Hydraulische Bremseinrichtung mit Drnckluftantrieb. Die Erfindung bezieht sich auf eine Bremseinrichtung, insbesondere für Strassen fahrzeuge, bei welcher die Bremsen mittels hydraulischer Bremszylinder angezogen wer den, die mit einem Zylinder in Verbindung stehen, in welchem ein den Flüssigkeits druck erzeugender Kolben seinen Antrieb durch einen Kolben erhält, der durch Druck luft betätigt wird.
Durch die Erfindung wird bezweckt, den Raumbedarf einer derartigen Bremsein richtung möglichst zu verkleinern und ihre Betriebssicherheit durch Vereinfachung der Bauart zu erhöhen. Da die zu übertragen den Bremskräfte hoch sind, müssen nach Möglichkeit Gestänge vermieden werden, die zu Reibungsverlusten führen. Auch sind Lei tungsverschraubungen nach Möglichkeit zu vermeiden, durch welche die Sicherheit der Bremseinrichtung gefährdet werden kann.
Man hat schon vorgeschlagen, den Zy linder des zur Erzeugung des Flüssigkeits druckes bestimmten Kolbens und den Zylin- der des Antriebskolbens in einem gemein samen Gehäuse unterzubringen und die Kol benstangen beider Kolben miteinander zu verbinden, wodurch ein Gestänge zwischen diesen beiden Kolben in Fortfall kommt. Dabei hat man aber den die Ersatzflüssig keit aufnehmenden Ausgleichbehälter mit diesem gemeinsamen Gehäuse durch eine Verbindungsleitung verbunden, was zu Un- dichtigkeiten Veranlassung geben kann.
Man hat auch schon den Zylinder des zur Erzeu gung des Flüssigkeitsdruckes bestimmten Kol,ben@s in den Ausigleichbehälter hinein- verlegt, so dass diese Verbindungsleitung und deren Verschraubung mit dem Gehäuse vermieden wird; jedoch erfolgte bei diesen Bremseinrichtungen der Antrieb des Kol bens durch ein mechanisches Gestänge.
Nach der Erfindung ist eine Verein fachung der hydraulischen Bremseinrich tung mit Druckluftantrieb dadurch erreicht, dass ein Gehäuse vorhanden ist, welches durch eine Scheidewand in zwei Kammern unterteilt ist, von denen die, eine Kammer den durch die Druckluft zu betätigenden .Kolben auf<U>nimm</U>t und die andere Kammer als Ausgleichbehälter ausgebildet ist, in den der Zylinder für den zur Erzeugung des Flüssigkeitsdruckes bestimmten Kolben ein gebaut ist, wobei die Kolbenstangen beider Kolben miteinander verbunden und in der Scheidewand flüssigkeitsdicht geführt sind.
Die Bremseinrichtung hat bei dieser Bau art einen sehr kleinen Raumbedarf, was für ihre Unterbringung im Strassenfahrzeug von besonderer Bedeutung ist. Ferner ist die Bauart durch die Vermeidung von Gestän gen und Verbindungsleitungen so verein facht, dass ihre Betriebssicherheit wesentlich erhöht ist.
Vorteilhaft ist der durch die Druckluft zu betätigende Kolben durch eine. Membran gebildet, die durch eine Rückholfeder be lastet ist. Diese Feder kann dabei in der sich an die Scheidewand anschliessenden Kammer untergebracht sein und sich gegen diese Wand abstützen. Zur Erzeugung des Flüssigkeitsdruckes können zwei Kolben vorgesehen sein, deren Zylinder in getrennten Räumen angeordnet und durch getrennte Leitungen mit je zwei Bremszylindern in Verbindung gesetzt sind.
Die Kolben sind dabei an den Enden einer Schwinge angelenkt, die mit einem Anschlag so zusammenwirkt, dass bei einem Bruch einer Flüssigkeitsleitung der zur unversehr ten Flüssigkeitsleitung gehörige Kolben vor getrieben wird. Vorteilhaft sind die Zylin der in den durch eine Querwand in zwei Räume unterteilten Ausgleichbehälter ein gebaut und die Schwinge ist an der Kolben stange des durch die Druckluft zu betätigen- den Kolbens aasgelenkt,
wobei die Gelenk stangen der Schwinge flüssigkeitsdicht durch die Scheidewand zwischen der diesen Kolben aufnehmenden Kammer und dem Ausgleiehbehälter hindurehgeführt sind. Auf diese Weise ist der Ausgleichbehälter zur Unterbringung beider Zylinder und die Schwinge zur Verbindung der Kolben aus- genutzt. Zugleich ist dadurch die Schwinge äussern Beschädigungen entzogen.
Auf der Zeichnung sind zwei Ausfüh rungsformen der Bremseinrichtung nach der Erfindung beispielsweise dargestellt.
Fig. 1 zeigt die gesamte Bremseinrich tung in Ansicht, teilweise im Schnitt: Fig. 2 ist ein Teil der Fig. 1 in grösserem Massstabe und Fig. 3 zeigt eine Abä.nderungsform die ser Bremseinrichtung.
Bei der dargestellten Bremseinrichtung wird durch einen Verdichter 1 über die Lei tung 2 Druckluft einem Vorratbehälter 3 zugeführt, der durch eine Leitung 4 mit einem Gehäuse 5 verbunden ist. An das Ge häuse 5 ist durch eine Leitung 6 das in Fig. 2 besonders dargestellte Gehäuse 7 an geschlossen. In dem Gehäuse 5 ist ein nicht weiter dargestelltes Ventil angeordnet, durch das mittels des Gestänges 8, 9 und des Pe dals 10 entweder die Leitung 6 mit dem Druckluftbehälter 3 oder unter Absperrung dieses Behälters mit der Aussenluft in Ver bindung gesetzt werden kann.
In dem Gehäuse 7 ist in der Nabe 11 einer Scheidewand 12 und in der Nabe 13 des Deckels 14 eine Kolbenstange 15 ge führt. Dicht am Deckel ist auf der Kolben stange 15 eine Gummimembran 16 befestigt, deren mittlerer Teil zwischen zwei Verstär kungsplatten 17 gehalten ist. Der Rand der Membran 16 ist zwischen dem Gehäuse 7 und dem Deckel 14 eingeklemmt. Am an dern Ende geht die Kolbenstange 15 in einen Kolben 18 über, der in einem in das: Ge häuse 7 eingesetzten Zylinder 19 geführt ist.
Es sind hierdurch im Gehäuse 7 drei. Kammern 20, 21 und 22 gebildet. Die Kam mer 20 ist an die Druckluftleitung 6 ange schlossen. In der Kammer 21 ist eine Rück holfeder 23 angeordnet, durch welche die Membran 16 belastet wird, und diese Kam mer steht durch eine Öffnung 24 mit der Aussenluft in Verbindung.
Der Zylinder 19 ist durch eine Leitung 25 an die Leitung 26 angeschlossen, die zu den Bremszylindern 27 an den Vorderrädern und an den Hinterrädern führt. Die Kolben 28 dieser Bremszylinder sind in der üblichen Weise mit den Bremsbacken 29 verbunden, so dass die Bremsen beim Bewegen der Kol ben angezogen bezw. gelöst werden. Der Kolben 18 im Zylinder 19 ist durch eine in dem Zylinder angeordnete Rückholfeder 30 belastet. Befindet sich der Kolben 18 in der in Fig. 2 dargestellten Ruhelage, so ist der Zylinder 19 noch durch eine Öffnung 31 mit der als Vorratbehälter für die Flüssigkeit ausgebildeten Kammer 22 verbunden.
Die Kammer 22 ist gegen die Kammer 21 durch eine auf der Kolbenstange angeordnete Gummimanschette 3\_' flüssigkeitsdicht ab geschlossen.
Die Bremsbacken 29 sind bei der Lage des Kolbens 18 nach Fig. 2 gelöst. Soll ge bremst werden, so wird durch Niederdrücken des Pedals 10 der Kammer 20 Druckluft zu geführt, so dass sich die Membran 16 nach innen durchbiegt und den Kolben 18 nach rechts verschiebt, wobei die Öffnung 31 ab geschlossen wird. Die im Zylinder 19, den Leitungen 25 und 26 und den Zylindern 2 7 vorhandene Flüssigkeitsmenge, z. B. Öl, wird unter Druck gesetzt, so dass durch die Kolben 28 die Bremsbacken 29 angezogen werden. Wird das Pedal 10 wieder losgelas sen, so wird die Kammer 20 mit der Aussen luft in Verbindung gesetzt, worauf unter der Wirkung der Federn 23 und 30 die Mem bran 16 und der Kolben 18 in ihre Anfangs stellung zurückkehren.
Die Aufhebung des Flüssigkeitsdruckes hat zur Folge, dass die Bremsbacken 29 wieder gelöst werden.
Der durch die Druckluft zu betätigende liolben 16 und der zur Erzeugung des Flüs sigkeitsdruckes bestimmte Kolben 18 haben also eine gemeinsame Kolbenstange, so dass das Gehäuse 7 nur einen kleinen Raum in Anspruch nimmt. Die Reibung bei der tibertragung der Bremskraft beschränkt sich - abgesehen von der unvermeidlichen Rei bung an den Kolben und den an den Rädern angreifenden Bremsgliedern - beim darge stellten Ausführungsbeispiel auf die Reibung der Kolbenstange 15 in ihren Führungen.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 sind in dem dem Gehäuse 7 der Ausfüh rungsform nach Fig. 1 entsprechenden Ge häuse 33 zwei Zylinder 34, 35 im Aus- gleichbehälter angeordnet.
Es ist also der durch die Scheidewand 12 gegen die Kam mer 21 abgeteilte Raum noch einmal durch eine Scheidewand 51 in die Räume 36, 37 unterteilt. Gegen die Kolben 38, 39 dieser Zylinder legen sich Druckbolzen 40, 41, die mittels der Zapfen -12, 43 an die Enden einer Schwinge 44 angelenkt sind, die an der Kolbenstange 15 um den mittleren Zap fen 45 drehbar ist.
Die Kolbenstange ist bei dieser Ausführungsform mit ihrem innern Ende in einer Bohrung 46 der Scheidewand 12 geführt, während die Kolben 38, 39 mit hülsenförmigen Verlängerungen 47 versehen sind, die mit Gummimanschetten 32 in Boh rungen- 48 der Scheidewand 12 verschiebbar sind.
Der Zylinder 34 ist durch eine Leitung 49 an den Bremszylinder 27 des einen Hin terrades bezw. Vorderrades und der Zylin der 35 durch eine zweite Leitung 50 an den Bremszylinder 27 des andern Vorderrades bezw. Hinterrades angeschlossen. Die zu die sen Bremszylindern führenden Druckflüssig keitsleitungen sind also unabhängig vonein ander.
Bei ordnungsmässigem Betrieb werden die Kolben 38, 39 durch die Membran 16 gleichmässig vorgetrieben, so dass die Kol ben 28 der angeschlossenen Bremszylinder <B>7</B> gleichmässig vorgeschoben werden. Bricht 22 aber eine der Flüssigkeitsleitungen, z. B. die Leitung 49, so dreht sich, wenn die Mem bran 16 unter Druckluft gesetzt wird, die Schwinge 44 um den Zapfen 43, da ledig lich der Kolben 39 einen Widerstand bietet, bis ihr anderes Ende an der Scheidewand 12 zur Anlage kommt, wie mit gestrichelten Li nien dargestellt ist. Beim weiteren Vor rücken der Membran 16 wird der Kolben 39 vorgetrieben und setzt die Flüssigkeit in den zugehörigen Bremszylindern 27 unter Druck.
Es wirkt also die Schwinge 44 als ein Ausgleichhebel. Infolge der von den Zylin- denn 34, 35 zu den Bremszylindern 27 füh renden getrennten Leitungen ist also beim Bruch der einen Leitung das einwandfreie Arbeiten in der andern Leitung gesichert. Soll dabei vermieden werden, dass das Fahr zeug aus der Fahrbahn gerissen wird, so kann man diese beiden Leitungen kreuzweise führen.
Hydraulic braking device with compressed air drive. The invention relates to a braking device, in particular for road vehicles, in which the brakes are applied by means of hydraulic brake cylinders who are connected to a cylinder in which a piston generating the fluid pressure receives its drive from a piston that is pressurized air is operated.
The aim of the invention is to reduce the space requirement of such a Bremsein direction as much as possible and to increase its operational reliability by simplifying the design. Since the braking forces to be transmitted are high, linkages that lead to friction losses must be avoided if possible. Also, pipe screw connections, which could endanger the safety of the braking device, should be avoided if possible.
It has already been proposed to accommodate the cylinder of the piston intended for generating the liquid pressure and the cylinder of the drive piston in a common housing and to connect the piston rods of both pistons to one another, eliminating the need for a linkage between these two pistons. In this case, however, the expansion tank that holds the replacement fluid is connected to this common housing by a connecting line, which can give rise to leaks.
The cylinder of the piston designed to generate the fluid pressure has already been relocated into the expansion tank so that this connecting line and its screw connection to the housing is avoided; however, in these braking devices, the piston was driven by a mechanical linkage.
According to the invention, a simplification of the hydraulic braking device with compressed air drive is achieved in that there is a housing which is divided by a partition into two chambers, one of which is the piston to be actuated by the compressed air take </U> t and the other chamber is designed as an expansion tank in which the cylinder for the piston intended for generating the liquid pressure is built, the piston rods of both pistons being connected to one another and guided in the septum in a liquid-tight manner.
The braking device has a very small space requirement in this type of construction, which is of particular importance for its placement in the road vehicle. Furthermore, the design is simplified by avoiding rods and connecting lines so that its operational reliability is significantly increased.
The piston to be actuated by the compressed air is advantageous through a. Membrane formed, which is loaded by a return spring be. This spring can be accommodated in the chamber adjoining the partition and can be supported against this wall. To generate the fluid pressure, two pistons can be provided, the cylinders of which are arranged in separate spaces and are connected to two brake cylinders each by separate lines.
The pistons are hinged to the ends of a rocker arm, which interacts with a stop in such a way that, if a liquid line breaks, the piston belonging to the undamaged liquid line is propelled. The cylinders are advantageously built into the expansion tank, which is divided into two rooms by a transverse wall, and the rocker arm is articulated on the piston rod of the piston to be actuated by the compressed air,
wherein the articulated rods of the rocker arm are guided in a liquid-tight manner through the partition between the chamber receiving this piston and the compensating container. In this way, the expansion tank is used to accommodate both cylinders and the rocker to connect the pistons. At the same time, this removes external damage to the swing arm.
In the drawing, two Ausfüh approximate forms of the braking device according to the invention are shown for example.
Fig. 1 shows the entire Bremseinrich device in a view, partially in section: Fig. 2 is a part of Fig. 1 on a larger scale and Fig. 3 shows a modification of this braking device.
In the braking device shown, compressed air is fed to a storage container 3 by a compressor 1 via the device 2, which is connected to a housing 5 by a line 4. At the Ge housing 5, the housing 7 shown in particular in Fig. 2 is closed by a line 6. In the housing 5 there is a valve, not shown, through which either the line 6 can be connected to the compressed air tank 3 or this tank can be connected to the outside air by means of the linkage 8, 9 and the pedal 10.
In the housing 7 in the hub 11 of a septum 12 and in the hub 13 of the cover 14 a piston rod 15 leads GE. Close to the lid is on the piston rod 15 a rubber membrane 16 is attached, the central part between two reinforcement plates 17 is held. The edge of the membrane 16 is clamped between the housing 7 and the cover 14. At the other end, the piston rod 15 merges into a piston 18 which is guided in a cylinder 19 inserted into the housing 7: Ge.
There are thus three in the housing 7. Chambers 20, 21 and 22 are formed. The Kam mer 20 is connected to the compressed air line 6 is. In the chamber 21 a return spring 23 is arranged, through which the membrane 16 is loaded, and this Kam mer is through an opening 24 with the outside air in connection.
The cylinder 19 is connected by a line 25 to the line 26 which leads to the brake cylinders 27 on the front wheels and on the rear wheels. The pistons 28 of these brake cylinders are connected in the usual manner to the brake shoes 29, so that the brakes are tightened or respectively when the piston moves. be solved. The piston 18 in the cylinder 19 is loaded by a return spring 30 arranged in the cylinder. If the piston 18 is in the rest position shown in FIG. 2, the cylinder 19 is still connected through an opening 31 to the chamber 22 designed as a storage container for the liquid.
The chamber 22 is sealed against the chamber 21 in a liquid-tight manner by a rubber sleeve 3 \ _ 'arranged on the piston rod.
The brake shoes 29 are released when the piston 18 is in the position shown in FIG. If ge is to be braked, compressed air is supplied to the chamber 20 by depressing the pedal 10, so that the membrane 16 flexes inward and the piston 18 moves to the right, the opening 31 being closed. The amount of liquid present in the cylinder 19, the lines 25 and 26 and the cylinders 27, e.g. B. oil is put under pressure so that the brake shoes 29 are attracted by the piston 28. If the pedal 10 is losgelas sen again, the chamber 20 is connected to the outside air, whereupon under the action of the springs 23 and 30 the mem brane 16 and the piston 18 return to their initial position.
The removal of the fluid pressure has the consequence that the brake shoes 29 are released again.
The violet 16 to be actuated by the compressed air and the piston 18 intended for generating the liquid pressure therefore have a common piston rod, so that the housing 7 only takes up a small space. The friction in the transmission of the braking force is limited - apart from the inevitable Rei environment on the piston and the braking members acting on the wheels - in the illustrated embodiment to the friction of the piston rod 15 in their guides.
In the embodiment according to FIG. 3, in the housing 33 corresponding to the housing 7 of the embodiment according to FIG. 1, two cylinders 34, 35 are arranged in the expansion tank.
So it is the partitioned off by the partition 12 from the chamber 21 space again divided by a partition 51 into the spaces 36, 37. Against the pistons 38, 39 of these cylinders lie pressure bolts 40, 41 which are articulated by means of the pins -12, 43 to the ends of a rocker 44 which is rotatable on the piston rod 15 about the central Zap 45.
In this embodiment, the piston rod is guided with its inner end in a bore 46 of the septum 12, while the pistons 38, 39 are provided with sleeve-shaped extensions 47 which are slidable with rubber sleeves 32 in bores 48 of the septum 12.
The cylinder 34 is respectively through a line 49 to the brake cylinder 27 of a Hin terrades. Front wheel and the Zylin of 35 BEZW through a second line 50 to the brake cylinder 27 of the other front wheel. Connected to the rear wheel. The hydraulic fluid lines leading to these brake cylinders are therefore independent of each other.
With proper operation, the pistons 38, 39 are propelled forward uniformly by the membrane 16, so that the pistons 28 of the connected brake cylinders 7 are advanced uniformly. But if 22 breaks one of the liquid lines, e.g. B. the line 49, so rotates when the mem brane 16 is pressurized, the rocker 44 to the pin 43, since only Lich the piston 39 offers a resistance until its other end comes to rest on the partition 12, as shown with dashed lines. When the membrane 16 moves further, the piston 39 is advanced and sets the fluid in the associated brake cylinders 27 under pressure.
The rocker 44 thus acts as a compensating lever. As a result of the separate lines leading from the cylinders 34, 35 to the brake cylinders 27, if one line breaks, correct operation in the other line is ensured. If it is to be avoided that the vehicle is torn out of the roadway, these two lines can be crossed.