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Handbremsgestänge, insbesondere für Kraftfahrzeuge Die Erfindung bezieht
sich auf ein Handbremsgestänge, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit mindestens
einem mehrteiligen Zwischenhebel, der in das vom Handbremshebel zu den Radbremsen
führende Gestänge zur Änderung der Übersetzung bei der Betätigung eingeschaltet
ist, mit einem festgelagerten Hebelteil und einem weiteren auf ihm schwenkbaren
Hebelteil, welcher mit dem zum Handbremshebel führenden Gestänge verbunden ist und
eine federnde Sperrklinke steuert, die in einem zum festen Schwenkpunkt konzentrisch
angeordneten Zahnbogen zum Einrasten gebracht werden kann, wenn der mit dem Handbremshebel
verbundene Hebelteil gegen eine vorgespannte Feder auf dem anderen Hebelteil geschwenkt
wird.
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Die Erfindung hat die Aufgabe, mit dem verfügbaren Arbeitsvermögen,
welches an der Handhabe eingeführt werden kann, eine möglichst große Bremsleistung
mit einer ausreichenden Reserve des Bremsbackenweges zu erzielen.
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Es ist bekannt, mit dem Handbremshebel eine Vorrichtung unmittelbar
zu verbinden, welche die Übersetzung der eingeführten Betätigungskraft bei der Betätigung
steigert. Es ist auch bekannt, hierzu eine Speicherfeder so anzuwenden, daß die
Kraftübersetzung über die Wegübersetzung hinaus wächst und daß diese Vorrichtung,
Verstärker genannt, mit dem Handbremshebel zu einer Baueinheit vereinigt ist. Bei
dieser bekannten Handbremsvorrichtung läßt sich aus dem verfügbaren Arbeitsvermögen,
nämlich der an der Handhabe eingeführten Handkraft und dem dabei möglichen Betätigungsweg,
nicht eine so große Bremsleistung und eine entsprechende Wegreserve der Bremsbacken
erzielen, wie es für Fahrzeuge mit großen Gesamtgewichten erforderlich ist. Dies
hängt damit zusammen, daß wegen der elastischen Verformung aller Übertragungselemente
der Betätigungskraft nach dem Anlegen der Bremsbacken ein beachtlicher Gestängeweg
erforderlich ist, um die notwendige Anpressung der Bremsbacken zu erzielen. Dieser
sogenannte Elastizitätsweg ergibt sich aus der elastischen Verformung aller Elemente
der Bremsanlage, einschließlich der Übertragungsorgane für die Betätigungskraft.
Durch Herabsetzung dieser elastischen Verformungsarbeit kann aus dem gleichen Arbeitsvermögen
eine größere Anpreßkraft durch die Bremsbacken und damit eine größere Bremswirkung
erzielt werden. Bei der bekannten Handbremsvorrichtung ist diese Möglichkeit begrenzt,
weil die verstärkte Betätigungskraft auf dem langen Weg vom Handbremshebel bis zu
den Radbremsen der Hinterachse eine wesentliche Vergrößerung des Gestängeweges nach
dem Anlegen der Bremsbacken mit sich bringt.
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Bei dem Handbremsgestänge nach der Erfindung ist der sogenannte Verstärker
in das vom Handbremshebel zu den Radbremsen führende Gestänge eingeschaltet und
kann hinten im Fahrgesell in unmittelbarer Nähe der abzubremsenden Hinterachse angeordnet
werden, so daß die große Ausgangskraft vom Verstärker nur über ein kurzes Gestänge
der Radbremse zugeführt wird. Die elastische Verformungsarbeit der vorn liegenden
Übertragungsorgane fällt also weg. Weil die in den Verstärker einzuleitende Kraft
wesentlich kleiner ist als die Ausgangskraft; treten bei deren Übertragung vom Handhebel
zum Verstärker keine nennenswerten Wegverluste durch elastische Nachgiebigkeit der
Übertragungsorgane auf: Es ist ein Übertragungsgestänge für die Bremsbetätigungskraft
bekannt, bei dem ein zur Änderung der Übersetzung dienender Zwischenhebel in das
Brems= gestänge eingebaut ist. Hierbei ist ein Zusatzhebel angebracht, an welchem
die beiden Gestängeteile argelenkt sind, welche einerseits mit der Radbremse und
andererseits mit dem Betätigungshebel verbunden sind. Der Hebel trägt ferner eine
Sperrklinke, die in einem konzentrisch zum festen Schwenkpunkt des Hebels angeordneten
Zahnbogen zum Angriff gebracht werden kann, wenn die Betätigungskraft eine bestimmte
Grenze überschreitet, wdlch-e durch die Vor-Spannung einer Hilfsfeder bestimmt ist,
die der Bewegung des Zusatzhebels gegenüber dem Haupthebel entgegenwirkt. Nach dem
Eingriff der Sperrklinke in den Zahnbogen erhält der Hebel eine zweite feste Abstützung
durch
letztere, und nach Maßgabe der Hebellängen am Zusatzhebel ist eine größere Wegübersetzung
wirksam. Bei der weiteren Verschwenkung des Zusatzhebels muß dabei die Spannung
der genannten Hilfsfeder immer überwunden werden, wobei diese Spannung weiter ansteigt.
Die Kraftübersetzung nimmt also in dieser Phase der Bremsbetätigung mit zunehmender
Betätigungskraft ab, während die Wegübersetzung konstant bleibt. Eine derartige
zweistufige Übersetzung reicht aber nicht aus, um die erforderliche Verstärkung
zu bringen, d. h. um mit dem vorhandenen begrenzten Arbeitsvermögen Fahrzeuge von
großem Gesamtgewicht mit der Handbremse entsprechend den gesetzlichen Vorschriften
abzubremsen. Eine derartige zweistufige Übersetzung läßt nämlich keine wirtschaftliche
Ausnutzung der Handkraft zu, wie sich aus folgender Überlegung ergibt: Die Gestängekraft
wächst nach dem Anlegen der Bremsbacken auf einem kleinen Gestängeweg stark an.
Bei der bekannten zweistufigen Übersetzung ist die Weg-Übersetzung nach dem Anlegen
der Bremsbacken nahezu konstant, die Kraft-Übersetzung fällt aber mit wachsender
Betätigungskraft ab, wie oben ausgeführt wurde. Hieraus folgt, daß die Übersetzung
nach dem Anlegen der Bremsbacken zunächst zu groß ist, wenn sie ausreichend sein
soll für die größte Anpressung der Bremsbacken. Dementsprechend kann am Handbremshebel
nur eine zu kleine Betätigungskraft nach dem Anlegen der Bremsbacken aufgenommen
werden. Die größte Betätigungsarbeit kann aber nur dann eingeführt werden, wenn
nach dem Anlegen der Bremsbacken die Betätigungskraft auf dem Betätigungsweg konstant
bleibt, weil dann das Arbeitsfeld ein Rechteck ist. Bei der bekannten Einrichtung
kann nur ein Arbeitsfeld in Form eines Dreiecks aufgenommen werden, nachdem die
Bremsbacken angelegt sind.
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Bei dem Handbremsgestänge nach der Erfindung ist in an sich bekannter
Weise der die Übersetzung ändernde Hebel bzw. der Verstärker für die Betätigungskraft
in das vom Handbremshebel zu den Radbremsen führende Gestänge eingeschaltet. Der
zur Änderung der Übersetzung dienende Hebel hat einen festgelagerten Hebelteil und
einen weiteren auf ihm schwenkbaren Hebelteil, welcher mit dem zum Handbremshebel
führenden Gestänge verbunden ist, und eine federnde Sperrklinke steuert, die in
einen zum festen Schwenkpunkt konzentrisch angeordneten Zahnbogen zum Einrasten
gebracht werden kann, wenn der mit dem Handbremshebel verbundene Hebelteil gegen
eine vorgespannte Feder auf den anderen Hebelteil geschwenkt wird. Erfindungsgemäß
überschreitet die zwischen den beiden Hebelteilen angeordnete Feder bei der Schwenkung
des einen Hebelteiles gegen den anderen Hebelteil eine Totpunktlage, nachdem die
Sperrklinke in den Zahnbogen zum Eingriff gekommen ist. Nach einem weiteren Merkmal
der Erfindung ist die Sperrklinke auf dem Hebelteil gelagert, der mit dem zum Handbremshebel
führenden Gestängeteil verbunden ist und schließt mit ihm einen Winkel von mindestens
80° ein.
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Das Handbremsgestänge nach der Erfindung läßt eine optimale Ausnutzung
der verfügbaren Betätigungsarbeit am Handbremshebel zu. Die Kraftübersetzung, d.
h. das Verhältnis der auf die Bremsbacken ausgeübten Kraft zur Betätigungskraft
an der Handhabe, wächst nach dem Anlegen der Bremsbacken an, so daß mit einer konstanten
Betätigungskraft die erforderliche wachsende Anpreßkraft erzielt werden kann. Dadurch,
daß die elastische Nachgiebigkeit nach dem Anlegen der Bremsbacken vermindert ist,
läßt sich eine größere Bremswirkung mit dem eingeführten Arbeitsvermögen erzielen.
Die Kraftübersetzung wird durch die Feder, welche nach dem Überschreiten der Totpunktlage
die Betätigungskraft unterstützt, wesentlich gesteigert. Diese Steigerung kann um
so größer werden, weil der die Übersetzung ändernde Hebel bzw. Verstärker in unmittelbarer
Nähe der Hinterachse angeordnet werden kann. Man wird danach streben müssen, den
Anteil der Betätigungskraft, welcher von der Speicherfeder kommt, möglichst groß
zu machen, ohne daß bei dem Lösen der Handbremse zum Spannen der Feder eine nennenswerte
Druckkraft an der Handhabe erforderlich wird. Der Anteil der Federunterstützung
findet daher seine Grenze in dem mechanischen Wirkungsgrad der Bremslage hinter
dem Verstärker. Die Reibungsverluste in den Organen der Bremsanlage, insbesondere
in den übertragungsorganen für die Betätigungskraft, z. B. im Bremsgestänge, führen
zu einer sogenannten Hysterese der Betätigungskraft. Nur derjenige Teil der Kraft,
welcher nach Abzug der Reibungsverluste als Reaktionskraft wirksam ist, kann dazu
verwendet werden, um die Speicherfeder bei dem Lösen der Bremse zu spannen, ohne
daß eine Druckkraft an der Handhabe erforderlich wird. Das Handbremsgestänge nach
der Erfindung gestattet daher die Anwendung einer größeren Federunterstützung.
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Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgedankens ist in der Zeichnung
dargestellt.
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Ein Hebelteil 1 ist im Schwenkpunkt 2 auf einem festen Zapfen gelagert
und mit dem Gestängeteil3 verbunden, welcher zu den Reibungsbremsen geführt ist.
Auf dem Hebelteil 1 ist ein Hebelteil 4 im Anlenkpunkt des Gestängeteiles 3 schwenkbar
gelagert und stützt sich bei gelöster Bremse gegen einen Anschlag 10 des
Hebelteiles 1 ab, wobei er durch die Spannung einer Feder 9 in dieser Lage
gehalten wird. Die Feder 9 ist zwischen den beiden Hebelteilen 1 und 4 mit Vorspannung
eingesetzt. Mit seinem äußeren Ende ist der Hebelteil 4 an den Gestängeteil 5 angeschlossen,
welcher mit dem Handbremshebel 6 verbunden ist. Das andere Ende des Hebelteiles
4 trägt eine federnde Klinke 8, die in der gezeigten Lösestellung der Bremse durch
einen in der Zeichnung nicht sichtbaren Anschlag mit ihrer Spitze in geringem Abstand
von dem Zahnbogen 7 geführt ist.
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Die Wirkungsweise des Handbremsgestänges ist folgende: Wird der Handbremshebel
6 im Uhrzeigersinn geschwenkt, so bewegen sich die beiden Hebelteile 1 und
4 zunächst gemeinsam wie ein Hebel um den Schwenkpunkt 2, wobei eine niedrige
Übersetzung im Gestänge 3, 5 wirksam ist. Hierbei werden die Lüftspiele überwunden.
Sobald die Bremsbacken angelegt sind und im Gestängeteil 3 eine größere Gegenkraft
wirkt, wird die Spannung der Feder 9 überwunden und der Hebelteil 4 schwenkt zusätzlich
gegenüber dem Hebelteil l ebenfalls im Uhrzeigersinn. Dabei kommt die Klinke 8 zum
Eingriff hinter einem benachbarten Zahn des Zahnbogens 7, so daß der Hebelteil 4
über die Klinke 8 einen zusätzlichen festen Stützpunkt erhält. Dadurch ist die Wegübersetzung
sprunghaft gewachsen. Bei der weiteren Schwenkung des Hebelteiles 4 gegen
den Hebelteil 1 wird die Spannung der Feder 9 gesteigert, bis die Feder ihre
größte Spannung in einer Totpunktlage erreicht hat. Danach entspannt sich die Feder
9 wieder und unterstützt die
am Handbremshebel 6 aufgewendete Betätigungskraft.
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Durch die geschilderte Wirkung der Feder 9 wird also das sprunghafte
Ansteigen der Wegübersetzung nach dem Eingreifen der Klinke 8 in der Kraftübersetzung
vermieden, weil nach dem Eingreifen der Klinke 8 zunächst die Spannung der Feder
9 anwächst. Dadurch, daß die Klinke 8 mit dem Hebelteil 4 einen Winkel von mindestens
80° einschließt, wird erzielt, daß die Wegübersetzung nach dem Eingreifen der Klinke
ebenfalls stetig weiter anwächst.
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Bei dem Lösen der Bremse wird die Feder 9 durch die Spannung im Gestängeteil
3, hervorgerufen durch die Reaktionskraft der Bremsbacken, wieder über die Totpunktlage
zurückgebracht. Danach nimmt der Hebelteil 4 wieder die gezeichnete Lösestellung
ein, wobei die Klinke 8 außer Eingriff kommt.
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In der Zeichnung ist der Gelenkpunkt zwischen den beiden Hebelteilen
1 und 4 außerhalb des Zahnbogens 7 dargestellt. Aus Gründen der Raumersparnis kann
derselbe aber auch innerhalb des Zahnbogens angebracht sein, ohne daß sich an der
Wirkungsweise etwas ändert.