DE1655103C3 - Bremsanlage für Fahrzeuge, mit einer allein durch Federkraft anlegbaren und durch Druckmittel lösbaren Federspeicherbremse - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Bremsanlage für Fahrzeuge, mit einer allein durch Federkraft anlegbaren und durch D jckmittel lösbaren Federspeicherbremse, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Federspeicherbremse besteht aus einem in einem Zylinder verschiebbaren Kolben, der z. B. über ein Bremsgestänge auf die Fahrzeugbremse einwirkt Der Kolben ist im Bremssinne von einer Feder belastet, während ein die andere Kolbenseite beaufschlagendes Druckmittel eine Gegenkraft zum Lösen der Bremse gewährleistet.

Eine solche Bremsanlage kann insbesondere als Hilfsbremse oder als Standbremse verwendet werden.

Bei einer aus der US-PS 22 70 431 bekannten Bremsanlage der genannten Bauart ist ein Federspeicher-Bremszylinder einem Bremsband zugeordnet, das eine Bremstrommel auf der Antriebswelle des Fahrzeugs umschließt. Die Druckmittelkammer des Federspeicher-Bremszylinders ist über ein handbetätigtes Steuerventil an eine Druckmittelquelle angeschlossen. Das Steuerventil dient zum wahlweisen Verbinden der Druckmittelkammer des Federspeicher-Bremszylinders mit der Druckmittelquelle zwecks Lösen des Bremsbandes oder mit einem drucklosen Raum zwecks Anlegen des Bremsbandes. Das Steuerventil äst über einen Betätigungsgriff am Armaturenbrett des Fahrzeugs einstellbar, der durch einen Kabelzug am Steuerkolben des Steuerventils angreift. Dieser Kabelzug läuft in einer elastischen Hülle, die sich zwischen zwei ortsfesten Stützteilen erstreckt.

Die bekannte Bremsanlage hat den Nachteil, daß es zu einer ungewollten Bremsung kommt, wenn entweder die Druckmittelquelle ausfällt oder in den Druckmittelleitungen zu der Druckmittelkammer des Federspeicher-Bremszylinders ein Leck auftritt. Eine ungewollte Bremsung ist aber höchst gefährlich, da sie für den Fahrer und nachfolgende Fahrzeugführer überraschend kommt und dadurch der Fahrer die Herrschaft über das Fahrzeug verHeren oder es zu Auffahrunfälleu kommen kann. Außerdem stellt das liegengebliebene Fahrzeug meist ein Verkehrshindernis dar.

Um letzterem abzuhelfen, ist bei einer Bremsanlage ähnlicher Bauart (vgl. DT-AS 12 24 628), bei der die D'-uckmittelkammern mehrerer Federspeicher-Bremszylinder über ein Verteilerstück und ein handbetätigtes Steuerventil an eine Druckmitteiquelle angeschlossen sind, das System aus Druckmittelkammern der Federspeicher-Bremszylinder und Verteilerstück durch ein Absperrventil abschließbar. Zusätzlich ist im Verteilerstück ein Anschlußstutzen mit Rü.kschlagventil zum Anschließen einer äußeren Druckmittelquelle, wie z. B. des Luftreifens einer der Fahrzeugräder vorgesehen. Abgesehen davon, daß dieses Wiederflottmachen des Fahrzeugs auf-.vciidig und mühsam ist, versagt es auch in den Fällen, ... -\-= Leck in den Druckmittelleitungen zwischen Druckr.'ittelkammern der Federspeicher-Bremszylinder und Verteilerstück auftritt.

An den bekannten Bremsanlagen ist weiterhin nachteilig, daß keine Möglichkeit besteht, den Bremshub der Kolben der Federspeicher-Bremszylinder zu kontrollieren und einzustellen. Ein zu diesem Zweck häufig am Hubende des Kolbens vorgesehener elektrischer Kontakt bringt keine Abhilfe, da dieser wegen seiner seltenen Verwendung sehr unzuverlässig arbeitet. Ein solcher elektrischer Kontakt kann auch nur den maximal zulässigen Kolbenhub festlegen.

Eine Federspeicherbremse m^;». Steuerventil zu deren wahlweisen Beaufschlagung n..t Druckmittel oder Entlüften ist aus der DT-PS 5 47 223 bekannt. Hierbei ist das Steuerventil unmittelbar an den Bremszylinder angeschlossen, derart, daß es mit diesem ohne Zwischenschaltung einer Rohrleitung in Verbindung steht.

Eine Bremsanlage mit Federspeicher-Bremse ist ebenfalls aus der OE-PS 2 47 180 bekannt. Im Gegensatz zur zuvor beschriebenen Bremsanlage ist hier die Druckmittelkammer des Federspeicher-Bremszylinders aber nicht mittels eines Steuerventils wahlweise mit einer Druckmitteiqaelle und einem drucklosen Raum verbindbar. Vielmehr ist die Druckmittelkammer des Federspeicher-Bremszylinders ständig über ein Rückschlagventil mit der Druckmittelquelle verbunden. Die Pedcrspcicher Bremse di<?"· auch n;ir als Hilfsbremseinrichtung, wenn nämlich die Druckmittelzufuhr für die druckmittelbetätigte Hauptbremse ausfällt. In diesem Fall hält das Rückschlagventil den Druck in der Druckmittelkammer des Federspeicher- Bremszylinder aufrecht und die Druckmittelkammer bildet nunmehr ein Druckmittelreservoir für die Hauptbremse. Erst nachdem durch wiederholtes Betätigen der Hauptbremse der Druck in der Druckmittelkammer unter ein bestimmtes Niveau abgesunken ist, kommt die Federspeicher-Bremse zur Wirkung. Die Federspeicher-Bremse kommt aber dann nicht voll zur Wirkung, da die Druckmittelkammer nicht in einen drucklosen Raum entlüftet werden kann, sondern sie mit der Druckseite

des Hauptbremskolbens in Verbindung steht. In einer Übergangsphase wird daher die Bremswirkung zu gering sein, es sei denn, die Feder der Federspeicher-Bremse wird überdimensioniert oder der Druck in der Druckmittelkammer wird durch wiederholtes kurzzeitiges Betägigen der Hauptbremse abgebaut.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bremsanlage der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß sie bei Ausfall der Druckmittelquelle oder Entstehens eines Lecks in den Druckmittelleitungen nicht blockiert und sie zudem eine Anzeige für die Abnutzung der Bremsbeläge liefert.

Diese Aufgabe wird erfindung- ,(.-maij mit einer Bremsanlage gemäß Anspruch 1

Nimmt man bei der erfindup.ä. . .msanlage

eine Störung in der Druckrmt .i·. ,; an, so kann

diese nur vorderhalb dem tu. ve , und nicht zwischen Steuerventil und Federspeicher-Bremszylinder auflöten, weil das Steuerventil unmittelbar ohne Zwischenschaltung einer Rohrleitung mit dem Bremszylinder verbunden ist. Da ferner am Druckmitteleinlaß des Steuerventils ein gegen die Einspeiserichtung federbelastetes Rückschlagventil vorgesehen ist, bleibt der Druck in der Druckmittelkammer des Federspeicher-Bremszylinders erhalten. Eine ungewollte Bremsung ist also ausgeschlossen.

Darüber hinaus kann das Fahrzeug an einer geeigneten Stelle stillgelegt werden, um es zu reparieren, indem man ein letztes Mal durch Betätigen des Steuerventils die Druckmittelkammer des Bremszylinders mit der Umgebungsluft in Verbindung setzt. Diese Kammer kann natürlich erst dann wieder unter Druck gesetzt werden, wenn die Störung in der Druckmittelversorgung behoben worden ist.

Der Grad der Abnutzung der Bremsbelag _■ ist für den Fahrzeugführer aus der Stellung des Betätigungsgriffs für das Steuerventil ersichtlich. Dies wird dadurch erreicht, daß der Steuerkolben des Steuerventil·) mit dem Betätigungsgriff über einen Kabelzug verbunden ist, der in einer zwischen einem ortsfesten Teil and einem Arm eines mit dem Kolben des Bremszylinders verbundenen Bremsbetätigungshebels sich abstützenden elastischen Hülle geführt ist. Dabei weist (Jas Steuerventil gemäß einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung einen federbelasteten Ventilkörper auf, der mit einem ortsfesten Einlaß-Ventilsitz und mit einem beweglichen, im Steuerkolben ausgebildeten Ausiaß-Ventilsitz zusammenwirkt.

Da der Betätigungsgriff des Steuerventils die Bewegung des Bremshetätigungshebels und somit der Bremsbeläge mitmacht, hängt also die Stellung des Betätigurgsgriffs am Hubende von dem ausgeführten Bremshub ab. Auf diese Weise zeigt der Betätigungsgriff am Ende der Bremsung an, in welchem Maße die

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher beschrieben, die einen schematischen Längsschnitt einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Bremsanlage zeigt.

In einem Bremszylinder 1 ist verschieblich und abgedichtet ein Kolben 2 beweglich, dessen Kolbenstan ge 3 mittels einer Achse 4 an einen Arm 5 eines Bremsbetätigungshebels 6 angelenkt ist. Dieser Brems betätigungshebel hat eine winklige Form und ist um eine feststehende Achse 7 kippbar gelagert. Der /weite Arm 'vs 8 des Bremsbetätigungsh' bels 6 ist über eine geeignete Übertragungsvorrichtung 9 an die (nicht dargestellten) Backender Bremsbeläge angeschlossen.

Der Kolben 2 unterteilt den Bremszylinder 1 in eine Kammer 10 und in eine Kammer 11. In der Kammer 11 ist eine Schraubendruckfeder 12 angeordnet. Diese Feder 12 stützt sich mit einem Ende am Boden des Zylinders 1 ab und liegt mit ihrem anderen Ende gegen die kolbenstangenseitige Fläche des Kolbens 2 an, um auf diesen eine Kraft im Bremssinne auszuüben.

Die Kammer 10 kann wahlweise mittels eines Steuerventils 13 entweder an einen Druckmittelkreis £4 angeschlossen werden, der pneumalisch oder hydraulisch sein kann, oder an d^;e Umgebungsluft.

An den Bremszylinder 1 ist unmittelbar, d. h. ohne Zwischenschaltung einer Rohrleitung, das Gehäuse 15 des Steuerventils 13 angeschlossen. Eine solche Anordnung ermöglicht die unmittelbare Verbindung der Kammer 10 des Bremszylinders und einer Kammer 16 des SteueP'entils 13 über sich gegenüberstehende öffnungen 17 und 18 im Steuerventil bzw. im Bremszylinder. Dadurch werden irgendwelche Leckverluste zwischen dem Bremszylinder und dem Steuerventil ausgeschaltet. Die Kammer lfc des Steuerventils 13 kann wahlweise mittels eines Ver .,körpers mit /wei Körperteilen 19 und 20 an eine Einlrukammer 21 oder an eine Auslaßkammer 22 angeschlossen wurden.

Die Einlaßkammer 21 weist einen Einlaß 23 auf. über den sie an den Druckmittelkreis 14 angeschlossen werden kann. In der Einlaßkammer 21 ist ferner <·'η Rückschlagventil 24 angeordnet, das sie von dein Druckmittelkreis 14 trennt, wenn der Druck in der Kammer 10 des Brems/ylinders nahezu gleich dem Druck ist, der in dem Druckmittelkreis 14 herrscht. Normalerweise ist das Rückschlagventil 24 auf einen festen Sitz 25 durch eine Feder 26 niedergedrückt, um den Einlaß 23 zu verschließen. Die Feder 26 stützt sich einerseits an dem Ventil 24 und andererseits an einer Lochscheibe 27 ab, welche gegen eine Schulter der Einlaßkammer 21 anliegt.

Die Ventilkörperteile 19 und 20 s-nd starr durch eine Stange 28 verbunden und der Kraft einer Feder 29 ausgesetzt, welche /wischen einer Schulter des Gehäuses 15 und einer sich hinter dem Veniilkörperteil 20 abstützenden Halbschale 30 eingeschaltet ist. Die Feder 29 ist bestrebt, das Ventilkörperteil 20 gegen einen beweglichen Auslnß-Ventilsitz 13 und das Ventilkörperteil 19 gegen einen festen Einlaß-Ventilsitz 31 zu drücken, welcher einen zentralen Durchtritt 32, über den normalerweise die Kammern 16 und 21 in Verbindung stehen, umgrenzt. Der bewegliche Auslaß-Ventilsitz J3 ist in einem Steuerkolben 34 ausgebildet, welcher in einem zylindrischen Teil des Gehäuses 15 verschieblich gelagert ist und die zentrale Kammer 16 von der Auslaßkammer 22 dicht abtrennt. Der Steuerkolben 34 ist /ur Außenseite des Steuerventils 13 hin durch eine Stange 35 verlängert und er ist von einer axialer¹. LeiU!ⁿg 37 rlurrhrlmneen. über welche die Kammern 16 und 22 in Verbindung stehen, wenn das Ventilkörperteil 20 nicht auf seinen Sit/ niedergedrückt ist. Die Aur'aßkammer 22 ist über eine Auslaliöffnung

38 m't der Umgebungsluft verbunden.

Bei der dargestellten Ausführungsform ist die Stange 35 des Steuerkolbens 34 über einen Kabelzug 39 an einen Betäligungsgriff 36 angeschissen. L'er Kabelzug

39 ist mindestens auf einem Teil seiner Länge in einer biegsamen hülle 40 geführt, welche sich mit ihren beiden Enden einerseits gegen ein ortsfestes Teil 41 und andererseits gegen einen drehbaren Anschlag 42 abstützt, der am Ende des Arms 5 des Bremsbeta'i gungshebels 6 angeordnet ist und durch den der

Kabelzug 39 frei hindurchtreten kann.

Wird bei einer solchen Bremsanlage die Bremse angezogen, dann ist die hervorstehende Länge des Betätigungsgriffes 36 von der von dem Bremsbetätigungshebel 6 eingenommenen Stellung und somit von dem von dem Kolben 2 ausgeführten Hub abhängig.

Der Steuerkolben 34 des Steuerventils 13 ist ferner der Gegenkraft einer Feder 43 unterworfen, welche stärker ist als die Feder 29 und versucht, den beweglichen Auslaß-Ventilsitz 33 gegen das Ventilkörperteil 20 zu drücken. Diese Feder 43 kann z. B. im Innern der Auslaßkammer 22 oder an einer anderen geeigneten Stelle angeordnet sein. Ferner ist der Hub des Steuerkolbens 34 in Richtung auf das Ventilkörperteil 20 z. B. durch eine elastische Rin^sche be 44 begrenzt.

Wenn die Standbremse nicht angezogen ist. oefinden sich die verschiedenen Bauelemente der Bremsanlage in der in der Zeichnung (jezeigten Stellung. Die Kammer 10 ist unter Druck u- ! sowohl von dem Druckmittelkreis 14, da das Rückschlagventil 24 durch die Feder 26 geschlossen ger 'ten wird, als auch von der Umgebungsluft abgesc ossen, da der bewegliche Auslaß-Ventilsitz 33 du ! lic Feder 43 gegen das Ventilkörperteil 20 gehalten «iH. Bei diesen Bedingungen wird der Kolben 2 zurückgedrückt und die Feder 12 zusammengepreßt. Die Bremsbeläge sind also gelöst und der Betätigungsgriff 36 ist eingezogen, da der Abstand zwischen dem Ende der Stange 35 des Steuerkolbens 34 und dem Anschlag 42 am Ende des Arms 5 des Bremsbetätigungshebels 6 maximal groß ist.

Wenn der Fahrzeugführer die Standbremse anziehen will, dann üb< er mittels des Betätigungsgriffs 36 einen Zug aus, wodurch über den Kabelzug 39 der Steuerkolben 34 entgegen der Kraft der Feder 43 zurückgezogen wird. Dadurch kann die Feder 29 den Ventilkörper 19, 20. 28 verschieben, bis sich das Ventilkörperteil 19 gegen den Einlaß-Ventilsitz 31 legt. Dadurch wird die Einlaßkammer 21 von der zentralen Kammer 16 und somit von der Kammer 10 des Brems/ylinders 1 getrennt. Da der Steuerkolben 34 weiterhin zurückgezogen wird, hebt sich der bewegliche Auslaß-Ventilsitz 33 von dem Ventilkörperteil 20 ab und gibt die Leitung 37 frei, über die eine Verbindung zwischen der zentralen Kammer 16 und der Auslaßkammer 22 hergestellt wird. Die Kammer 10 wird also über die öffnung 38 an die Umgebungsluft angeschlossen und die Feder 12 kann den Kolben 2 in dem Bremszylinder 1 vor sich herschieben. Eine Verschiebung des Kolbens 2 bewirkt das Kippen des Breffisbelätigungshebeis 6 um die Achse 7. Dadurch werden die Bremsbeläge angezogen. In dem Maße, in dem der Bremsbetäligungshebel 6 um die Achse 7 kippt, bewegt sich der Anschlag 42 nach links. Da sich der Kabelzug 39 entspannt, versucht der Steuerkolben 34 r .oh dem Ventilkörperteil 20 zu nähern. Die Leitung 37 bleibt jedoch offen, bis die Bremsbeläge ganz angezogen sind, weil der Fahrzeugführer auf den Betäligungsgriff 36 weiterhin einen Zug ausübt. Sobald die Bremsen vollkommen angezogen sind, kommt der Betätigungsgriff 36 zum Stillstand und seine herausragende Länge gibt einen Hinweis für den von dem Kolben 2 ausgeführten Hub.

Wenn die Bremsbeläge einmal mit der Bremstrommel in Berührung gekommen sind, bewirkt eine zunehmende Belastung am Betäligungsgriff 36 eine progressive Zunahme der Bremskraft bis zu dem Augenblick, bei dem in der Kammer 10 atmosphärischer Druck herrscht.

Läßt der Fahrzeugführer den Betätigungsgriff 36 los. dann führt die Feder 43 den Steuerkolben 34 wieder nach links, wodurch das Auslaßventil 20,33 geschlossen und das Einlaßventil 19. 31 geöffnet wird. Die Kammer 10 wird wieder an den Druckmiltelkreis 14 angeschlossen und die Bremsen werden gelöst.

Wenn der Druck in dem Druckmittelkreis 14 aufgrund irgendeiner Störung abfällt, wenn die Bremsen gelost sind, bleibt der Druck in der Kammer 10 des Bremszylinders 1 bestehen, weil das Rückschlagventil 24 geschlossen ist. Es ist also k<:ine ungewollte Bremsung zu befürchten. Ferner steht die Federspeicherbremse für ein letztes Mal zur Bremsung zur Verfügung, indem man durch einfache Betätigung des Betätigungsgriffs 36 die Kammer 10 an die Umgebungsiuft anschließt. Selbstverständlich ist es dann nicht möglich, die Bremsen wieder zu lösen, bevor man nicht den Druckmittelkreis 14 wieder in seinen ordentlichen Betriebszustand versetz! hat.

Bei der beschriebenen Ausführungsform wird die Bremse gelöst, indem man die Kammer 10 unter Druck setzt. Dasselbe Ergebnis kann aber auch dadurch erzielt werden, daß man in der Kammer 11 einen Unterdruck erzeugt. Bei einer solchen Ausführungsform muß das Steuerventil 13 unmittelbar an die Kammer Il angeschlossen werden und der Querschnitt des Kolbens 2 ist entsprechend zu vergrößern, um bei dem erreichbaren Unterdruck die notwendige Bremskraft zu erhalten.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Bremsanlage für Fahrzeuge, mit einer allein durch Federkraft anlegbaren und durch Druckmittel 5 lösbaren Federspeicherbremse, die aus einem in einem Zylinder verschiebbaren, mit dem Bremsbetätigungshebel verbundenen und im Bremssinne von einer Feder belasteten Kolben und einem handbetätigten Steuerventil besteht, das über eine Druckmittelleitung mit der durch den Kolben abgetrennten und der Feder gegenüberliegenden Kammer des Zylinders verbunden ist und einen mit einem Betätigungsgriff verbundenen Steuerkolben zum wahlweisen Verbinden der Druckmittelleitung mit :5 einer Druckmittelquelle oder einem drucklosen Raum aufweist, wobei der Ste^erkolben mit dem Betätigungsgriff über einen Kabelzug verbunden ist, der in einer mit dem einen Ende an einem ortsfesten Teil sich abstützenden elastischen Hülle geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise das Steuerventil (13) unmitte'bar ohne Zwischenschaltung einer Rohrleitung mit dem Zylinder (1) verbunden ist, daß in ebenfalls an sich bekannter Weise am Druckmitteleinlaß (23) des Steuerventils (13) ein fegen die Einspeiserichtung federbelastetes Rucks«.,.iagvei:iil (24) vorgesehen -.si und daß die elastische Hülle (40) des Kabelzugs (39) sich mit dem anderen Ende an einem \rm (5) des Bremsbetätigungshebels (6) abstützt.

2. Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (13) in an sich bekannter V/eise einen federt ..'ästeten Ventilkörper (19, 20) aufweist, der n.it ei em ortsfesten Einlaß Ventilsitz (31) und mit einem beweglichen, im Steuerkolben (34) ausgebildeten Auslaß-Ventilsitz (33) zusammenwirkt.