Mit einer Gleitschutzeinrichtung versehene hydraulische Bremsbetätigungsanlage für Fahrzeuge Die Erfindung betrifft eine mit einer Gleitschutzein- richtung versehene hydraulische Bremsbetätigungsanlage für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge.
Bei solchen Gleitschutzeinrichtungen ist normalerweise eine Einlass leitung mit der zum Radbremszylinder führenden Lei tung verbunden und eine Auslassleitung vorhanden, da gegen beim Blockieren die Verbindung zwischen der Einlassleitung und der Radbremszylinderleitung getrennt und die Radbremszylinderleitung mit der Auslassleitung verbunden.
Bei dieser Gleitschutzeinrichtung wird aber der Bremsdruck beim Blockieren durch irreversibles Ablas sen von Bremsflüssigkeit erniedrigt.
Bis jetzt sind, soweit ersichtlich, derartige Gleitschutz einrichtungen nur in Verbindung mit Pumpenbremsen verwendet worden. Bei diesen Bremssystemen ist eine Pumpe ständig im Betrieb und hält einen Druckmittel kreislauf aufrecht. Von dem Kreislauf wird mittels einer Ventilanordnung ein grösserer oder kleinerer Teil abge zweigt und den Bremsen zugeführt. Infolgedessen hat das Ablassen von Bremsflüssigkeit aus der zu den Radbrems- zylindern führenden Hauptbremsleitungen keine nach teiligen Folgen.
Aufgabe der Erfindung ist es, die vorgenannten Gleitschutzeinrichtungen auch bei einfachen hydrauli schen Bremsen einzusetzen, die mit vom Fahrer direkt betätigten Hauptbremszylindern oder mit pneumatischen Bremsverstärkern arbeiten.
Erfindungsgemäss wird vorgeschlagen, dass bei einer Gleitschutzeinrichtung der einleitend erwähnten Art Mit tel vorgesehen sind, welche die Wirkung der Gleitschutz einrichtung, nämlich die Entnahme von Bremsflüssigkeit aus der Radbremszylinderleitung, verhindern, bevor in folge allzu grosser Bremsflüssigkeitsentnahme eines der bei der Erzeugung des Bremsdruckes mitwirkenden Kraftübertragungsglieder auf Anschlag läuft.
Würden nämlich solche Mittel nicht vorgesehen, so müsste bei unsachgemässer Bedienung oder bei ausser- gewöhnlich ungünstigen Fahrbahnverhältnissen nach einer grösseren Zahl von Regelvorgängen der Gleitschutzein- richtung der den Bremsdruck erzeugende Kolben am Ende anschlagen, da der Zylinderinhalt durch das stän dige Ablassen von kleinen Ölquanten aufgebraucht ist. Ebenso gut kann auch das Bremspedal an das Ende des Pedalweges kommen oder einer der Teile des Brems druckverstärkers auf Anschlag laufen, falls ein solcher Verstärker vorgesehen ist.
Bei einer bestimmten Brems anlage lässt sich leicht feststellen, welches der insgesamt als Kraftübertragungsglieder bezeichneten Bauteile das entscheidende ist.
In einem solchen Fall wird der Fahrer plötzlich da von überrascht, dass keine Bremswirkung mehr vorhan den ist, solange er nicht kurzzeitig den Fuss von der Bremse nimmt und den Kolben wenigstens ein Stück zurückgehen lässt. Mit der Erfindung wird demgegen über erreicht, dass kurz vor dem gefährlichen Aussetzen der Bremswirkung das weitere Ablassen von Brems flüssigkeit verhindert wird. Der Bremsdruck bleibt dabei bestehen, genau so, wie wenn keine 'Gleitschutzeinrich- tung eingebaut wäre.
Es ist festzuhalten, dass es sich hier um eine zusätzliche Sicherheitsmassnahme handelt; normalerweise soll die Gleitschutzeinrichtung bis zum Stillstand des Fahrzeugs den Bremsdruck regeln, ohne dass der Fahrer den Fuss vom Bremspedal nimmt.
Eine erste praktische Ausbildungsform der Erfindung, welche sich auf elektrisch betätigte Gleitschutzeinrich- tungen bezieht, besteht darin, dass im Stromkreis der Gleitschutzeinrichtung ein Kontakt vorgesehen ist, wel cher abhängig von der Stellung der vorgenannten Kraft übertragungsglieder (aber unabhängig vom Bremsdruck) betätigt wird. Der Kontakt muss einfach so geartet sein und an einer derartigen Stelle innerhalb des elektrischen Netzwerkes angeordnet sein, dass von seiner Betätigung ab die Einlassleitung ständig mit der Radbremszylinder- leitung verbunden bleibt, unabhängig davon, ob das Rad blockiert oder nicht.
Man kann diesen Sicherheitskon- takt z. B. so anordnen, dass er vom Bremspedal betätigt wird oder auch vom Doppelkolben eines Bremsdruck= verstärkers. Wesentlich ist nur, dass der Kontakt schal tet, sobald eine vorbestimmte Weg- oder Volumenreserve- Grenze überschritten wird.
Eine andere bevorzugte Ausbildungsform der Erfin dung verwendet eine Speicherkammer mit beweglicher Wand, welche sich unter Federdruck in eine Endstellung kleinsten Kammervolumens einzustellen bestrebt ist. Die se Speicherkammer wird mit der Auslassleitung verbun den und nimmt somit das bei jedem Vorgang ausfliessen- de Bremsflüssigkeitsquantum auf.
Eine zweite Leitung führt von der Speicherkammer oder direkt von der Aus- lassleitung über ein Rückschlagventil zu der Einlasslei- tung. Das Ventil soll so angeordnet sein, dass es von der Speicherkammer zur Einlassleitung hin öffnet und in der entgegengesetzten Richtung schliesst. Das grösst- mögliche Volumen der Speicherkammer ist etwas kleiner zu bemessen als die der Bremsbetätigungsanlage eigent ümliche Volumenreserve.
Diese typische Volumenreserve einer Bremsanlage ist ganz allgemein folgendermassen zu bestimmen: man er zeugt zunächst einen durch Drücken des Bremspedals höchstmöglichen Bremsdruck, und zwar bei ungünstig stem Zustand der Anlage, d. h. abgefahrenen Belägen, heisser Trommel usw. Nun lässt man aus der Radbre ns- zylinderleitung unter Aufrechterhaltung dieses Druckes so viel Flüssigkeit ab, bis eines der Kraftübertragungs- glieder zur Anlage kommt. Das ausgeflossene Volumen misst man. Es ist gleich der eigentümlichen Volumen reserve .
Infolge der vorgenannten Bemessung der Speicher kammer füllt sich diese, bevor der Bremsdruck plötzlich aussetzt. Solange die Speicherkammer aber gefüllt ist, bleibt keine Möglichkeit, den Bremsdruck mit Hilfe der Gleitschutzeinrichtung abzusenken, es sei denn, dass der den Druck erzeugende Kolben zurückgeht. Geht er zu rück, so ist der Druck in der Einlassleitung kleiner als in der Speicherkammer, so dass sich diese entleert und damit die Gleitschutzeinrichtung wieder betriebsbereit ist.
Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Speicherkam mer liegt darin, dass sie mit der Gleitschutzeinrichtung räumlich kompakt zusammengebaut werden kann und somit eine Rücklaufleitung, welche die Auslassleitung mit dem meist örtlich weiter entfernten Sammelgefäss verbindet, überflüssig wird.
Ebenso entfallen elektrische Verbindungen von dem nach der erstgenannten Aus führungsform erforderlichen Kontakt zur Gleitschutzein- richtung. Dadurch erleichtert sich der Einbau und vor allem die Nachrüstung von Fahrzeugen mit Gleitschutz einrichtungen.
In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele schematisch dargestellt.
Fig. 1 zeigt eine Bremseinrichtung mit vom Fahr zeugführer betätigtem Hauptbremskolben und Sicher heitskontakt und Fig. 2 zeigt eine Bremseinrichtung mit pneumatischem Bremsverstärker und Speicherkammer.
In Fig. 1 ist eine an sich bekannte Gleitschutzein- richtung mit 1 bezeichnet. Sie weist eine Einlassleitung 2, eine Auslassleitung 3 und eine zum Radbremszylinder 5 bzw. zu mehreren Radbremszylindem führende Lei tung 4 auf. Mit der Einlassleitung ist ein Hauptbrems- zylinder 6 verbunden. In ihm bewegt sich der Haupt bremskolben 7, der am Ende einer Betätigungsstange 8 befestigt ist.
Die Betätigungsstange ist an einem Brems pedal 9 angelenkt. Eine Druckfeder 10 hält den Kolben normalerweise in der gezeichneten Ausgangsstellung. Ein wenig vor dem Kolben (in der Ausgangsstellung) mündet eine dünne Verbindungsleitung 12 von einem drucklosen Bremsflüssigkeits-Sammelbehälter 11 her. Die Auslass- leitung 3 führt zu diesem Sammelbehälter.
Ein Dreh verzögerungssensor 13 beliebiger Bauart, welcher einen normalerweise geöffneten Kontakt 14 enthält, steht über eine gestrichelt angedeutete getriebliche Verbindung 15 oder direkt mit dem Bremsenden Rad oder den Rädern in Verbindung. In Reihe mit dem Kontakt 14 des Sensors liegt ein Sicherheitskontakt 16, welcher normalerweise geschlossen ist. Falls dieser Kontakt 16 geöffnet ist, ver mag der Sensor und die Gleitschutzeinrichtung insgesamt die ihr zugedachte Funktion nicht mehr auszuüben.
Wenn das Bremspedal betätigt wird, baut sich über die Leitungen 2 und 4 im Radbremszylinder 5 der Brems druck auf und die Bremsen treten in Tätigkeit. Sobald ein Rad blockiert oder nahe daran ist, schliesst der Sen- sorkontakt, die Verbindung von Leitung 2 nach 4 wird gesperrt und die Verbindung von Leitung 4 nach Leitung 3 geöffnet. Das Ausfliessen eines kleineren oder grösseren Flüssigkeitsquantums in das Sammelgefäss 11 hat eine Absenkung des Bremsdruckes zur Folge.
Die Bremskraft lässt nach, das Rad erhält wieder Bodenkontakt, Sensor kontakt 14 öffnet wieder und die ursprünglichen Verbin dungen zwischen den Leitungsanschlüssen der Gleit schutzeinrichtung werden wieder hergestellt, so dass der Bremsdruck von neuem ansteigt.
Bekanntlich wiederholt sich dieses Spiel je nach Fahr- bahnschaffenheit mehr oder weniger oft, bis das Fahr zeug stillsteht. Wenn jedoch z. B. ein schweres Fahrzeug bei glatter Fahrbahn eine längere Gefällstrecke befährt und der Fahrer in unvernüftiger Weise ununterbrochen das Bremspedal stark betätigt, so kommt schliesslich das Bremspedal 9 in die Stellung, in welcher es einen Betä tigungsstift 17 des Sicherheitskontaktes 16 berührt und den Kontakt öffnet. Von da ab bleibt Leitung 2 und Leitung 4 ständig verbunden.
Diese Stellung des Brems pedals ist gestrichelt eingezeichnet, ebenso wie die ent sprechende Stellung 7a des Hauptbremskolbens. Der Kolben ist hier fast am Ende, und es bleibt nur noch eine kleine Volumenreserve (Platzbedarf der im Bild gezeigten Feder 10 wird bei dieser Betrachtung ver nachlässigt).
Durch weiter nicht dargestellte Schaltkreise und Warn einrichtungen kann zusätzlich der Fahrer auf das Er reichen dieser Kolbenstellung aufmerksam gemacht werden.
In Fig. 2 findet sich wieder die Gleitschutzeinrich- tung 1 mit ihren Anschlüssen 2 bis 4 und in diesem Fall zwei Radbremszylindern 5a und 5b. An die Gleitschutz einrichtung ist ebenfalls ein Sensor 13 elektrisch ange schlossen. Die Einlassleitung 2 ist mit dem Sekundär bremszylinder 18 eines pneumatischen Bremsdruckver- stärkers verbunden.
Der in dem Zylinder bewegliche Sekundärbremskol- ben 19 ist mittels einer Verbindungsstange 20 an einem Druckluft- bzw. Saugluftkolben 21 befestigt. Eine Feder 22 hält den so gebildeten Doppelkolben in der gezeich neten Ausgangsstellung. Von den zu beiden Seiten des Luftkolbens gebildeten Räumen führen Leitungen 23 und 24 zu dem nur schematisch angedeuteten Steuerteil 25 des Bremsdruckverstärkers. Das auf diesen Steuerteil wirkende Bremsbetätigungsorgan, Pedal od. dgl. ist nicht eigens gezeigt.
Eine erfindungsgemässe Speicherkammer trägt die Bezeichnung 26. In ihr ist ein Kolben 27 beweg lich angeordnet, der sich unter der Wirkung einer sehr schwach bemessenen Speicherkammerfeder 28 in die gezeichnete untere Stellung einzustellen bestrebt ist. Die Auslassleitung 3 mündet unten in die Speicherkammer. Ausserdem führt vom unteren Ende der Speicherkam mer eine Verbindungsleitung 29 über ein Rückschlag ventil 30 zur Einlassleitung. Das Rückschlagventil ist ein einfaches Kugelventil, welches von der Speicherkammer zur Einlassleitung Durchlass gewährt.
Im Normalfall ergibt sich folgende Wirkungsweise: Die an der Auslassleitung 3 stossweise auftretenden Flüs sigkeitsquanten gelangen in den unterhalb des Kolbens gelegenen Raum der Speicherkammer 26 und heben den Kolben ruckweise langsam an. Das Rückschlagventil 30 bleibt geschlossen, da ja der Druck in der Einlassleitung 2 wesentlich höher als in der Auslassleitung ist, solange gebramst wird. Wenn der Kolben 19 etwa in die ge strichelt angedeutete Stellung 19a kommt, ist die Speicher kammer voll, d. h. der Kolben liegt am oberen Anschlag etwa in der gestrichelt angedeuteten Stellung 27a.
Der Sekundärkolben ist dagegen wieder in der kritischen Stel lung 19a, kurz vor dem Ende seines Hubes. Von nun ab ist selbstverständlich eine weitere selbsttätige Druck absenkung nicht mehr möglich, bis der Fahrer das Bremsbetätigungsorgan freigibt und damit auch den Doppelkolben 21, 19 entlastet. Auf diese Weise ist also auch in diesem zweiten Beispiel Vorsorge getroffen, dass der Fahrer nicht plötzlich vom Aussetzen seiner Bremse überrascht wird.
Wahlweise kann die Speicherkammer aus als Balgen ausgebildet sein. Ferner lässt sich - was dann als drittes Ausführungsbeispiel zu werten wäre - der in Fig. 1 gezeigte Bremsbetätigungsteil 6 bis 12 an der Einlass- leitung 2 der Gleitschutzeinrichtung gemäss Fig. 2 an- schliessen. Endlich sind auch pneumatische Bremsdruck verstärker bekannt, bei denen sich die Stellung des Dop pelkolbens in einer Hebelstellung nach aussen kund tut, so dass auch hier ein Sicherheitskontakt ähnlich Fig. 1 angebracht werden kann.