DE1555038C3 - Kombinierte Betriebs- und Hufs- bzw. Standbremseinrichtung für Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine kombinierte Betriebs- und Hilfs- bzw. Standbremseinrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs genannten Art.

Die FR-PS 13 84 960 zeigt eine Einrichtung dieser Art, mit mindestens einem Bremszylinder, welcher eine von einem Betriebsbrernsventil beaufschlagbare Betriebskammer, eine von einem Hilfsbremsventll beaufschlagbare Hilfsbremskammer und eine ebenfalls vom Hilfsbremsventil beaufschlagbare, normalerweise unter Druck stehende Entriegelungskammer zum pneumatischen Lösen einer als Standbremse dienenden mechanischen Verriegelungseinrichtung für die Kolbenstange aufweist.

Aufgabe der Erfindung ist es, diese bekannte Einrichtung so zu verbessern, daß die Entriegelung der Verriegelungseinrichtung unter der Einwirkung der Druckluft auch dann erfolgt, wenn der Druck nach längerem Anhalten auf einen geringen Wert abgesunken ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Hilfsbremsventil so ausgebildet ist, daß der in die Hilfsbremskammer ausgesteuerte Bremsdruck während des Umschaltens von der maximalen Hilfsbremsstellung in die Standbremsstellung auf einen Wert unterhalb des maximal verfügbaren Hilfsbremsdruckes abgesenkt wird, bevor die Entriegelungskammer entlüftet wird.

Durch die erfindungsgemäße Vorkehrung ist es möglich, eine druckluftgesteuerte Entriegelung der Verriegelungseinrichtung auch dann sicherzustellen, wenn der Druck der Druckluft nach längerem Anhalten auf einen vergleichsweise geringen Wert abgesunken ist. Dabei muß berücksichtigt werden, daß im Falle der Verriegelung der Bremsen in der Bremsstellung die Elastizität des Bremsgestänges vergleichsweise gering ist, welche die Bremsen in der Bremsanlagestellung aufrechterhält, nachdem der Bremszylinder entlüftet wurde. In den sehr häufigen Fällen, in welchen die Bremstrommeln im Augenblick des Bremsenanlegens vergleichsweise warm sind, ruft die nachfolgende Abkühlung der Bremstrommeln während des Haltens des Fahrzeuges eine ziemlich große Zunahme der Bremskraft hervor, welche gewissermaßen durch Verriegelung »gefangen« wird. Diese Zunahme der Bremskraft verursacht elastische Verformungen des Bremsgestänges.

Durch die erfindungsgemäße Maßnahme werden diese Mängel und Unzuträglichkeiten der herkömmlichen Einrichtung in vollem Umfang behoben.

Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung noch etwas näher veranschaulicht. In dieser zeigt in rein schematischer Weise

ίο Fig. 1 ein vereinfachtes Schaltschema der erfindungsgemäßen Bremseinrichtung mit Betriebs-, Hilfsund Standbremse,

F i g. 2 einen Axialschnitt durch den Bremszylinder für das Hinterrad der erfindungsgemäßen Einrichtung, Fig.3 die Ansicht im Grundriß des Bremszylinders nach F i g. 2,

F i g. 4A, 4B und 4C einen Axialschnitt, den Grundriß und eine Detailansicht des handsteuerbaren Hilfsbremsventiles in der Ruhestellung der erfindungsgemäßen Einrichtung,

Fig. 5A, 5B und 5C ähnliche Ansichten des handsteuerbaren Hilfsbremsventiles, jedoch in seiner Endstellung für die Hilfsbremse,

Fig. 6A, 6B und 6C ähnliche Ansichten des handsteuerbaren Hilfsbremsventiles in der Bremsstellung für die Standbremse,

F i g. 7A, 7B und 7C ähnliche Ansichten desselben Hilfsbremsventiles in der Bremsendstellung für die Standbremse, wobei sich die fußhebelgesteuerte Betriebsbremse in der Betriebsstellung befindet und

Fig.8 eine perspektivische Darstellung des handsteuerbaren Hilfsbremsventiles der erfindungsgemäßen Einrichtung.

Aus der in Fig. 1 dargestellten Gesamtansicht der Bremseinrichtung geht hervor, daß die Betriebsbremse von einem Fußhebel 1 steuerbar ist, der ein Betriebsbremsventil 2 über Leitungen 3 und 4 betätigt, wobei die erste Leitung 3 einen Vorderradbremszylinder 5 speist, während die zweite Leitung 4 den teleskopartig ausgebildeten Bremszylinder 6 für das Hinterrad beaufschlagt. Dieser Bremszylinder 6 für das Hinterrad kann wahlweise als normale Betriebsbremse, als Hilfsbremse oder als Standbremse Verwendung finden.

An die Leitung 4 ist eine Abzweigleitung 7 zum handsteuerbaren Hilfsbremsventil 8 für die Hilfs- und Standbremse angeschlossen. Das Hilfsbremsventil 8 wird über eine Leitung 59 von einem Behälter 9 aus mit Druckluft gespeist. Es ermöglicht, eine Hilfsbremskammer 106 über eine Leitung 10 ebenso wie eine Entriegelungskammer ttb über eine Leitung 11 unter folgenden Voraussetzungen unter Druck zu setzen:

Wenn sich der Handgriff 16 des Hilfsbremsventiles 8

in Ruhestellung befindet, wird die Entriegelungskammer üb mit Druckluft beaufschlagt, so daß sich Verriegelungsrollen 12 mit Hilfe eines druckluftbeaufschlagten Kolbens 13 von der Kolbenstange 15 lösen.

Solange sich der Handgriff 16 in Ruhestellung

befindet, erfolgt die Betätigung der Betriebsbremse, welche durch die Unterdrucksetzung der Betriebsbrennkammer 4b bewirkt wird, mit den bekannten Mitteln.

Die Verdrehung des Handgriffes 16 um einen Winkel von 60° bewirkt die progressive Unterdrucksetzung der Hilfsbremskammer iOb. Nach dieser Drehbewegung von 60° muß der Handgriff 16 etwas in axialer Richtung gezogen und nachher um weitere 30° verdreht werden, damit er in die Bremsstellung für die Standbremse gelangt. Bei diesem Vorgang sinkt der Druck in der

Kammer 10 bis auf 60% des Höchstdruckes der Hilfsbremskammer 106 ab. Wenn der Handgriff 16 am Ende seiner Drehbewegung in die »Standbremsstellung« gelangt, wird die Entriegelungskammer 116 über das Hilfsbremsventil 8 zur Atmosphäre entlüftet. Die Hilfsbremskammer 106 wird ebenfalls mit Hilfe des Hilfsbremsventiles 8 zur Atmosphäre entlüftet, wobei jedoch dieser Vorgang mit einer geringen Verzögerung in bezug auf den ersten Vorgang erfolgt.

Wenn sich der Handgriff 16 in der »Standbremsstellung« befindet, bewirkt die Betätigung der Betriebsbremse über die Abzweigleitung 7 die Unterdrucksetzung der Entriegelungskammer üb und somit die Entriegelung.

Auf diese Weise kann die Standbremse nicht unter mechanischer Einwirkung in der Standbremsstellung gehalten werden, wenn auf die Verriegelungseinrichtung eine entsprechende Kraft wirkt, die größer ist als 60 % des Höchstdruckes in der Entriegelungskammer Ub. zo

Der Aufbau des Bremszylinders 6 für das Hinterrad wird nachstehend unter Bezugnahme auf die F i g. 2 und 3 im einzelnen näher erläutert.

Der Hauptkörper 20 des Bremszylinders 6 für das Hinterrad trägt an seinem rückwärtigen Ende eine Gabel 22, mit welcher der Bremszylinder 6 an einem nicht dargestellten und an der Radachse befestigten Zapfen anlenkbar ist.

Die Kolbenstange 15 weist an ihrem vorderen Ende eine Gabel 23 auf, die mit einem nicht dargestellten Bremsbetätigungshebel zusammenwirkt.

Ein Kolben 24 trägt einen Dichtungsring 246 und dichtet die Betriebsbremskammer 4b ab, weiche dem normalen Betriebsbremsdruck ausgesetzt ist. Dieser Kolben 24 ist in dem Hauptkörper 20 längsbeweglich angeordnet und liegt in seiner anderen Endstellung mit einer Stulpe 31 an einem Anschlagring 35 an. Dieser Kolben 24 bildet den Zylinder für die Hilfsbremse. Er enthält einen zweiten Kolben 26, dessen Dichtungsring 26b die Hilfsbremskammer 106 abdichtet.

Der Kolben 26 trägt die Kolbenstange 15 und wird mittels einer Rückstellfeder 27 in seiner Ruhestellung gehalten. Wenn der Druck in der Hilfsbremskammer 106 ansteigt, verschiebt sich der Kolben 26 nach links, bis sich eine Anschlagfläche 36 gegen einen am vorderen Ende der Stulpe 31 angebrachten Anschlagring 34 anlegt, der die Hubbegrenzung des Kolbens 26 in bezug auf den ersten Kolben 24 bildet.

Wenn der Kolben 24 sein Hubende erreicht, das heißt, wenn seine Stulpe 31 an den Ring 35 anschlägt, so ist noch ein Raum zwischen einem Anschlagring 32 und einem Anschlag 33 des vorderen Gehäuseteiles 21 vorhanden. Die Kolbenstange 15 kann daher einen zusätzlichen Hub ausführen, wenn die Hilfsbremskammer 106 mit Druckluft beaufschlagt wird. Daraus geht hervor, daß die einzelnen Hübe teilweise addiert werden können.

Die Verriegelungseinrichtung weist die Verriegelungsrollen 12 auf, die die Form von zwei mit der kleinen Basis zusammengesetzten Kegelstümpfen haben und mit Hilfe des Kolbens 13 von der Kolbenstange 15 abhebbar sind. Dieser Kolben 13 trägt einen Dichtungsring 37 und steht unter der Wirkung von Druckluft, welche über eine öffnung 28 und die Leitung 11 in die Entriegelungskammer 116 einströmt. Zum Rückstellen dieses Kolbens 13 in seine Ausgangslage ist eine Rückstellfeder 14 vorgesehen, die sich auf einen Anschlag 30 abstützt, welcher zur Führung der Kolbenstange 15 dient. Ein innen konisch ausgebildeter Ring 25 bildet eine Führungsrampe für die Rollen 12. Wenn die Entriegelungskammer 116 zur Atmosphäre entlüftet ist, verschiebt sich der Kolben 13 nach rückwärts und gibt die Rollen 12 frei, welche nun zwischen der Kolbenstange 15 und dem konischen Ring 25 eingeklemmt sind. Von nun an ist jede Rückverschiebung der Kolbenstange 15 infolge der Klemmwirkung unmöglich.

Zur Entriegelung müssen gleichzeitig die Entriegelungskammer 116 und entweder die Betriebsbremskammer 46 oder die Hilfsbremskammer 106 mit Druckluft beaufschlagt werden. Dann muß die jeweilige Bremskammer zur Atmosphäre entlüftet werden, damit der Rücklauf der Kolbenstange 15 bewirkt wird. Das Innere des Bremszylinders 6, insbesondere aber die Verriegelungseinrichtung, ist mit Hilfe von Dichtungsringen 38 und 39 und mittels eines Faltenbalges 19 gegen Eindringen von Staub geschützt.

Die Atmung des Bremszylinders 6, d. h. die Aufrechterhaltung des atmosphärischen Druckes trotz der Volumenänderung der nicht druckluftbeaufschlagten Bremskammer, wird durch eine Art Schnarrventil 29 gewährleistet, das eine Umlenkplatte und ein Filter aufweist, wobei zwei öffnungen den freien Durchgang der Luft gestatten. Auf diese Weise wird vermieden, daß Wasser in den Zylinder kommt.

Im folgenden soll das handgesteuerte Hilfsbremsventil 8 näher beschrieben werden, welches zur Steuerung der Hilfsbremse und der Standbremse dient.

Die Fig.8 zeigt dieses Hilfsbremsventil 8 in perspektivischer Ansicht. Es ist auf der Lenksäule befestigt, kann aber auch auf dem Armaturenbrett, auf dem Fußbrett oder an irgendeiner anderen Stelle angebracht sein.

Wie aus der F i g. 4A hervorgeht, ist das Gehäuse 40 des Hilfsbremsventiles 8 mit einem Deckel 41 versehen, der einen Hebel 43 mit dem Handgriff 16 trägt. Dieser Handgriff 16 ist drehbeweglich um seine Achse ausgebildet. Eine Hülse 46, die unter der Einwirkung einer Rückstellfeder 45 steht, weist einen Bund 44 auf, der in eine Rille 69 eingreifen kann. Wenn der Bund 44 in die Rille 69 eingreift, kann der Handgriff 16 nicht mehr axial verschoben werden. Wenn der Handgriff hingegen in eine Zone 70 gelangt, kann er um einige Millimeter radial nach außen gezogen werden, so daß der Bund 44 auf einer Bahn 71 zu liegen kommt.

Der Übergang des Bundes 44 von der Rille 69 auf die Bahn 71 erlaubt die Festlegung einer Anhaltezeit und die Begrenzung des Hubes bzw. der Bewegung des Hebels bei der Betätigung der Hilfsbremse.

Der Deckel 41 besitzt einen oberen Nocken 42 in Form von Wolfszähnen, deren Arbeitsflächen mit einem unteren Nocken 47 zusammenwirken.

Die abgewickelten Profile dieser Nocken sind im einzelnen in den F i g. 4C, 5C, 6C und 7C dargestellt, und zwar für jede der in den Fig.4B, 5B, 6B und 7B gezeigten Stellungen des Handgriffes 16. Diese Profile bestimmen die veränderbaren Höhenlagen in Abhängigkeit von der Handgriffstellung und bewirken verschiedene Belastungen der Abstufungsfeder 49.

Die Abstufungsfeder 49 drückt auf einen Kolben 48, welcher ein Ventilverschlußglied 50 aufnimmt Die Gesamtheit dieser Teile wirkt nach Art eines Druckminderers.

Eine Kammer 60, welche mit Druckluft aus der Speiseleitung beaufschlagbar ist, ist mit einer Kammer 73 über ein Rückschlagventil verbunden, welches aus

einer Kugel 61 und einer Feder 62 besteht. Die vom Behälter 9 kommende Druckluft kann daher über die Leitung 59 zur Kammer 60 in der üblichen Weise strömen; hingegen kann die Entlüftung der Kammer 60 nur langsam über eine Drosselbohrung 63 erfolgen.

Der Deckel 41 besitzt eine Bahn 68, die auf einen Kolben 55 mit Hilfe eines Stößels 65 eine Kraft ausübt. Dieser Kolben 55 kann gegen die Wirkung einer Feder 58 ein Ventilverschlußglied 57 öffnen, das in dieser Stellung die Leitung 59 mit der Leitung 11 und der Kammer 60 verbindet, wobei der Stößel 65 sich in seiner unteren Stellung befindet

Ist hingegen dieser Stößel 65 in seiner oberen Stellung, so sind die Leitung 11 und die Kammer 60 über einen Kanal 72, eine die Abstufungsfeder 49 aufnehmende Kammer 67 und über eine Leitung 17 zur Atmosphäre hin entlüftet

Oberhalb des Kolbens 55 ist eine Kammer 66 vorgesehen, die mit der Abzweigleitung 7 des Steuerkreises der Betriebsbremse verbunden ist to

Die Verwendung des handgesteuerten Hilfsbremsventiles erfolgt in der Weise, daß der Handgriff 16 und die damit zusammenwirkenden Teile aus einer ursprünglichen Ruhestellung in verschiedene, aufeinanderfolgende Stellungen verschoben wird, wie sie in den F i g. 4B, 5B und 6B gezeigt sind.

Die aus dem Behälter 9 über die Leitung 59 kommende Druckluft gelangt über die Kammer 73 in die Kammer 60 und auch zur Entriegelungskammer 116 des Bremszylinders 6 für das Hinterrad.

Die Hilfsbremskammer 106 dieses Bremszylinders 6 wird über die Leitung 10, die Kammer 67 und die Leitung 17 zur Atmosphäre entlüftet Die Kammer 66 ist über die Abzweigleitung 7 und die Entlüftungsöffnung des Betriebsbremsventiles 2 der nicht betätigten Betriebsbremse mit der Atmosphäre verbunden.

Die F i g. 5A, 5B und 5C zeigen die Bremsstellung der einzelnen Teile des handgesteuerten Hilfsbremsventiles 8 für die Hilfsbremse, bei der der Nocken 47 seine untere Stellung einnimmt und auf den Kolben 48 einwirkt. Auf diese Weise ermöglicht das Ventilverschlußglied 50 den Übergang der Druckluft von der Kammer 60 zur Leitung 10 und von da aus weiter zur Hilfsbremskammer 106 des Bremszylinders 6 für das Hinterrad.

Die anderen Teile befinden sich in der bereits in der F i g. 4A gezeigten Stellung.

Die F i g. 6A, 6B und 6C zeigen die einzelnen Teile des handgesteuerten Hilfsbremsventiles 8 in der Stellung für die Standbremse.

Die Bahnen bzw. Arbeitsflächen der Nocken sind so angeordnet, daß der Druck der über die Leitung 10 eingesteuerten Druckluft bis um etwa 60 % des für die Hilfsbremse verwendeten Druckes verringert wird.

Wenn der Handgriff 16 am Hubende ankommt so erlaubt ein abgesetzter Teil 74 der Führungsbahn eine Bewegung des unter der Einwirkung einer Feder 56 stehenden Stößels 65 nach oben, so daß der Kolben 55 das Ventilverschlußglied 57 freigibt Auf diese Weise ist die Entriegelungskammer 116 zur Atmosphäre entlüftet und zwar über die Leitung 11, den Kanal 72, die Kammer 67 und die Leitung 17. Die Hilfsbremskammer 106 wird mit einer gewissen Verzögerung ebenfalls zur Atmosphäre entlüftet, und zwar über die Leitung 10, eine Kammer 51, die Kammer 60, die Drosselbohrung 63, die Kammer 73, den Kanal 72, die Kammer 67 und die Leitung 17.

Wenn man die Standbremse lösen will, so wird der Handgriff 16 in zwei Zeitabschnitten in seine Ruhestellung zurückgeführt.

Während des ersten Zeitabschnittes wird die gleichzeitige Wiederbeaufschlagung der Hilfsbremskammer tOb und der Entriegelungskammer lib bewirkt. Der Handgriff 16 befindet sich dann in der in Fig.5B gezeigten Stellung.

Während des zweiten Zeitabschnittes erfolgt die progressive Rückkehr des Handgriffes 16 in die Ruhestellung (Fig.4B), wobei die Hilfsbremskammer 106 zur Atmosphäre entlüftet wird.

Die Fig.7A, 7B und 7C zeigen den Zustand des handgesteuerten Hilfsbremsventiles in der Standbremsstellung, wenn in ungewollter Weise die Betriebsbremse betätigt wird. In diesem Fall wird der Kolben 55 über die Abzweigleitung 7 und die Kammer 66 mit Druckluft von normalem Betriebsbremsdruck beaufschlagt wodurch das Ventilverschlußglied 57 sich öffnet und die Entriegelungskammer 116 wie im Fall gemäß den F i g. 4A und 5A mit Druckluft beaufschlagt

Gleichzeitig wird die Hilfsbremskammer 106 beaufschlagt, so daß beim Lösen der Betriebsbremse die Verriegelung unter den gleichen Bedingungen erfolgt wie jene, die im Zusammenhang mit der Fig.6A beschrieben sind.

Hierzu 8 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Kombinierte Betriebs- und Hilfs- bzw. Standbremseinrichtung für Kraftfahrzeuge, mit mindestens einem Bremszylinder, welcher eine von einem Betriebsbremsventil beaufschlagbare Betriebsbremskammer, eine von einem Hilfsbremsventil beaufschlagbare Hilfsbremskammer und eine ebenfalls vom Hilfsbremsventil beaufschlagbare, normalerweise unter Druck stehende Entriegelungskammer zum pneumatischen Lösen einer als Standbremse dienenden mechanischen Verriegelungseinrichtung für die Kolbenstange aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Hilfsbremsventil (8) so ausgebildet ist, daß der in die Hilfsbremskammer (10b) ausgesteuerte Bremsdruck während des Umschaltens von der maximalen Hilfsbremsstellung in die Standbremsstellung auf einen Wert unterhalb des maximal verfügbaren Hilfsbremsdruckes abgesenkt wird, bevor die Entriegelungskammer (!!tyentlüftet wird.