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Hydrodynamische Bremseinrichtung für Kraftfahrzeuge Die Erfindung
bezieht sich auf Bremseinrichtungen für Kraftfahrzeuge und insbesondere auf eine
Bremseinrichtung, die mindestens einem Teil des Übersetzungsgetriebes des Kraftfahrzeuges
vorgeschaltet ist und bei welcher das Kühlmittel des Kraftfahrzeuges als Energieabsorptionsmedium
verwendet wird. Die vorliegende Patentanmeldung stellt eine teilweise Fortsetzung
der Parallelanmeldung Nr. 306 131 dar.
Die vorteilhafte Verwendbarkeit
einer in einem Yraftfahr:;,ou zusUtzlich zum Bremssystem eingesetzten wirksamen
und leistungsf-*-:.higen Energieaufnahmeanordnung ist seit mehreren Jahren erkannt
und verschiedene Vorrichtungen sind für diesen Zweck verwendet worden. Mi*t einem
Wort, sind die Brems- bzw. Goschwindigkeitsverzögerungseinrichtungen normalerweise
Turbinenvorrichtungen, die mit den Antriebsr?idern eines KraftfahrzeuGes bzw. gewöhnlich
mit einem Teil des Antriebsystems des Fahrzeuges ,verbunden werden können und mit
Mitteln zur Aufnahme von Energie aus dem Turbinenläufer und zur Ableitung derselben
in die Atmosphäre versehen sind.
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Insbesondere hat man seit vielen Jahren erkannt,' daß sich bei ausschließlicher
Verwendung von Bremsen zur Geschwindigkeitsregelung von Kraftfahrzeugen, die Bremsbeläge
und die Bremstrommel in hügeligem oder bergigem Gelinde überhitzen und nur kurze
Zeit halten. Dieses Problem tritt seit langem gewähnlich bei Personenkraftwagen
auf, bei welchen der Motor im wesentlichen in kraftlosem Zustand mit den Antriebsrädern
das Fahrzeugs verbunden ist, um die Motorhemmwirkung als Hilfe für die Bremsen zu
benutzen und übermäßige Geschwindigkeit des Fahrzeuges zu vermeiden.
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Nach Anwendung dieses Prinzips auf schwerere Fahrzeuge, wie z.8. Lastkraftwagen,
ist eine Anzahl verschiedener Einrichtungen auf den Markt gebracht worden. Die meisten
dieser
bremseäprichtungen waren in der Antriebslinie des Fahrzeuges
angebr,@cht und zw,:r gewöhnlich zwischen der Transmission und dem Differentialgetriebe
des Fahrzeuges seriengeschaltet mit der entsprechend gekürzten Antriebswelle. Darüberhinaus
wurde zui n minnest eine Bremseinrichtung zur Änbringung am Vorderende der I Fnhrzeugtransmission
- mit ihr aus einem Stück bestehend .- und in Verbindung mit den hingangazc.hnri@dern
der Tranomission auagebildet. uoweit bekannt, arbeiten diese Linrichtungen zwar
zufriedenstellend; sie weisen jedoch gewisse Mängel auf, deren Beseitigung das Ziel
der vorliegenden Erfindung ist. So arbeitet z.B. eine irgendwo zwischen Transmission
und Antriebsrider des Fahrzeuges vor ;eschene derartige Einrichtung verhältnism:ißig
l,-,n;sam, wenn das Fahrzeug mit verh'iltnismäßig niederer Geschwindi;ricf@it fahrt.
Da das von einer turbinenartigen Bremsvorrichtung erzeugte wirksame Bremsmoment
als Exponentialfunktion ihrer Geschwindigkeit w dch s t 2 ist eine für niedere
Geschwindigkeit genügend große Bremseinrichtung bei hoher Geschwindigkeit zu groß;
und um_;elcehrt ist eine bei hoher Geschwindigkeit Uen Erfordernissen entspreclxrxl
in geeigneter Weise ausgebildete Bremseinrichtung, bei niederen Geschwindigkeiten
vervrenctet, g'inzlich ungeeignet. Daher sind, wenn das. Fahrzeug langsam fahrt,
IAittel zum Antreiben der Drctnseinrichtung mit einer entsprechend hohen Geschwindigkeit
durch ein hohes UbersetzungsverhUltnis erforderlich, welche jeaoch die Bremseinrichtung
mit etwa der gleichen Geschwindig)7eit durch ein niederes.Übersetzun,sverh-iltnis
antreiben, wenn das Fahrzeug
schnell fährt.
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Um dieses Problem zu lösen, wurde vorgeschlagen, die bremseinrichtung
dem Transmissionsgetriebe oder mindestens einem Teil desselben vorzuschalten, wobei
die Transmissionszahnri.der selbst das oben erwähnte Verhältnis schaffen. So wird
bei hohen Geschvdndigkeiten und sich im direkten,Gang befindlicher Transmission
die Bremseinrichtung mit einer Geschwindigkeit angetrieben, die für ihre wirksame
Arbeitsweise ausreicht, während bei niederen Goschwindigkeiten des Fahrzeugs die
Tranemieeion in ihren niede--en Gang geschaltet und die Bremseinrichtung noch bei
einer Geschwindigkeit angetrieben wird, die groß genug ist, um wirksam zu sein.
Jedenfalls erforderte das Problem der Entnahme absorbierter Energie aus der Anlage
besondere Berücksichtigung. Bei den der Tranemission nachgeschalteten Einrichtungen
wurde normalerweise Ö1 als Energieaufnahmemedium verwendet, was einen geeigneten
Wärmeaustauscher zur Ölkühlung und gewöhnlich eine Pumpe für den Ölumlauf zwischen
der Bremseinrichtung und dem Wärmeaustauscher erforderte. Dies alles hat zur Erhöhung
der Kosten der Vorrichtung beigetragen und machte außerdem ihren Einbau komplizierter.
Bei der mit der Transmission aus einem Stück bestehenden, Jedoch am Vorderende derselben
angeordneten Bremseinrichtung ist zwar das Transmissionsschmiermittel für die Energieaufnahme
verfüg--'
b"r, dies erfordert jedoch immer noch Mittel zum Kühlen
deo Schmiermittels, so daß ein besonderer Wärmeaustauscher, eine Pumpe und entsprechende
Verbindungsmittel erforderlich sind. Um ohne besonderen Wärmeaustauscher und ohne
eine Pumpe auskommen zu können, ist vorgeschlagen worden, die Bremseinrichtung mit
dem Kühlsystem des Motors zu verbinden und dabei den Motorkühler und die Kühlpumpe
zur Ableitung der in der Bremseinrichtung entwickelten Wärme zu verwenden. Aus naheliegenden
Gründen ist dies jedoch unmöglich, wenn die Bremseinrichtung in der Transmissionmit
ihr aus einem Stück bestehend --- eingebaut ist. Wird die Bremseinrichtung in der
Antriebslinie des Fahrzeuges eingebaut, ist zwar eine Verbindung mit dem Motorkühler
mechanisch durchführbar, aber die Verwendung des Motorkühlmittels - welches üblicherweise
Wasser ist - erfordert, daß die Bremseinrichtung aus! 1 rostfreiem Material hergestellt
ist, wobei diese, infolge des verhältnismäßig großen Umfangs, der für eine in der
oben erwhhnten Antriebslinie vorgesehenen Bremseinrichtung erforderlich ist, mit
erhöhten Kosten verbunden ist. Die Ziele der Erfindung sind demnach wie folgt: 1.
Die Schaffung einer Bremsvorrichtung für Kraftfahrzeuge, die in Zusammenhang mit
dem Kühlsystem des :Fahrzeugmotors verwendet und mit dem Antriebssystem des Fahrzeuges
an einer Stelle vor zumindest zwei der Zahnräder für das Übersetzungsverhältnis
verbunden werden kann. -
2. Die Schaffung einer derartigen Bremsvorrichtung
für Kraftfahrzeuge, die verhältnismäßig klein aber leistungsfähig ist und ohne Verwendung
des kostspieligen wasserfesten Materials hergestellt <<erden kann,, wobei
die Bremsvorrichtung doch an das Kühlsystem e c3 Kraftfahrzeuges.angeschlossen werden
kann.
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Die Schaffung eines derartigen Kraftfahrzeugbremssystems, bei welchem
die Bremsvorrichtung als Zusatzeinrichtung nach der sonst entgültigen Fertigung
des Fahrzeuges eingebaut werden kann.
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4. Die Schaffung eines derartigen Bremssystems für Kraftfahrzeuge,
bei welchem die erforderliche Zusatzeinrichtung klein und billig ist und in ein
sonst fertiges Kraftfahrzeug ohne weiteres von nur einfach fachmännisch ausgebildeten
Mechanikern montiert werden kann, wobei die Wartung zum guten Instandhalten des
Bremssystems auf ein Minimum herabgesetzt ist.
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5. Die Schaffung eines derartigen Bremssystems, bei welchem der Motorkühler
als Wärmeaustauscher dient zur Ableitung unerwünschter Energie aus der Bremsvorrichtung
während der Zeit in welcher die Leistung des Motorkühlers für den Motor nicht erforderlich
ist.
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6. Die Schaffung einer Bremseinrichtung, die mit nur sehr einfacher
Steuerung in den Arbeitszustand und aus diesem gebracht werden kann.
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Andere Ziele und Aufgaben der Erfindung werden dem Faohmann auf
-dem
Gebiet des Vorrichtungsbaues.dieser allgemeinen Bauurt aus der nachstehenden Beschreibung
an Hand der beigefügten Zeichnungen ersichtlich; darin zeigen: . Fig. 1 eine schematische
Draufsicht eines Kraftfahrzeuges mit der eingebauten erfindungsgemäßen Bremseinrichtung;
Fig. 2 e;.ne senkrechte .Ansicht der Bremseinrichtung und zwar der hinsichtlich
der Richtung-des Fahrzeugantriebes vorderen Seite; Fig. 3 einen Schnitt entlang
der Linie III-III gemäß Fig: 2; Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV gemäß
Fig. 2; Fig. 5 eine Ansicht der StatorBeite der Einrichtung etwa entlang der Linie
V-V gemäß Fig. 3 in der Pfeilrichtung,.
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' wobei bis auf einen, alle Teile der Rotor" bzw.*Laufereinrichtung
abgenommen sind; Fig. 6 einen Schnitt entlang der Linie VI-VI gemäß Fig. 5; Fig:
7 eine abgeänderte Ausführungsform der Steuervorrichtung; Pig. 8 eine vergrößerte
mittlere Teilquereehnittsansicht einer abgewandelten Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Bremseinrichtung,
im wesentlichen entlang der Linie YIII-JIII gemäß Fig. 11; .,Mg. 9 eine vergrößerte
Schnittansicht entlang der Linie IX-IX gemäß Fig. 8; rig. 10 eine vergrößerte Schnittansicht
entlang der Linie X-X gemäß Fig. 8; Fig, 11 eine Ansicht der abgewandelten Bremseinrichtung
und zwar von der hinsichtlich der Richtung des Fahrzeugantriebes vorderen-Seite
aus gesehen; Fig. 12 eine Teilschnittsansicht entlang der Linie XII-XII gemäß Fig.
8; Fig. 13 eine Teilschnittansicht entlang der Linie XIII-XIII gemäß Fig. 8; Fig.
14 eine Teilansicht aus Pig. 8, worin eine abgewandelte Ausführungsform derselben
dargestellt ist; Fig. 15 eine Teilansicht der in Fig. 8 dargestellten Einrichtung
worin eine weitere Ausführungsform.derselben abgebildet ist;
Fig.
16 eine vergrößerte Schnittansicht entlang der Linie XYI-. XYI gemäß Fig. 11; Fig:
17- eine Schnittansicht entlang der Linie XYII-XYII gemäß Fig. 16; Fig, 18 ein schematisches
Schaubild eines in Zusammenhang mit der in Fig. 16 dargestellten Ausbildung arbeitenden
Steuersysteme; Fig. 19 ein Schaubild eines abgewandelten Steuersystems, das in Zusammenhang
mit der in Fig. 8 dargestellten Bremseinrichtung arbeitet; Fig. 20 eine vergrößerte
teilweise weggebrochene Schnittansicht im wesentlichen entlang der Linie XX-XX gemäß.
Fig. 19; Fig. 21 eine mittlere Querschnittansicht im wesentlichen entlang der Linie
XXI-XXI gemäß Fig. 20; und Fig. 22 eine vergrößerte mittlere Teilquerschnittansicht
im wesentlichen entlang der Linie XXII-XXII gemäß Fig. 19.
EINGE$ENDE
BESCHREIBUNG In der nachfolgenden Beschreibung werden gewisse Bezeichnungen nur
zur Erleichterung der Beschreibung verwendet; ein habon Icelnc ein@chr'iu@@ende
Wirkung. So sich z.13. die Ausdrücke "aufwrts'! und "abw.-irts" auf Richtungen hinsichtlich
der normalen Verwendungsstellung der in Fig. 2 und 11 gezeigten Bremseinrichtung;
die Ausdrücke "nach rechts" und "nach links" werden in Bezug auf entsprechende Zeichnungen
verwendet. Die Bezeichnungen "nach innen" und "nach außen" beziehen sich auf Richtungen
zum und vom. geometrischen Mittelpunkt der Vorrichtung. Diese Bezeichnungen umfassen
auch von den oben besonders erwähnten, sowie von anderen Worten von im allgemeinen
ähnlicher Bedeutung abgeleitete Worte.
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In Fig. 1 ist zunächst ein-Kraftfahrzeug einer beliebigen Bauart mit
einem Rahmen 1, einem die im allgemeinen mit 7 und 8 bezeichneten Antriebsräder
durch eine Kupplung 3 und eine Tra.nsmission 4, eine Antriebswelle 5 und dann durch
ein Differentialgetriebe 6 antreibenden Motor 2 dargestellt. Ein Wärmeaustauscher
bzw. Kühler 9 ist in herkömmlicher Weise mit dem Vorderende des Fahrzeuges verbunden
und mit seinem unteren Ende durch eine :Leitung 11 an die Wasserpumpe 12 angeschlossen,
die in das untere Ende des Wasserkühlmantels des Motors-in an sich bekannter Weise
liefert. Eine Zeitung 13 verbindet das obere Ende des Motorwasserkühlmantels mit
dem oberen Ende des Kühlers 9.
S.3,mtliche soweit beschriebenen
Teile sind an sich bekannt und c,arden nur zwecks besserer Veranschaulichung der
Erfindung aufg ez, ählt. Mit Bezug auf die Bremseinrichtung @ selbst, ist diese
in Pig. 1 im allgemeinen mit 14 und ausführlicher in Fig. 2 - 6 bezeichnet bzw.
beschrieben. Sie besteht aus einem Gehduse 16 mit geeigneten Mitteln, wie z.B. einem
Flansch 17 zum Befestigen der Einrichtung durch Eisenschrauben 18 an einer Seite
der Transmission 4. Das Gehäuse 16 enthält eine Läuferkammer 24 (Fig. 3) und weist
einen Teil 19 auf, der die Läuferlager 21 und 22 trugt. Diese Zager sind von beliebiger
herkömmlicher Bauart und auf beliebige herkömmliche Art getragen, was dem Fachmann
ohne weiteres erhellt und daher nicht näher beschrieben werden braucht. Ein Deckel
23 schließt die Kammer 24 ab. Ein L.iufer 26 wird von den Lagern 21 und 22 getragen
und ist am Umfang mit entsprechenden Z,.-ihnen 27 versehen, die in ein Antriebszahnrad
28 antriebsmäßig eingreifen. Das Antriebsrad 28 ist von Rollen 29 auf einem inneren
Lagerlaufbahnglied 31 getragen, welches in der Antriebskammer 32 des Gehäuses 16
vorgesehen ist. Die innere Laufbahn für die Lager ist durch einen Stift 33 in Stellung
und durch eine geeignete Schraube 34 drehfest gehalten. Das Zahnrad 28 greift mit
einem beliebigen verfügbaren Zahnrad 36 innerhalb des Transmissionsgehäuses ineinander,
wie z.B. dem Stirnrad am Vorderende der Transmissions-Yorgelegewelle
oder
einem Zuhnrad des Abtriebgetriebes. Zwar wird vorzugswoise eine Verbindung zur Transmission
gewählt, die soviel wie möglich (,PS Vbersetzungsverh<iltnisses zwischen dem
Antriebsrad 28 und dem Transmissionsa.usgang aufweist; zumindest einige der Vorteile
der Erfindung können mit einem kleineren Übersetzungsverh".ltnis zwischen dem Antriebsrad
28 und dem Ausgang der Transmission erh-Iten werden, unter der Voraussetzung, daß
sich das Rad 28 vor zumindest einem derartigen Übersetzungsverhältnis befindet.
Aus dem die Zähne 27 tragenden Teil des Rotors 26 erstreckt sich bei dieser Ausführungsform
ein Teil 37 mit kleinerem :Durchmesser entlang der Öldichtung 38 und der Wasserdichtung
39 und endet in einem Keilwellenttil 41. Der Turbinenlciufer 42 ist daran befestigt
und besteht aus einer Mittelplatte 43 und Schaufeln 44. Die Schaufeln 44 können
in.einer beliebigen herkömmlichen Form ausgebildet sein, wobei sie im vorliegenden
Fall aus einem kreisringförmigen trogaxtigen Element 46 mit halbkreisförmigem Querschnitt
bestehen und eine Anzahl Zwischenwö.nde enthalten, wovon zwei bei 47 und 48 (Fig.
6) dargestellt sind. Diese Zwischenwö,nde sind bei dieser Ausführungsform unter
einem Winkel von etwa 45o hinsichtlich der allgemeinen Ebene des trogartigen Elements
46 und zur Drehrichtung des Rotors entsprechend dem Pfeil in Fig. 6 angeordnet.
Der Stator 51 der Bremseinrichtung besteht aus einem kreisringförmigen trogartigen
Element 52, welches dem trogartigen Element 46 ähnlich, diesem entgegengesetzt angeordnet
und am Gehäuse 16 entsprechend befestigt ist, wie z.B. durch Schweißen.
Am
Stator ist ein kreisringförmiges Saugrohr 53 vorgesehen, das mit dem Stator mittels
mehrerer darin vorgesehener Durchla.ßkanUle in Verbindung steht, wovon einer bei
54 dargestellt ist. Wie aus den Figuren 5 und 6 ersichtlich, erstrecken sich diese
Kanäle mit ihren einzelnen Enden sowohl radial als auch am Kreisumfang, um somit
einen maximal wirksamen Strömungamittelfluß in die Turbine nach den all&emein
bekannten und bewährten Methoden auf dem Gebiet des Turbinenbaues zu erzielen. Eine
im Gehäuse 16
vorgesehene Zeitung -55 führt'zum Inneren des kreisringförmigen
Saugrohres 53. Das in die Turbine eintretende Strömungsmittel strömt in die.Zeitung
55, dann durch die verschiedenen Düsen 54 (Fig. 5 und 6) und gegen die oben erwähnten
Strömungsausrichter oder Zwischenwände. Das Bremsatrömungamittel strömt dann vom
Außenumfang des Rotors 42 in eine Kammer 56, welche mit einem Auslaßrohr.57 in Verbindung
steht. Bei dieser Vorrichtung erfüllen die Flüssigkeitsverhältnisse des Bremsströmungamittels
des Rotors 42 und des Stators gewissermaßen die Funktion einer Pumpe, wobei die
Bremsflüssigkeit in das System aus einer Kammer 53 durch die Einlaßkanäle 54 und
in den Rotor 42 gefördert wird. Die Zwischenwinde 47 und 48 richten die Strömung
des Strömungsmittels aus und leiten es, so daß es Energie maximal aus den den Rotor
antreibenden mechanischen Mitteln aufnehmen kann worauf die Flüssigkeit durch die
Auslaßöffnung 57 ausströmt. Mit Bezug auf das restliche System ist festzustellen,
daß der
Auslaß 57 mit einer Leitung 58 verbunden-ist, die entweder
als" Schlauch oder starr ausgebildet werden kann und welche wiederum mit der Einlaßseite
des Kühlers 9 verbunden ist und zwar z:B-. mit der Hochtemperaturleitung 13 des
Motors. Die Tieftemperatur-. seite des Kühlers, wie z.B. ein Teil des Auslasses
der Pumpe 12, ist-mittels einer Leitung 59 mit dem Einlaß 55 der Bremseinrichtung
14 verbunden und somit ist der Kreislauf vollst:3.ndig.
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Die Bremseinrichtung kann durch ein beliebiges von mehreren möglichen
Mitteln ein-.und ausgeschaltet werden.: So kann z.B. durch eine (nicht dargestellte).herkömmliche
Vorrichtung das Zahnrad 36 mit dem restlichen Getriebe zum Kuppeln und Auskuppeln
gesteuert werden.
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Wechselweise kann der Rotor der Bremseinrichtung 14 kontinuierlieh.arbeiten,
während der Strömungsmittelfluß unterbrochen wird, wenn das Zahnrad 36 eine ständig
arbeitende Komponente.der Transmission darstellt, so z.B. wenn es'das Stirnrad der
Vorgelege-Welle der Transmission bildet. Die in Fig..7 dargestellte, nachfolgend
zu beschreibende Steuereinrichtung ist in der Zufuhrleitung 59 und der Auslaßleitung
58-zwischengeschaltet. Bei dieser Steuereinrichtung enthält die Zufuhrleitung 59.ein
Ventil 71. 'Die Auslaßleitung-58 der Bremseinrichtung enthält eine Vorrichtung zum
Unterbrechen der Strömung, wie z.B. ein.Yentil, welche jedoch im vorliegenden Fall
als Verschlußklappe 77 ausgebildet ist. Eine hruckluftquelle "S" ist,mittels_einer
leitung_74 und
ein Ventil `l5 mit der feststehenden, jedoch verhältnism#ißig
kleinen Knmmer 76 verbunden. Die Kammer 76 ist wiederum durch eine Zeitung 78 über
ein Ventil 73 mit der Leitung 59 an einer Stelle zwischen dem Ventil 71 und der
Bremseinrichtung 14 verbunden. Zwischen den Ventilen 71, 73 und 75 sind vorzugsweise
im allgemeinen mit 79 bezeichnete mechanische Mittel vorgesehen, um ihre gleichzeitige
Arbeitsweise zu ermöglichen, wobei die Ventile 71 und 75 geöffnet werden, während
das Ventil 73 geschlossen ist, und umgekehrt. Das volumetrische Aufnahmevermögen
der Kammer 76 im Verhältnis zu jenem der Bremseinrichtung 14 und der damit verbundenen
Leitungen, sowie zur Druckmittelquelle S ist derart bemessen, daß die in die Kammer
76 einströmende-Luft ausreicht, sich in der Bremseinrichtung 14 auszudehnen und
die darin befindliche Flüssigkeit zu einem Punkt entlang der Verschlußklappe 77
zu treiben, wenn die Ventile 71 und 75 geschlossen sind, während Ventil 73 offen
ist. ARBEITSWEISE Auf die Arbeitsweise der Vorrichtung wurde zwar schon oben eingegangen;
sie wird jedoch zwecks vollständiger Erläuterung der Erfindung noch näher beschrieben.
Es wird angenommen, daß das Rad 36 kontinuierlich arbeitet, so daß die Bremseinrichtung
von der Bejienungsperson durch geeignete Steuerung (nicht dargestellt), der Ventile
71, 73 und. 75
von fir@nd beliebig ein- und ",us;esch:ältet
vierden kann. :uie V(:rrichtung wird durch Öft'nen des Ventils 75 und üchließen
de:: tils 75 ing,-.nggesetzt. Aufgrund des oben beschriebenen mi:et1;.-nischen'Ventilbetiitigungssystems
öffnet sich auch Ventil '/1., daß das Strömungsmittel in die Bremseinrichtung 1¢
strömt, sich der Motor im Arbeitszustand befindet. Dies ist in die;:crn F,11 unwesentlich.
Beim Öffnen des Ventils 75 und Schlie"en Ventils 73 kann Luft aus der Druckmittelquelle
S in die Knrxrier 76 strömen und sie so li#..nge füllen, bis in ihr ein vorbcstimr;itf:i.
Prucli aufCo'bra,izt ist. hie Uteuorung 79 ist nunmehr und das Ventil 71 geschlossen.
Dadurch kann Luft aus der Kürnner 76 in das Gehäuse 16 der Bremseinrichtung strömen
und die d--.rin befindliche Flüssigkeit verdr,Ungen, die dann entlang der Verschlußklapre
77 strömt. Der innerhalb des Gehäuses befindliche Rotor wirkt nun lediglich gegen
die darin befindliche Luft und bewegt sich demzufolge ohne Belastung und erteilt
dem laufenden . System des Kraftfahrzeuges kein nennenswertes Bremsmoment. So kann
das letztere auf normale Weise betätigt werden.
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1s ist ferner ersichtlich daß" da die Bremseinrichtung vor einem Satz
oder mehreren SUtzen von Übersetzungsgetrieben in der Transmission angeordnet ist,
die Bremseinrichtung mit der gewünschten hohen Geschwindigkeit arbeitet, wenn das
Kraftfahrzeug mit einer ziemlich hohen Geschwindigkeit f@ihrt und die Transmission
sich somit in einem Übersetzungsverhältnis hoher Drehzahl befindet, w(-ihrend bei
einem mit niederer Geschwindigkeit fahrenden Kraftfahrzeug
die
Transmission in ein Ubersetzungsverh;::ltnis niederer :Drehzahl geschaltet werden
kann, so daß die Bremseinrichtung; immer noch mit der gewünschten hohen Geschwindigkeit
hinsichtlich der Antriebsrlder des Kraftfwhrzeuges arbeiten wird. Somit arbeitet
die Bremseinrichtung ungeachtet der Geschwindigkeit des Fahrzeuges st;indig mit
einer hohen Drehzahl, wie z.8. 2500 U/IIdin, wobei sie hochgradig wirksam und leistungsfis.hig
ist. So kann die Bremseinrichtung ungeachtet der Größe des Kraftfahrzeuges, an welches
sie angegliedert wird, klein bemessen werden. Es kann z.h. eine einen Rotor mit
etwa sechs Zoll .Durchmesser aufweisende Bremseinrichtung unter normalen Bedingungen
und bei geeigneter Wahl des Übersetzungsverh:iltnisses etwa 200 F. S. für Bremszwecke
ungeachtet der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges entwickeln, was meistens ausreicht.
Da, die Bremseinrichtung klein gestaltet werden kann, kann sie jetzt aus wasserfesten
Werkstoffen wirtschaftlich hergestellt werden, obwohl solche Werkstoffe verhältnismäßig
teuer sind, wo-' bei es jetzt ferner möglich ist,- das Motorkühlmittel als Energieaufnahme-
und Ableitungsmedium für die Bremseinrichtung nutzbar zu machen. Dies bedeutet wiederum,
dap die einzige Vorrichtung, die an das Kraftfahrzeug zur Erzielung der gewünschten
Bremswirkung angegliedert wird, die Bremseinrichtung 14.selbst ist, sowie die verhUltnismäflig
billigen Zeitungen 58 und 59 und die Steuervorrichtungen für die Bremseinrichtung.
Dadurch werden die Herstellungskosten der Einrichtung selbst, sowie die Einbaukosten
weiter herabgesetzt.
Ist die Arbeitsweise der Bremseinrichtung
durch Ein- und Auskuppeln des Getrieberades 36 gesteuert, werden die oben beschriebc.iien
Arbeitse@genschaften und -vorteile gleichermaßen erreicht, wobei sie nur solchen
Schwierigkeiten und/oder Kosten ausgeoetzt wird, die infolge der Ein- und Aaskupplung
des Zahnrades 36 aus dem restlichen Getriebe entstehen können. I311..iu1)LUr1U .DER
IN FIG. 8 - 18 DARGESTELLTEN I":INRI(;IITIINti1@JN In fig. 8 - 13 ist eine Einrichtung
zum Ein- und Ausrücken des Rotors der Bremsvorrichtung 14 in das und aus dem Eingangsrad
il
vorgesehen, welches als sich kontinuierlich drehend angenommen werden kann,
so oft sich die Ausgangswelle der Transmission dreht. In diesem fall wird das in
Fig. 7 gezeigte Ventil weggelassen und, wie in Pig. 1 gezeigt, die Leitungen 58
und 59 unmittelbar zwischen die entsprechenden Öffnungen der Bremseinrichtung 14
und dem Kühlsystem des Kraftfahrzeugmotors geschaltet. Der in Fig. 8 dargestellte
Teil des Gehaases, sowie die darin gezeigten Rotorteile sind die gleichen wie jene,
die im Zusammenhang mit Fig. 1 - 7 dargestellt sind und mit Bezugszeichen versehen,
die jenen entsprechen, welche im Zusammenhiang damit verwendet wurden, wobei sie
jedoch durch ein
"a" weiter gekennzeichnet sind. Eine weitere Beschreibung
dieser Elemente ist nicht erforderlich.
| 1-:oi dieser abgewandelten Ausführungsform ist eine Ach s(:
bzw. |
| S:)inciel 71 vorgesehen, deren rechtseitiges ende 37a (Fig.
8) |
| dem in Fig. 3 dart;estellten-Teil 37 entspricht. Diese Spindel |
| ist. innerhalb des nc:ehfglgend naher beschriebenen Zahnrades
72 ' |
| n;_,rorc@net und von diesem getragen, und zwar teils durch
die . |
| Buchse 22a, teils durcn die nachfolgend beschriebene Kupplung. |
| iiuf der Spindel ist mittels der Keilwellen 73 eine' Sockelunis
74 |
| für die Kupplung angeordnet, wobei die Sockelung `l4 einen
inne- |
| ren, kurzen, zylindrischen Flansch 76 aufweist, der mit den |
| Keilwellen 73 der Spindel verkeilt ist, sowie einen ebenso
zy- |
| lindrischen, langen Außenflansch 77 und .eine radic..l angeordnete |
| WL-Md 78, welche die beiden.Flansche verbindet. Ein Druckaus- |
| "lc:ichring 79 ist zwischen den, ,beiden Flanschen 76 und 77
und |
| (licht r.n der Wand 78 anliegend angeordnet. Mehrere üftnungen
- |
| wie z.b. drei - sind darin vorgesehen, wovon eine (81) eine
An- |
| "-hl ötifte - wie z.B.- den Stift 82 - aufnimmt, die sich durch. |
| Cie Wand 78 erstrecken und ,zur gleichzeitigen Zus,ammen-rbcit |
| durch ein Armkreuz 83 zusammengehalten sind-. D;-.s h@'r@i-1#f:t@:.
8,3 und |
| cie von ihm gE_tr: -gc:ii( n Stifte werden -- Yrie aus
Fig. 8 ersieht- |
| lieh - durch eine Feder 84 innerhalb der Axialbohrung 86 im |
| linken Ende -der Sgipde1 71 kontinuierlich nach links gedr'ngt. |
| Eine beliebige .geeignete mechanische Einrichtung, wie z.B.
ein |
| Nocken 87, der-an der Wolle 88 angebracht und mit ihr drehbar |
| ist, drängt jAs Armkreuz 85 gegen die, Feder 84 und somit die |
| :Stifte nach rechts. Eine beliebige, an sich bekannte Einrichtung |
| - wie z.B. die bei 90 in Fig. 11 dargestellte -- ermöglicht
der |
bedienungcpc@rson , die Welle t3£3 zu drehen.
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Ein Kupplungsring (I'ig. 8) ist an, der rechtcn Seite; des Druck-_,.usgleichringes
79 befestigt und mit ihm bewegb#:,r. 'Der Kunplungsring 89 ist vorzu#-sy#;eise
aus sehr abriebfestem Material, wie z.B. einem der vielen für diesen Zweck gefertigten
plastischen Faserwerkstoffe, hergestellt..: Ein kreisringförmiger erster Betätigungsteil
91, der rechts. vom Kupplungsring 69 angeordnet ist, weist einen Radialflensch
92 .uf, der am Kupplungsring 89 und an einem axi<-j.len zylindrischen Flansch
98 anliegt, der sich rechts des Flansches 92 erstrectt. . Der erste BetUtigungsring
91 ist gegenüber der Kupplungssockeiung 74 und dem Reibring 89 frei drehbar
angeordnet. Eine verhältnism ".3ig schwache erste Kupplungsfeder 94 umgibt die Spindel
71 und ist mit einem Ende 94a (Fig. 9) im zylindrischen ;flansch 95@ver-_.nl;ert,
so da.ß sich beim :Urehen des Bet:itigungsringes 91 auch die Kupplungsfedet 94 dreht,
wobei die Feder derart ausgebildet ist, d,-113 sie infolge des durch den nachfolgenden
@Anschluß an den Turbinenl;iufer 46a erzeugten Schubes auf der Spindel 'l1 gespannt
wird. Ein zweiter Betätigunbsteil 96, der auf die Feder 94 geschoben ist, ist an
seinem rechten Ende mit einem nach innen gerichteten Flansch 97 versehen, während
sein linkes Ende mit.einem nach außen gerichteten Flansch 98 versehen ist. Das rechte
Ende der
Feder 94 ist im Flansch 97 verankert und zwar auf eine
Weise, die jener Ähnlich ist, auf welche das Ende 94a befestigt ist (Fig. 9; wobei
sich dieses Ende der Feder 94 mit dem Flansch 97 zusammen dreht. Eine zweite Feder
99, die vorzugsweise wesentlich llinger ist als die erste Feder 94, ist innerhalb
der Ringhammer 101 anbeordnet, die zwischen dem Flansch 77 und dem Mittelabschnitt
dei Betätigungsteils 96 gebildet ist. Geeignete Mittel, wie z.B. der in Fig. 10
gezeigte Absatz 102, sind vorgesehen, so daß der Flansch 98 mit dem Ende
99a der Feder 99 unter Drehung des zweiten betatigungsteiles 96 zwangsschlüssig
in Kontakt kommt, Ähnliche Mittel sind vorgesehen, wodurch das rechte Ende der Feder
99 mit einem Federhalteteil 103 zwangsschlüssig in Verbindung kommt. Der Halteteil
103 umgibt den Betätigungsteil 9,6 und ist auf beliebige Weise, wie z.B. durch einen
Dübel 104, mit dem Zahnrad 'l2 verbunden und mit diesem drehbar. Zurückkommend-auf
besagtes Zahnrad 72 ist festzustellen, do.ß es mit einer Mittelöffnung 105 versehen
- die auf den Flansch 77 geschoben ist -- und am linken Ende von einem Zager 21a
getragen ist, während sein anderes Ende von einem geeigneten Lager 106 getragen
ist, dessen rechtes Innenende die äußeren und linken Oberflächen der Buchse 22a
umfassen. Die Arbeitsweise der Vorrichtung ist ohne weiteres ersichtlich. Befindet
sich der Necken 8't in einer Stellung, in welcher sich das Armkreuz 83 unter dem
Druck der Feder 84 nach links bewegen
kann, kommt der Kupplungsring
89 nicht mit dem ersten Betätigungsteil 91 in Kontakt, so daß sich die Teile in
keinem Antriebsverhnltnis befinden: Unter diesen Bedingungen bewirkt die Drehung
des Rades 36a die Drehung des Rades 72, welches den Fe-i derhalteteil 103, die .Feder
99, den zweitenSetätigungsteil 96, die Feder 94 und den ersten Betätigungsteil 91
drehend mitreißt. Die Kupplungssockelung 74,- der Kupplungsring89, der Druckausgleichring
79 und die zugeordneten Teile sind hinsichtlich der Spindel 71 drehfest angeordnet,
wobei sie eich infolge fehlenden Drehmoments nicht drehen. f zter diesen Umstf2-inden
kann ein Kraftfahrzeug, an welches die Bremseinrichtung angegliedert ist, auf normale
Weise betätigt werden, wobei sich die Bremseinrichtung nicht in Arbeitszustand befindet,
obwohl die Kühlflüssigkeit vom Kühler 9 des Kraftfahrzeuges durch die Bremseinrichtung
14 und dann zurück zum Kühler strömt. Wünscht jedoch der Fahrer.die in Fig. 8 -
13 dargestellte Bremseinrichtung zu benutzen, bewirkt er durch ein beliebiges bekanntes
Mittel - wie z.B, durch den Hebel 90 - die Drehung der Welle 88 und somit des Nockens
87, so daß das Armkreuz 83 nach rechts gegen die Feder 84 gedrückt wird. Dadurch
bewegen sich der Druckausgleichring 79 und der Kupplungsring 89 nach rechts, so
daß sie mit dem ersten Betätigungsteil 91 in Eingriff kommen und ihn in Drehung
versetzen. Das somit dem ersten Betätigungsteil 91 erteilte Drehmoment kann sehr
schwach sein und maß in der Tat nur ausreichen, um das linke Ende der verW@.7.tnismäßig
schwachen
Feder 94 mit der Spindel 'h in Kontf.;,kt zu bringen. Da sich diese Peder,- wie
oben festgestellt -- verhältnism:.ißig schnell dreht, w.I@hrend die Spindel 71 im
wesentlichen drehfest ist, besteht ein großer Geschwindigkeitsunterschied zwischen
ihnen, so daß die Spindel außerordentlich schnell von der Peder 94 eingehüllt und
erfaßt wird, wenn das linke Lnde der Feder 94 mit der Spindel Huch nur in sehr leichte
Berührung kommt. Der Drehwiderstand der Spindel durch ihre Verbindung mit dem Rotor
46a behindert die auf sie durch ihr Verhältnis mit dem Zahnrad 72 ausgeübte Drehung,
so daß ein relatives Drehmoment zwischen ihnen erzeugt wird. Dadurch dehnt sich
die zweite Feder 99 nach außen in Richtung auf den zylindrischen Flansch 77 und
bewirkt eine außergewöhnlich feste Verbindung zwischen der Feder 99 und dem flansch
77.
-
Dies bewirkt ein Antriebsverh:.ltnis vom Zahnrad -72 durch Stift
104 und Federhalteteil 103 durch Feder 99 und Flansch 77 zur Ku..iplungssockelung
74 und denn zur Spindel 71. Dadurch ist ein üufriedenstellendes Fahren bei gewissen,
gewöhnlich leichten, Fahrumst.Unden, wie in Verbindung mit der abgewandelten Ausführungsform
nachfolgend erl;-iutert wird, gewährleistet. Bei der bevorzugten Ausführungeform
nach Fig. 8 - 13 ist jedenfalls der Planach 77 in sehr satter Anlage in der Mittelöffnung
105 angeordnet und vorzugsweise bei 111 (Fig. 13) mit einem Schlitz versehen, wobei
der Flansch 77 bei der Ausdehnung der Feder 99 fest gegen das Zahnrad 72 gespannt
und eine feste unmittelbare Vorbindung
vom ZP.hnr"-üci 72 durch
die Kupplung 74 zur Spindel 71 hergestellt wird. So stellt eine auf die Welle 88
kurzzeitig auscübte, verhiltnismäßig kleine Kraft (s. oben) eine Verbindung zwischen
dem Zahnrad 72 und der Spindel 71 mit einem zum Tragen, der durch den Rotor 46a
entwickelten leträchtlichen Bel.-,.stung ausreichenden Drehmoment her. Die Bremseinrichtung
14 wird somit betätigt und zwar auf dieselbe Weise, wie oben in Verbindung mit Fig.
1 - 7 beschrieben. Zum Auskuppeln wird die Welle 88 gedreht, um das Armkreuz 83
nach links von der Feder 84 weg zu bewegen, so d-aß der Drucks.usgl,eichring 79
und der Kupplungsring 89 vom ersten Betätigungsring 91 ausgekuppelt werden können.
Die Dreheigenschaft der Peder 94 gestattet, daB durch die Auskupplung des Kupplungsringes
89 aus dem ersten Betätigungsring 91 die Feder 94 entspannt und somit vom Reibkontakt
mit der Spindel 71 gelöst wird. In Fig. 14 ist eine Teilansicht der oben erwähnten
abgewandelten Ausführungsform dargestellt, worin der Flansch 77 von der Innenfl:Iche
des Zahnrades 72 in Abstand angeordnet ist, wobei der ganze Antrieb durch den Dübel
104 erfolgt. Bei dieser Ausführungsform sind stimtliche Teile mit den in
Verbindung mit Pig. 8 oben beschriebenen identisch, wobei jedoch die gleichen Bezugszeichen
zus,ztzlich mit dem Buchstaben "b" versehen sind. Dies bedeutet, daß diese Teile
jenen gleich sind, die in Verbindung mit Pig. 8 - 13 oben beschrieben wurden, nur
daß jetzt - wie in
Fig. 14 gezeigt --die Schlitze 111 weggelassen
sind und ein kreisringförmiger Raum 112 vorgesehen ist. Der Arbeitsablauf fußt dabei
ausschließlich auf Stift 104 und etwaigen zusätzlich vorgesehenen Gegenstücken dazu,
um ein Antriebsverhältnis zwisehen dem Federhalteteil 103 und dem Zahnrad 72 herzustellen,
das unter Umständen groß und dann von Vorteil ist, wenn es vorzugsweise nicht auf
den Flansch 77 geschoben, sondern stattdessen ganz rechts vom Federhalteteil 103
angebracht ist, wie in Fig. 15 teilweise dargestellt, worin die entsprechenden@Teile
wie in Fig. 8, jedoch mit dem zusätzlichen-Buchstaben "c", dieselben Bezugszeichen
haben. In Fig. 16, 17 und 18 ist ein abgeändertes Uteuersystem für die :@rcmseinrichtung
nach Fig. 8 - 13 dargestellt. Die Welle 88 . (Fig. 11) stützt sich mit ihrem Außenende
auf einen entsprechenden Auflageblock 131 und weist ein damit drehbares Zahnritzel
132 -.uf, wobei sich beim Drehen des Hebels 19 das Zahnritzel 132 entsprechena dreht.
Ein Getriebegehäuse 133 ist F.m Gehäuse 16 der Bremseinrichtung befestigt und enthält
das Zahnritzel 132 und den Auflageblock 131 und trägt eine vorzugsweise zylindrische
Zahnstt#.nge 136, die sich in einer zylin(Ir!;c:riE:n i.I:ittE-aöf:Cnung (Vig.
16) hin- Zan: Düs Z@hnx°it@@ J_32 iit mit der Zahnstange 136 antriebsmäßig
verbunden. In Pig. 16 ist das Zahnrad 132 mit strichpunktierten Linien außerhalb
seiner Ruhestellung und in Verbindung mit der Zahnstand 136 gezeigt.
Ein
geeignetes Schleif- bzw. Wischelement 138 ist am Außenende (links in Fig. 16) des
Getriebegeh:'iuses 133 vorf;eschen und schleift in an sich bekannter Weise am Außenende
der Zahnstange 136, so daß der Lintritt von Fremdkörrern in die Mittelöffnung 137
vermieden wird. Die Zahnstange 136 weist vorzugsweise eine koaxiale Mittelöffnung
139 durch ihr Innenende (rechts in Fig. 16) auf. Das Außenende der Öffnung 139 weist
einen Teil 141 mit kleinerem Durchmesser auf, der durch eine,entsprechcnde Gewindeöffnung
142, eine Soclcelung 143, eine Zeitung 144 (Fig. 18) und dann durch den Deckel 146
(Fig. 8) mit der dadurch gebildeten Turbinenk4.mmer 147 in Verbindung steht. Daher
erscheint ein in der Turbinenkammer 14`l erfolgender Druckanstieg am Außenteil 147-
der mittelöffnung 139 (Fig. 16). Teil 141 steht mit einem Mittelteil 148 mit einem
etwas größeren Durchmesser in Verbindung, der einen Kolben 149 mit einem Dichtungsring
151 und eine sich nach innen axial erstreckende und damit verbundene Kolbenstange
152 enthält. Die Kolbenstange 152 erstreckt sich vom Innenende der Mittelöffnung
139 der Zahnstange 136 nach außen. Ein Gleitklotz 153 schließt das Außenende
der Mittelöffnung 139 und stützt radial die Kolbenstange 152, um eine gemeinsame
axiale Gleitbewegung zu bewirken. Eine Feder .104. liegt innerhalb der Mittelöffnung
139 und mit einem. Ende an der Innenfläche des Kolbens 149 und mit dem anderen an
der ihm zugc
_:"hrten Oberflache des Gleitklotzes 153, so daß der
Kolben 149 n, --h außen (nach links in zig. 16) gedrückt wird. Die-Kolbenstange
152 weist eine Verlängerungsstange 154 auf, die an ihrem Innenende drehbar gel:3gert
ist, welches wiederum bei 156 am Betjitigungsknopf 157 (Fig. 17) eines Drosselventils
158 drehbar gelagert ist, welches die Einlaßleitung 55@der Bremseinrichtung bei
entsprechender Betätigung des Betätigungsknopfes 157 Wechsel- bzw. wahlweise öffnet
und schließt. Geeignete Anschläge -- wie z.B. die Stifte 161 und 162 - dienen zur
Regelung der Bewegungsgrenze des Ventils 158, indem sie an der anliegenden Kantenoberfll:iche
des Verlängerungsarmes 154 anstoßen. Ein geeigneter Deckteil 163 beliebiger bekannter
Art dient zur Vermeidung des Eindringens von Fremdkörpern durch das Innenende der
Kolbenstange 152 in die Mittelöffnung 139.
-
Das Drosselventil 158 liegt normalerweise (Fig..16) etwas hinter seiner
ganz geschlossenen Stellung und somit unter einem Winkel von weniger als 900 in
Bezug auf die Längsachse der Zeitung 55. Zumindest dank des Begrenzungsstiftes 161
kann das Drosselventil diesen Winkel nicht verengen und sich nur in entgegengesetzter
Richtung durch seine Schließstellung und weiter in eine Offenstellung bewegen, wobei
der Winkel zwischen der Offenstellunö und der Längsachse vom Begrenzungsstift 162
bestimmt wird. Auch in der Ruhestellung der Vorrichtung ist der Kolben 149 vollst?indig
in die Zahnstange 136 eingeschoben, während die Zahnstange 136 in entgegengesetzter
Richtung vollstindig in das Getriebegen
=@use 133 eingeschoben
ist. Es ist daraus ersichtlich, daß, ist entweder die Za.hnstz;.nge 156 oder der
Kolben 149 aus ihrer bzw. seiner Ruhestellung (Fig. 16) bewegt, durch den Verl--@ngerungsarm
154 und das Drosselventil 158 entsprechende Kräfte in entge;engesetzten Richtungen
erzeugt werden. Auf diese Weise kann die Bewegung der Kolbenst:.nge 152. dazu verwendet
werden, der Bewegung vier Zahnst.-Inge 136 entgegenzuwirken und somit die Strömungsmenge
der in Bremsrichtung strömenden Flüssigkeit zu regeln und die Größe des Bremsmoments,
sowie die Art, auf welche dasselbe durch die Bremseinrichtung dem Kraftfahrzeug
in der nachfolgend naher be::chriebenen Weise erteilt wird, zu steuern.
-
Beim entsrrechenden Drehen der welle 88 durch den Hebel 90 (Fig. 11)
dreht sich die Nockrnscheibe 87 der Welle und bewegt das Armkreuz 86 (Fig. 8) und
somit den Ring 89, die mit Teil 92 in Reibverbindung kommen, so daß die Rotorwelle
71 in das Zahnrad. 72 und somit in das Getriebe des Fahrzeugs einrückt und dasselbe
bremst. Durch die Drehung der Welle 88 dreht sich das Zahnritzel 132, das wiederum
die Zahnstange 136 aüs ihrer Ruhestellung (Fig. 16) nach außen und somit das Drosselventil
158 aus seiner norm:slcrweise leicht geöffneten Stellung (Fig. 16) im Uhrzeigersinn
durch eine ganz geschlossene Stellung und dann in eine ganz offene Stellung bewegt.
-
Beim Beginn der Drehung, der Welle 88 wird die Bremseinrichtung -wie
oben erw':ihnt - mit dem Antriebssystem des Kraftfahrzeuges
gekoppelt
und zugleich kommt das Drosselventil 158 in seine
ge-
schlossene Stellung,
so daß der Strömungsmittelfluß zur Bremseinrichtungsturbine und der Druck in der
Turbinenkymmer 147 izuf ein Minimum herabgesetzt wird. Dann ist das Bremsmomont
der Bremseinrichtung klein und das Kuppeln der Bremseinrichtungmit dem Antrieb des
Kraftführzeuges findet unter minimalem Stoß statt, und zwar sogar dann, wenn das
Fahrzeug mit hoher Geschwindigkeit fährt. Daraufhin bann -- wie nachstehend beschrieben
-- das Kraft
| (a.er Brümsc#inrichtung fort:-i. tr:n@i. zun:)@@@@:n, |
| erz,#u;te CrescilliindiM°c.,itsabnahmemoment fort- |
schreitend zunimmt, jedoch vom Fahrer ständig ohne Gefahr plötzlicher .Änderungen
gesteuert wird.
-
Bei weiterer Drehung der Welle 88 findet eine weitere Übersetzung
der Zahnstange 136 statt, so daß die Drehung des Drosselventils 158 im Uhrzeigersinn
aus seiner geschlossenen Stellung fortgesetzt wird. Somit strömt eine größere Menge
Strömungsmittel in die Einlaßleitung 55, wobei das Turbinendrehmoment zunimmt und
die Bremseinrichtung in erhöhtem Maße die GeschwindigkeitsRbnahme des Kraftfahrzeuges
herbeiführt. Der Druck in der Turbinenkammer 147 steigt jedenfalls entsprechend
dem verstüirkten Strömungsmittelfluß und auch einer von der Drehzahl des Zahnrades
72 und folglich der Geschwindigkeit des Kraftf1,Vhrzeuges abh'Ingigen Größe an,
wobei der Überdruck innerhalb der Kammer 147 durch die Zeitung 144 das Außenende
des Kolbens 149 beaufschlagt und denselben nach innen bewegt, während die Verl:inr;erungsstange
154
t1- a Ventil 158 in die Schließstellung bzw. im Uhrzeigersinn
zu b,:::egen sucht, so daß der Bewegung der Zehnstange 136 nach innen in einem von
der Geschwindiglceit des Fahrzeuges abh:ingigen Maß entgegengewirkt wird. Die Zeitung
144 und der Kolben 149 wirken -.1s Neg-i.tivrücldcopplunsvorrichtling zur Herabsetzung
der infolge Veränderungen der Geschwindigkeit des Fahrzeuges, sowie des Strömungsmitteldruckes
und der Temperatur auf die vrehmomentleistung der Bremseinrichtung ausgeübten Wirkung.
Bei Abnahme der Geschwindif.;keit des Fahrzeuges und langsamer Drehung des Z.-hnrades
72 würde die Drehnomentleistung einer Dremaeinrichtung ohne diese Steuerung abnehmen.
Bei der erfindungsgemäßen Bremseinrichtung jedoch wird der Kolben 149 infolge der
Druckabnabme innerhalb der Kammer 147 durch die Feder 140 nach links gedrängt (Fig.
16), so daß das :Drosselventil 158 weiter geöffnet und der Strömungsmittelfluß durch
die Einlaßleitung 55 und somit die Zeistunt;sfi,.higlceit der Bremseinrichtung erhöht
wird. Der Fahrer kann ferner d«ts Bremsmoment nach Belieben regeln, indem er die
Z.hnsta.nge 136 und somit das Drosselventil durch Drehung des Hebels 90 verstellt.
Bei der oben beschriebenen erfindungsgemäßen Ausführungsform wird der Strömungsmittelfluß
in die Bremseinrichtung durch die Dinlaßleitung 51 entsprechend gesteuert.
Es vmrde festgestellt, da.ß die Drosselung der Auslaßleitung 57 aus zumindest
zwei Grilnden unzufriedenstellend ist. Zunächst ist der innerhU., b der Kammer 147
durch Drosselung der Auslaßleitung 57 erhaltene Druckunterschied.
in
Vergleich mit dem .durch die Turbinennbgzise auf den :Innenumfang der Turbine erzeugten
Gegendruck klein, so daß die Betriebsbedingungen der Turbine durch Drosselung der
Auslaßöffnug 57 in einem Maß geändert werden, das zur Änderung ihrer Ausga.nGsdrehmomentleistung
nicht ausreicht. Durch Drosseln der Auslaßöffnung 57 wird ferner die aus der Turbine
strömende Menge des Strömungsmitteln und folglich die aus der Turbine abgeleitete
Wirmemenge her.-.bgesetat, ®o daß die Turbine dabei überhitzt vierden kann, wogegen
die W*srmeablcitung von der Turbine durch das oben beschriebene B.ni.aßdroasels-rstem
nicht beeinträchtigt wird.
-
ABG@:WANDFLT13 AUSFdHRURGSFOAIEN DER IN FIG. 19 - 22 DARGESTELLTEN
EINRICHTUNGEN In fig. 19, 20 und 21 ist ein weiteres, abgelndertes Steuersystem
171 für eine Bremseinrichtung dargestellt, die im wesentlichen der z.B. in Eig:
8 #
13 gezeigten ähnlich ist. Die den oben beschriebenen Teilen der Bremseinrichtung
und dem Steuersystem ".hnlichen Teile tragen dieselben bezugszahlen, jedoch mit
dem zusätzlich beigefügten Buchtaben "d". Das abge:inderte Steuersystem 171 (fig.
19) weist einen Steuerzylinder 172 auf, der am rechten Ende 187 (Fig. 19) der Bremseinrichtung
14d neben der Einlaßleitung 55d angobracht ist. Eine Zeitung 144d verbindet den
Steuerzylinder 172 mit der durch den Deckel 146d abgeschlossenen Turbinenkammer,
so daß Strömungsmittel und im vorliegenden Fall F7_V.EAi.gkeit von der Turbine in
den Zylinder strömen kann. Ein
| j:rue'.:rciC(3lventil 176 für das btrömunt;smittel weist
einen von. |
| ü:.nd bctI:i.tigten Hebel 177 auf und ist vorzugsweise durch
ein be- |
| liebiges bekanntes Mittel, wie z:B. den Befestigungsteil 178, |
| in Reichweite der Bedienungsperson am Fahrzeug_befestigt. Die
ei- |
| ne Seite des RcGelvcntils 176 ist mit, einer Zeitung 179 verbun- |
| den, die mit Strömungsmittel, vorzugsweise Druckluft, aus einer |
| Strömungsmittelquelle S gespeist wird. Eine Zeitung 181 verbin- |
| det die andere Seite des Ventils 1'T6 mit dem Steuerzylinder
172. |
| Die von der btrömun;;smittelquelle S dem Steuerzylinder 172
ge- |
| lieferte Druckluft wird durch Bet5,tigung dos Hebels 172 des-Re- |
| gelventils 176 gest:.uert. |
| D:-:.s Regel- bzw. Steuerventil 172 (Fig. 20) weit ein zylindrix- |
| sches Geh-'.use 1£32 -uf, das durch einen entsprechenden Befesti- |
| Cungsteil 183 und Schrauben wie z.13. 184 an einer Strebe 186
am |
| Umfang des hndteils 187 unbeweglich befestigt ist. Ein Kolben
191 |
| geht innerhalb der Miti,elöffnung 192 des zylinürischen GehUuses |
| 182 hin und her. Eine 1-**.ngere itolbenste.nge 193
bildet vorzugs- |
| weise mit dem i,olben einen Integralteil und- erstreckt sich
aus |
| dem Kolben n"j.ch rechts. Ein Durehlaß 194 ist mit dem rechten
Bn- |
| de der irIit telt*if--rn u@j;192 von c._.ilca@i :'t': |
| n i`1: n::ch J_@,6 b( ;,1) c nzt, @@C°"r.sich vom rechten
Lnde des GehUuses |
182 radial nach innen erstreckt. Die Kolbenst.-:.nge 193 ist im Durchlaß 194 in
satter Anlage, jedoch gleitbar angeordnet. Die Kolbenstange
195 bildet zwischen
dem kreisringförmigen
Flansch 196 und dem Kolbenkopf 191 eine Ringh:mmer
für die Fliissigheit in der Mittelöffnung 192. Ein 0-Ring 197 liegt in einer entsprechenden
kreisringförmigen Nut 3.m Durchlaß 194 und liegt r.-@u Kreisumfang der Kolbenstange
193 an und schließt das rechte Ende der Ringkammer 198 dichtend ab. Der Umfang des
Kdbenicopfes 191 weist eine kreisringförmige Nut zur Aufnahme eines 0-Ringes 199
auf, der an der Wand der Mittelöffnung 192 anliegt und das linke Ende der K"ummer
198 dichtend abschließt. Bei der hier gezeigten Ausführungsform hat der Kolben 191
eine nach links mündende Mittelausnehmung 201. Eine Spiralfeder 202 umgibt im wesent-"
liehen koaxial die Kolbenstange
195 und kann zwischen dem i#.olbencopf 191
und dem kreisringförmigen flansch 196 zusammengedrückt werden, so daß der Kolben
191 noch links in d%s zylindrische Gehäuse 192 bewegt wird. Eine Kappe 203 ist am
linken Ende des zylindrischen GehUuses 182 aufgeschraubt und bildet mit dem Kolben
191 eine Druckluftkarnmer 204. Ein Verbindungsteil 206 verbindet.die Zeitung
181 durch die Kappe 203 mit der Kammer 204.
-
Ein Verbindungsstück 207 verbindet die Zeitung 144d durch die Kreisumfangswand
des zylindrischen Gehäuses 182 mit der Flüssigkeitskammer 198, die an seinem rechten
Ende anliegt. Die Mittelöffnung 192 ist mit einem nach links gekehrten Absatz 209
zwischei dein Verbindungsstiick 207 und der Kappe 205 zur Begrenzung der Bewegung
des Kolbens 191 nach rechts versehen.
-
Eine Drosselventilplatte 158d ist innerhalb des linken oder Einlaßendes
der Einlaßleitung 55d zum Öffnen und Schließen der Leitun
g angebracht.
Die Platte 158d ist :n einer drehbaren Welle-211 befestigt, die sich im wesentlichen
diametral durch die Ein-1--31eitung 55d im wesentlichen. in Richtung auf die Mittelachse
des'Steuerzylinders 172 neben dhm rechten Ende (Fix. 20) des Zylinders erstreckt.
Ein zylindrischer Block 12 ist am Lnde der Welle 21 befestigt und liegt neben der
Mittelachse des Steuerzylinders 172. Li.n vorzugsweise mit der Kolbenstenge aus
einem Stück bestehender koaxiktler Schenkel 213 erstreckt sich von der Kolbenstenge
195 nach rechts und weist einen Durchmesser auf, der kleiner ist als jener der Kolbenstange
selbst. Am Ende des Schenkels 213 ist das linke Ende einer verlC ngerungastange
154d drehbar gelagert. Ein Stift 216 ist zur Stirnfläche des Blocks 212 exzentrisch
anbeordnet und ist mit dem Zwischenabschnitt der Verlüngerungsstange 154d drehbar
verbunden. Trenn sich der Kolben 191 in seiner linken Endstellung gemäß Fig. 20
und 21 befindet, liegt der Stift 216 über der Mittelachse des Blocks 212, so daß
sich bei Bewegung des Kolbens 195 nach rechts die Drosselventilplatte 158d (wie
aus Fig. 21 ersichtlich) gegen den Uhrzeigersinn bewegt. Ein exzentrisch angeordneter_Anschlagbclzen
162d erstreckt sich axial von der Radiwlfl-iche des blocl,:s 212. Wenn das Ventil
158d in der in den Zeichnungen angedeuteten weise geschlossen wird, liegt der Anschlagbolzen
162d auf der oberen Fläche des rechten Endee-: der Verlängerungsstange 154d, so
| d:iB eine Ber:egung der Platte 158d im Uhrzeigersinn aus ihrer |
| "chließsillung (Fig. 1) verhindert wird. Eine Drehung der Platte |
| 158d enhäng ihrer ganz offenen Stellung gegen den Uhrzeigersinn |
| ist durch den Kontakt zischen dem Absatz 209 und dem Kolben
191 |
| verhindert. |
| Ein stiefelschafOrtiger Deckteil 163d ist auf dem Axialflansch |
| 217 am rechten Ende des Gehzuses 182 gestülpt. Der Deckteil
165d |
| ist nm Flansch 217 auf eine beliebige an sich bexannta Art
-- im |
| vorliegenden Fall mittels eines herkömmlichen Halterings 213
-- |
| befestigt. Zier Deckteil 163d erstreckt sich vom Gehäuse 182
nach |
| rechts und umgibt lose den Schenkel 213 und die Verlängerungs- |
| welle 154d. Der Block 212 erstreckt sich durch eine seitliche |
| Öffnung 219 des Suchteils 165d. Der Deckteil 163d schützt die |
| oben erw:7hnte Verbindung zwischen der Kolbenstange 193 und
der |
| Welle 211 gegen Schmutz. |
| Das oben beschriebene Steuersystem 171 kann nach Belieben bei
der |
| Bremseinrichtung nach Fig. 8 - 13 Verwendung finden, wobei
die |
| Welle 81 und die Nockenscheibe 87 der Bremseinrichtung 14 zur
13e- |
| t".tigung des hrmIreuzes 86 und des Ringes 89 zum Kuppeln
der |
| Iircmseinrichtugg mit der Transmi ssion des ?ehrzcuges beibeh%lten |
| sind. Des in Fig. 19 dargestellte Steuersystem kann jedoch
e .uch |
| in Verbindung mit anderen Kupplungssteummitteln als die vorer- |
| wU.hnte Welle 83 und die Nockcnscheibe 87 nach Fig. 8 ver;;cntct |
| werden. Dies Steurrsstem 171 ist besonders zur Verwendung in
Ver- |
| bindung mit einem strUmungsmittul- und vorzugsweise lufteeoteucr- |
| tcan :@:upplun-sbet:itigunt ss;; stem 220 geeignet. D--.s Kupnlung:,bet:i- |
| tigun gss- otem 220 enth#Llt eine luftbet:itigte Verstüllvorrichtung, |
| die bei der vorliegenden erfindunpgemMen Ausführunpform aus |
| einem mit Teil 18'l der Brcmoeinrichtuxig 14d c.us einem @tüc@:.:
be- |
| stehenden pneumatischen Zylinder 226 (fig. 22) besteht. Das |
| Innenende eines Kolbens 227 liegt z..rrk i.@.°ml@r.uz 3@i un,°.
ir:@ |
| hin und her, um das Armkreuz zu betiitigcn und die |
| E,rem.ei.nrichtixng 14d tin die Transmisoion zu kuppeln. Eine
Luft- |
| s;ici2e;Ir.itung 221 führt durch dis ill»ndpl":rtte 228 deo
Teils 187 |
| zum "ußon("ncl.e des Zylinders 222 und führt diesem. Druc'.1-luft
zum |
| l@r;@rE;cn de-,- r,olbens und des Armkreuzes nach innen
gegen die .fe- |
| der 34d zu. Die Luftzufuhrleitung 221 ist auch mit einem 7)ruerr.- |
| vr:ntil 2.2_2 verbunden. Das Druckventil 222_ wird von einer
Druck- |
| l@ift__uelae S über eine Leitung 223 gespeist. Die Leitung
181 ist |
| mittclo eines Vsrbindunt;sstticltc:s 224 mit dem Druchventil
222 ver- |
| bunden, durch welches dr;.s Strömungsmittel in die Zeituni;
221 und |
| d«nn in Teil 187 strömt, wobei der Luftdruck in der Zeitung
181 |
| cr.~cheint. Um,,--c.1-ehrt schließt das Druckventil 2_22 den
Druc'kluft- |
| fluR --tu-- der Druc'_i_luftcuellE S zum Teil 187 der Bremseinrichtung, |
| wenn das ficgclvcntil 76 abgedreht ist und d.er Druck in der
Lei- |
| tun, 181 unter :eine norm,le Arbeitshöhe sinlit. Somit wird.
die |
| Lrer>>sci.nri_elitunt:; 14G c.utom-tioeh an die `Tran smission
des Kraft- |
| fr#hrzeugese'_@o@c:.Lt, indem da. die in die iiremsc-inriclitung
strii- |
| mtnde 1@'lüs;.ig':e i tsrncnge steuernde Regelventil 176 entsprechend |
| bet:itigt wird. |
Dn das Steuers,-stem
161 h`ufig leichter in Vcrbindunr
mit dem ßet:Itigungssy stem 222 vervrendet wird, wird nun die Arbeitsweise .:.es
Steuersystems 171 in dieser Hinsicht beschrieben. Das Drossel. vantil 158d ist normp.lerwcise
dadurch in seiner geschlossenen Stellung gehalten, daß der Kolben 91 durch die Feder
202 nach links gedr:'ngt wird. Ist das Steuersystem 171 zusammen mit dem Kupplungsbetätigungssfstem
220 verwendet, wird bei Öffnungsbeginn des Regelventils 186 das Druckventil 222
betätigt und die Bremseinrichtung 14d an die Transmission des Pnhrzeuges gekoppelt.
Der zum Hinleiten des ZuGammendrückens der Feder 202 durch den .Kolben 191 in der
Ijcitung lal erforderliche :ruck ist vorzugsvrF,,ise: höher als jener, der zur Betätigung
des Druckventils 222 notwendig ist. So wird die Bremseinrichtung 14b an die Transmiasion
des Fahrzeuges vor dem anfänglichen Öffnen des Drosselventils 158d gekoppelt. Beim
weiteren Öffnen des Regelventils 176 Wird die Druckluft in der Kammer 204 durch
die Zeitung 181 unter einen JDruck gesetzt, der zur Anfangsveruchiebung des Kolbens
191 nach rechts ausreicht. Dadurch wird die Dxosselventilnlatte 158d (in der in
Fig. 20 gezeigten Richtung gegen den Uhrzeigersinn) verschwenkt und der Flüssi@;h:eit
gestattet, in be-@-chr-'.nl::ter nilenge in die Bremseinrichtung lq-d durch die
Einlaßleitung 55d zu strömen. Da die-Bremoeinrichtung 14d nun.an die Transmission
des Fahrzeuges gekoppelt ist, bremst die Bremseinrichtung 14d das Kraftfahrzeug.
Somit führt das allmähliche Öffnen des Rege;lvcntils 176 zu einem gleichmtWigen
Anstieg des durch die Bremseinrichtung 14d ausgeübten Bremsmoments von Null @.u
fw:-@.r t s .
Feie die Drosselventilzil=-tte 158d nur durch das
Regelventil 17-6 gesteuert, würde der Flüssigkeitsdruck innerhalb der Turbinenh@.rnrc)er
und in der Flüssig?k:citskammer
198 je. nach der erhöhten Geschwindigkeit
des Kraftfphrzeuges ansteigen und somit das .Lntstohen eines übermäßig hohen Bremsmoments
bei hoher lfotordrehz.--.hl und/oder eines ungenügenden .Bremsmoments bei niederer
Drehz;--.hl herbeiführen. Dies wird durch das erfindungsgemäße Steuers;;rstem vermieden,
indem das Bremsmoment bei hoher-Drehzahl hexab-Gesetzt und gleichzeitig ein zweckmäßiges
Bremsmoment bei niederer Dr@3hzahl aufrechterhalten wird, so daß die Bremsleistung
sowohl bei hoher als auch bei niederer Drehzahl im wesentlichen gleich groß ist.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dnß die oben erw,.hnte Tendenz des in
der Turbinenkammer herrschen dün Drucke; entsprechend der erhöhten Drehzahl anzusteigen
nutzbar emacht wird. Insbesondere wird durch die Zeitung 144d die in der kreisringförmigen
Flüssigkeitskammer 198 des Steuerzylinders 172 befindliche Plüssighpit unter dem
gleichen Druck gehülten, wie die in der Turbinenhammer befindliche r'lüssigkeit.
Die unter Druck gesetzte Plüssigkeit in der Flüssigkeitskammer 198 wirkt mit der
r'eder 202 zusammen, um der Bewegung des Kolbens 191 n&ch rechts zu widerstehen,-der
durch den Luftdruck in der Druckluftkammer 204 beaufschlagt wird und somit dem Öffnen
der 158d. Somit öffnet der Kolben
191 bei hoher Motordrehzahl die Drosselventilplatte
mit weniger Kraftaufwand als normalerweise bei Vorhandensein eines gegebenen Luftdrucnes
in der Druckluftkammer 284. Infolgedessen strömt bei.hoher lMotor-
| drelizahl eine '.leinere Flüssigkeitkimenge an der j)roszelventil- |
| rl;ttte 158d vorbei in die Bremseinrichtung, wobei dc@s erh"a_tene |
| Brcmomomeiit; der Bremseinrichtung 14d verwindert wird. |
| bei niederer Motordrehzahl befindet sich in der Turbinenkammer |
| und in der Flüssigkeitskammer 198 verhältnismiißig wenig Flüssig- |
| wobei dem Duftdruck am linken Ende des Kolbens 191 haupt- |
| s' schlich von Feder 202 entgegengewirkt wird. Daher kann die
Dro s- |
| sc,lventilplatte 158d zum Einlassen von mehr :fl:@issi;?eit
in die |
| Turbinenhammer durch einen gegebenen Luftdruck in der Druc'cluft- |
| "@c.t,tmor 204 mehr geöffnet werden. Dadurch wird die
Bremomoment- |
| leistung bei niederer :Drehzahl gefördert, so daß die bremsmoment- |
| leistung sowohl bei hoher als auch bei niederer Motordrehzahl
im |
| wesentlichen gleich bleibt. |
| Jf:,.'net sich das Regelventil 176 mehr, steigt der Luftdruck
in |
| der Druckluftkatmner 204 derart an, daß der Kolben 191 die
Drossel. |
| ventilplatte 158d öffnet und das Bremswoment zunimmt. Die Be- |
| grenzung des Äolbens 191 ns.ch rechts entspricht der vollen
0f fen- |
| stellung der I)rosz7elventil;,1";-tte 158d. |
| Vorstehend wurden einige typische Ausführungsformen der erfin- |
| dungsgem`.ßcn Bremseinrichtung zwecks vollct'-ndiger Offenb--:rung |
| der bevorzugten Ausbildungen n:Iher beoch.rieben; es ist jedoch |
| einleuchtend, dc:ß diose besonderen Ausführungsformen der Br:ms- |
| einrichtung -=. die an sich uls zweckmäßig und neuartig
betr.chtet |
| wirel - nur Ausführun-;sbeispiele einer gro den Anzahl von
A.usbil- |
| dun-en d :r.#t#zl1en, ciie :um j3nreich des hier beschriebenen
t:.lle- |
| !iieinen;st:ms verwendet werden können und ds.ß die Erfindung
auch |
| ,#vcitero ilusfährun-sformen vier 3remseinrichtung umfaßt,
die nach |
| 15e-Lioben @;e;r'@hlt werden kUnnen: |
| 1) L,Eibcrnin°..us sind andere einzelne i@Ier@@,ne.le der in
dE:r vorliegen- |
| den .be:chrclbung of-enbarten Vorrichtung vorhanden, die lediglich |
| ..ur ISt:ssert?n Erlluterung der Erfindung dienen und gegebenenfalls |
| @:ntä~r::chend G;bge@:ncert worden Können, um den Wünschen
des ein- |
| oder den Erfordernissen der betreffenden In- |
| -,m n"%ch s-nd d@:r.rl;ige Abwandlungen innerhalb
des Schutzumfangs |
| der bcige:f'äeter, Ansprüche utz"tthaft, es sei denn, daß durch
die |
| linst räche ausdrücklich a.nt3er;veitig bestimmt wird. |