-
Hintergrund der Erfindung
-
(a) Bereich der Erfindung
-
Die
Erfindung betrifft eine hydraulische Bremsvorrichtung, bei der auch
bei schnell aufeinander folgenden Bremsvorgängen ("Stotterbremsen") kein Verlust der Bremswirkung durch
Leerlaufen infolge ungenügender Ölzufuhr
eintritt.
-
(b) Beschreibung des derzeitigen
Standes der Technik
-
1 zeigt
eine herkömmliche
hydraulische Bremsanlage (10), im Wesentlichen bestehend
aus einer Basis (11) mit einem Kolbenraum (12)
und einer Ölzuführungsrinne
(13), sowie einem Kolben (16), der von einem Handhebel
(20) betätigt
wird. Ölzuführungsrinne
(13) und Kolbenraum (12) sind durch eine Ölzuführungsöffnung (14)
und eine Ölrückführungsöffnung (15)
verbunden." Zum
Bremsen wird der Handhebel (20) betätigt, wodurch der Kolben (16) über die
Schubstange (25) in den Kolbenraum (12) und das Öl in den
Bremszylinder (hier nicht dargestellt) gedrückt wird. Beim Loslassen des
Handhebels (20) drückt
die Feder (19) den Kolben (16) wieder in seine
Ausgangsstellung. Wenn Anziehen und Loslassen der Bremse, wie beim "Stotterbremsen" üblich, sehr schnell wechselnd
erfolgt, kann der Ölfluß nicht
Schritt halten, der Kolbenraum nicht ausreichend mit Öl gefüllt und
die volle Bremswirkung nicht mehr erreicht werden.
-
Zusammenfassung
der Erfindung
-
Hauptziel
der vorliegenden Erfindung ist eine hydraulische Bremsvorrihtung,
bei der auch beim "Stotterbremsen" der nötige Druck
im Ölkreislauf
zuverlässig
aufgebaut wird, wodurch die Wirksamkeit des Bremssystems verbessert
und die Sicherheit erhöht
wird.
-
Nebenziel
der Erfindung ist eine schnell reagierende hydraulische Bremsvorrichtung,
die zum "Stotterbremsen" geeignet ist und
bei der Reduzierung der Fertigungspräzision zu einer Kostenreduzierung
führt.
-
Im
Wesentlichen besteht die Bremsvorrichtung aus einem in einem Handgriff
als Basis untergebrachten Kolbensystem, welches sich in Rechts-/Linksrichtung
verschieben läßt. Diese
Verschiebung wird durch einen seitlich angebrachten Handhebel ausgelöst. In der
Basis befinden sich ein Kolbenraum und eine Ölzuführungsrinne, die über eine Ölzuführungsöffnung miteinander
verbunden sind.
-
Das
Kolbensystem besteht aus einem Hohlkolben, der über eine Schubstange mit dem
Handhebel verbunden ist. Der Hohlkolben hat außen einen abgestuften Durchmesser,
so daß zwischen
ihm und der Innenwand des Kolbenraums ein Raum entsteht, der Öl aufnehmen
kann, welches über
die Ölzuführungsöffnung einfließt. Von
dort kann es über
eine Bohrung in der Wandung des Hohlkolbens in diesen weiterfließen. Innen
ist der Hohlkolben so ausgeführt, daß sich die
Schubstange in ihm hin- und herbewegen kann. Am hinteren Ende ist
er durch ein Endstück
abgeschlossen, welches axial durchbohrt ist, um die Schubstange
durchzulassen und am vorderen Ende hat er eine Ölauslaßöffnung. Am vorderen Ende des
Kolbenraums befindet sich eine Druckfeder, die den Hohlkolben in
seine Ruhelage zurückdrückt.
-
Das
vordere Ende der Schubstange, welches sich Inneren des Hohlkolbens
hin- und herbewegt, ist als Kolbenkopf ausgeführt, mit einem Kegelstumpf
ganz an der Spitze, der dazu dient die Ölauslaßöffnung des Hohlkolbens zu verschließen, wenn die
Schubstange ganz in den Hohlkolben geschoben ist. Zwischen dem Kolbenkopf
und der Innenwand des Hohlkolbens befindet sich eine zweite Druckfeder.
Sie dient dazu, die Schubstange in ihre Ruhelage zurückzudrücken.
-
Die
Fähigkeit
des Kolbenkopfes, den Ölrückfluß schnell
zu stoppen und Bremsdruck aufzubauen, verhindert Leerlaufen beim "Stotterbremsen" und erhöht die Sicherheit
des Bremsvorgangs.
-
Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
-
1 Schnitt
durch eine herkömmliche
hydraulische Bremsvorrichtung
-
2 Schematische
Darstellung einer herkömmlichen
hydraulischen Bremsvorrichtung
-
3 Explosionsdarstellung
einer hydraulischen Bremsvorrichtung entsprechend der vorliegenden
Erfindung
-
4A und 4B Schnitt
durch die hydraulische Bremsvorrichtung entsprechend der vorliegenden
Erfindung
-
5A und 5B Schematische
Darstellung der Steuerung des Ölflusses
durch die Ölzuführungsöffnung
-
6 Schematische
Darstellung der Arbeitsweise der hydraulischen Bremsvorrichtung
-
Detaillierte
Beschreibung der bevorzugten Ausführung
-
3, 4A und 4B zeigen
die hydraulische Bremsvorrichtung (50) mit der auf einen Handgriff
montierten Basis (51) und dem darin verschiebbar untergebrachten
Kolbensystem (60) und einem Handhebel (80). Dazu
kommen ein in der Basis (51) untergebrachter Kolbenraum
(52) und eine davon getrennte Ölzuführungsrinne (53),
die über eine Ölzuführungsöffnung (54)
verbunden sind. Bei Betätigung
des Handhebels (80) bewegt sich das Kolbensystem (60)
und drückt
das Öl
im Kolbenraum (52) der Basis (51) zu den Bremsbacken.
So weit ist die Funktionsweise die gleiche wie bei einer herkömmlichen
hydraulischen Bremse.
-
Die
Besonderheit der vorliegenden Erfindung ist ebenfalls aus 3, 4A und 4B ersichtlich.
Das Kolbensystem (60) besteht nämlich aus einem Hohlkolben
(61) und einer mit dem Handhebel (80) verbundenen
Schubstange (70). Der Hohlkolben (61) hat außen eine
Stufe (610). Dadurch entsteht dort, wo der Hohlkolben (61)
den kleineren Außendurchmesser
hat, zwischen ihm und dem Kolbenraum (52) der Basis (51)
ein Hohlraum der mit Öl
gefüllt
werden kann, da sich die Ölzuführungsöffnung (54)
ebenfalls in diesem Bereich befindet. Eine Schubstange (70)
kann sich in axialer Richtung im Kolbeninnenraum (62) des
Hohlkolbens (61) bewegen. Eine Bohrung (620) in
der Wandung des Hohlkolbens (61) in dem Bereich des verringerten
Durchmessers erlaubt das Eindringen von Öl in den Kolbeninnenraum (62).
Der Hohlkolben (61) hat am hinteren Ende (in der Zeichnung
rechts) ein Innengewinde (621) und am vorderen Ende eine
axiale Ölauslaßöffnung (63),
die in den Kolbenraum (52) mündet.
-
Am
vorderen Ende hat der Hohlkolben (61) außen eine
umlaufende Rille (64) für
die Aufnahme eines Dichtrings (65) zur Abdichtung gegenüber dem Kolbenraum
(52). Ein rotationssymmetrisches Endstück (66) hat hinten
eine umlaufende Rille (67) für die Aufnahme eines Dichtrings
(68). Die Dichtringe (65, 68) dienen
zur Abdichtung des Hohlkolbens (61) gegenüber dem
Kolbenraum (52). Eine axiale Bohrung (660) im
Endstück
(66) dient als Durchführung für die Schubstange
(70) und erlaubt eine Relativbewegung zwischen ihr und
dem Hohlkolben (61). Am vorderen Ende hat das Endstück (66)
ein Außengewinde
(661), mit dem es im Innengewinde (621) des Hohlkolbens
(61) verschraubt wird. Zwischen dem vorderen Ende des Hohlkolbens
(61) und der senkrechten Wandung des Kolbenraums (52)
in der Basis (51) ist eine Druckfeder (69) angebracht.
Sie dient dazu, das Kolbensystem (60) beim Loslassen der Bremse
zurückzudrücken.
-
Die
Schubstange (70) hat vorne, wo sie sich innerhalb des Hohlkolbens
(61) befindet, einen Kolbenkopf (71). Dieser hat
einen im Vergleich zur Schubstange (70) vergrößerten Durchmesser.
Er hat eine außen
umlaufende Rille (72) für
die Aufnahme einer Dichtung (73) für die Abdichtung zur Innenwand des
Hohlkolbens (61). Ganz vorne endet der Kolbenkopf (71)
in einem Kegelstumpf (76), der so dimensioniert ist, daß er die Ölauslaßöffnung (63)
des Hohlkolbens (61) von innen verschließen kann.
Zum besseren Verschluß dient
eine zusätzliche
Dichtung (75) die in einer Rille (74) sitzt. Eine
vor dem vorderen Ende der Schubstange (70) im Kolbeninnenraum (62)
angebrachte Druckfeder (77) drückt beim Loslassen des Handhebels
(80) diesen in Richtung Ruhelage.
-
Obenstehendes
ist die Beschreibung einer hydraulischen Bremse, die auch beim "Stotterbremsen" noch Druck aufbaut
und bei der Leerlaufen vermieden wird. 4, 5 und 6 verdeutlichen den
Ablauf bei einem tatsächlichen
Bremsvorgang. Vor Beginn des Bremsvorgangs mit der hydraulischen Bremsvorrichtung
(50) wird das in der Basis (50) befindliche Kolbensystem
(60) von der Druckfeder (69) gegen das äußere (in
der Zeichnung rechte) Ende des Kolbenraums (52) gedrückt, während die Schubstange
(70) durch das Endstück
(66) hindurch von der entsprechenden Feder (77)
ebenfalls nach rechts gedrückt
wird (siehe 4). Bei Betätigung des Handhebels (80)
wird der Kegelstumpf (76) gegen das linke Ende des Kolbeninnenraums
(62) des Hohlkolbens (61) gedrückt, wobei die Dichtung (75) die Ölauslaßöffnung (63)
blockiert (siehe 5). Gleichzeitig wird der Hohlkolben
(61) nach innen und damit das Öl aus dem Kolbenraum (52)
der Basis (51) in das Bremssystem gedrückt (siehe 6),
wodurch die Bremswirkung hervorgerufen wird.
-
Nach
Loslassen des Handhebels (80) werden Kolbensystem (60)
und Schubstange (70) jeweils von den Druckfedern (69)
bzw (77) in Richtung ihrer Ausgangslage gedrückt (siehe 4)
und das Öl
in der Ölzuführungsrinne
(53) fließt
durch die Ölauslaßöffnung (63)
und füllt
den Kolbenraum (52). Noch bevor dieser Vorgang beendet
ist, beginnt beim "Stotterbremsen" der nächste Bremsvorgang.
Der Handhebel (80) wird erneut betätigt und die Schubstange (70)
wird wieder in Richtung Kolbeninneres gedrückt. Dadurch unterbricht der
Kegelstumpf (76) an der Spitze der Schubstange (70)
auch wieder den Ölfluß durch
die Ölauslaßöffnung (63)
und der Öldruck
im Kolbenraum (52) bleibt erhalten. Weiteres Anziehen des
Handhebels (80) führt
zu einem erneuten Bremseffekt, ohne daß ein Leerlaufen auftritt.
Der Bremsvorgang ist damit sicherer geworden.