfang des Seilzugs 20 in der schematischen Darstellung nach Fig. 2 bildet, mittels dessen die Bremsen der Hinterräder in Tätigkeit gesetzt werden.
Zwischen dem Boden 52 des Rohrstücks 53 und dem Kolben 58 ist eine Feder 61 angeordnet. Diese arbeitet gleich wie die Feder 43 der Fig. 3 und 5 und hat die Aufgabe, den Kolben 58 nach vorne zu schieben und die Hinterradbremsen über den Seilzug 60, 20 und 90 über das Verteilungsdreieck 22 in Tätigkeit zu setzen.
In dieser Ausführungsform (Fig. 6 und 7) wird die Verdrehung der Achse 55, die notwendig ist, um den Kolben 58 aus seiner Fixierung zu lösen, durch eine an der Aussenseite des Bodens 59 angeordnete Nase 62 bewirkt, deren Schrägfläche sich bei der Verschiebung des Rohrstücks 53 in eine korrespondierend ausgebildete Längsrippe 63, die im zylindrischen Körper 54 angeordnet ist, einschiebt.
Wenn die Feder 61 den Kolben 58 nach Lösung seiner Fixierung vorverschoben hat, hakt sich dieser in die Ausnehmung 71 am Vorderende der Achse 55 ein, so dass die Bewegung des Hebels 19 auf die Zugseile 60, 20 durch starr verbundene Teile übertragen wird.
Um die Notbremse nach einem Einsatz wieder in die Ausgangslage zu bringen und die Federn 43 bzw.
61 zu spannen, weist die erfindungsgemässe Notbremse Vorrichtungen auf, die den durch die Wirkung der Rückzugfedern der Bremsbacken in die bremspedalseitige Endlage zurückgeführten Kolben 32 bzw. 58 in dieser Lage festhalten, worauf ein einfaches Niedertreten des Fusshebels 11 genügt, um die Federn 43 bzw.
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61 zu spannen. Diese Festhaltevorrichtung besteht nach der Ausführungsform in den Fig. 3-5 aus einem kleinen Zapfen 80, der mittels des Knopfes 82 entgegen der Wirkung einer Feder 81 ins Innere des zylindrischenKörpers 30 eingeschoben werden kann und damit den Kolben 32 festhält. Einfacher ist dies bei einer Ausführung nach Fig. 6 gelöst, wo es genügt, wenn durch die Öffnung 83 im zylindrischen Körper 54 ein Schraubenzieher od. dgl. eingeführt wird, damit der Kolben 58 zeitweilig festgehalten wird.
Um den Kolben 32 bzw. 58 in der bezüglich des Anschlags 41 bzw. 57 notwendigen Winkellage festzuhalten, lässt sich die Elastizität der Federn 43 oder 61 derart nützen, dass sie mit ihren Enden an den anliegenden Teilen festgemacht werden, wodurch sie neben der notwendigen axialen auch eine leichte Drehspannung erhalten.
Wenn die Hinterradbremsen wie inFig. l schon an sich mechanisch in Tätigkeit gesetzt. werden, kann die erfindungsgemässe Notbremse direkt an den Seilzug dieser Bremsen angeschlossen werden. Ist aber wie
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mechanische Vorrichtung zum Auslösen der Bremsen vorgesehen werden, wie eine solche beispielsweise in Fig. 8 dargestellt ist. Diese Vorrichtung zeigt einHebelgestänge 91, bestehend aus einem kleinen L-förmigen Hebel 92, der mittels eines Nippels 94 um eine kleine Achse 93 mit dem Zugseil 90 verbunden ist und dessen beidseitige Enden 95 und 96 auf korrespondierenden Zwischenstücken 97 und 98 anliegen.
Wenigstens eines der beiden Zwischenstücke 97,98 weist eine Stellschraube 99 auf, um den Abstand der Zwischenstücke 97 und 98 von den Bremsbacken zu regeln, auf die sie bei einem Anziehen des Seils 90 durch die Verstellung des L-förmigen Hebels 92 drücken.
Es ist leicht ersichtlich, dass die erfindungsgemässe Notbremse in ihren konstruktiven Einzelheiten und der notwendigen Anpassung an die verschiedenen Fahrzeugtypen mancherlei Variationen erfahren wird. So gibt es beispielsweise für die Fixierung und Lösung des Kolbens 32 bzw. 58 in den beiden Endstellungen mancherlei Lösungen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Notbremsmechanismus für Kraftfahrzeuge mit hydraulischen oder pneumatischen über einen Fusshebel betätigbaren Bremsanlagen, der bei Ausfall der Normalbremsanlage diese automatisch durch eine Hilfsbremse ersetzt, unter Verwendung einer in Abhängigkeit vom Fusshebelweg auslösbaren gespeicherten
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einen mit den Bremsen über Zugelemente verbundenen Kolben belastet, der in Längsrichtungdass im Rohr (30 bzw. 63) eineindiesemdurch den mit dem Pedal (11) fest verbundenen Hebel (19 bzw. 13) längsverschiebbare Kolbenstange (36 bzw. 55) vorgesehen ist, auf der der über das Zugseil (34 bzw. 60) mit der Hilfsbremse verbundene Kolben (32 bzw. 58) beweglich sitzt, wobei dieser mit der Kolbenstange (36 bzw.
55) axial verriegelte Kolben durch eine bei Überschreitung des normalen Hebelweges eintretende Relativverdrehung in bezug auf die Kolbenstange (36 bzw. 55) entriegel-und längsverschiebbar ist, wogegen beim Rückgang des Fusshebels (11) dieKraft der Rückzugfeder der Bremsklötze den Kolben (32 bzw. 58) in die Ausgangslage zurückführt und mit der Kolbenstange (36 bzw. 55) erneut verriegelt.
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gebildet ist, und der Kolben (32 bzw. 58) eine der Querschnittsform des Anschlages entsprechende Durchbrechung aufweist, vermittels der er nach seiner Verdrehung relativ zur Kolbenstange (36 bzw. 55) über den Anschlag verschiebbar ist.
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