DE2445749A1

DE2445749A1 - Hydraulikbremse

Info

Publication number: DE2445749A1
Application number: DE19742445749
Authority: DE
Inventors: Jan-Olov Martin Holst
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-09-26
Filing date: 1974-09-25
Publication date: 1975-04-03
Also published as: BE820298A; FR2244653A1; FR2244653B1; JPS591614B2; NL7412292A; US3833097A; JPS5077771A; GB1487951A; SE376580B; CA1027883A; SE7313129L; DE2445749C2

Description

PATENTANWALT

Dipl.-Phys. R. Luyken

MÜNCHEN 2 ■ TAL 27 2445749

rELZFON ES <:· 27 · TL^-LEX 523 S32

Jan-Olov Martin Holst S 7416

752 47 Uppsala/Schweden 25. September 1974

SK/

Hydraulikbremse

Die Erfindung betrifft eine Hydraulikbremse zur Verzögerung bzw. Verlangsamung eines sich drehenden Elements, mit einer Leitung, durch welche der Betätigungsdruck angelegt wird, mit einer in diese Leitung eingesetzten Ventileinrichtung zur steuerbaren Unterbrechung und Freigabe der Druckanlegung, und mit einer Anordnung zur Verhinderung eines Blockierens der Bremse.

Die Anwendung von Bremsen zur Verringerung der Drehung eines Drehelements ist bekanntlich dem Phänomen des Blockierens ausgesetzt. Insbesondere bei der Verwendung einer Hydraulikbremse, d.h. durch Flüssigkeitsdruck betätigten Bremse zur Verzögerung bzw. Verlangsamung des Eads eines Automobils tritt ein Blockieren auf, wenn die Rollreibung zwischen dem Had und der Straßenoberfläche über-'

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wunden bzw. überstiegen wird und das Ead gegenüber der Straßenoberflache rutscht· Die Gefahren einer derartigen Blockierung sind allgemein bekannt und umfassten den Verlust der Steuerungskontrolle und ein zeitliches Gleiten bzw. den Verlust der Richtungsstabilität.

Während geschickte Fahrer diese Gefahren des Blockierens durch Änderung der Bremswirkung oder durch "Pumpen" der Bremse bewältigen können, besteht die Notwendigkeit für eine Vorrichtung zur Verhinderung des Blockierens und es wurden bereits verschiedene Versuche gemacht, eine derartige Vorrichtung zu schaffen. Entsprechende Vorrichtungen zur Bewältigung dieser Probleme sind in den US-PS 3 614 176 und in den schwedischen Patenten 321 866, 342 786 und 344 184 beschrieben. Gemäß der US-PS 3 614 176 ist ein Ventil in eine Leitung eingesetzt, durch welche der Betätigungsdruck an die Bremse angelegt wird; das Ventil wird durch die Wirkung eines Schwingungssystems betätigt, welches sich auf seiner Resonanzfrequenz befindet bzw. mit der Resonanzfrequenz Bewegt, um die beständige Druckanlegung zu unterbrechen und den angelegten Druck zu reduzieren, so daß das gebremste Rad frei kommt und dessen Drehung beibehalten wird. Auf diese

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Weise wird ein Blockieren des Rads durch Bremsen des Hades "bis zum Stillstand vermieden.

Während bei der bekannten Vorrichtung gemäß der US-PS 3 614- 176 bestimmte Schwierigkeiten und Mangel beseitigt werden, die bisher bekannt waren und sich diese Vorrichtung besonders für Fahrzeuge mit relativ niedriger Geschwindigkeit eignet, treten in Verbindung mit Fahrzeugen zur Personenbeförderung und Lastwägen, die oft mit vergleichsweise hohen Geschwindigkeiten gefahren werden, bestimmte Probleme auf· Insbesondere wurde festgestellt, daß es wünschenswert ist, einen hohen Betrag bzw. Prozentgehalt eines Gleitens zu vermeiden, welches auftritt, bevor das Antiblockierungssystem seine Funktion beginnt. Wenn das sich drehende und zu bremsende Element mit vergleichsweise hoher Geschwindigkeit dreht, ist es wünschenswert, daß ein, Antiblockierungssystem relativ schnell betätigt wird, nachdem festgestellt wird, daß die Verzb'gerungsgröße oder Bremsung des Rads zu groß ist, anstell.e die Betätigung zu verzögern, bis die Drehung des Rads kurz vor den Stillstand abgebremst wurde. In diesem Sinn führt ein sich dienendes Rad, welches nur eine Rollberührung mit der Straßenoberfläche aufweist, keine Gleit-

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_ Zj. _

bewegung bzw. kein Rutschen aus, während ein Rad, welches nur eine Gleitbewegung gegenüber der Oberfläche ausführt, ein ΙΟΟ^έ-iges Rutschen bzw. Gleiten beinhaltet. Die Vorrichtung gemäß der schwedischen Patentschrift 34-4- 183 versuchte dieses Problem dadurch zu lösen, daß eine Schwingung in Abhängigkeit zur festgestellten zu hohen Verzögerung eingeleitet wurde; diese Vorrichtung weist Jedoch den Nachteil auf, daß das Schwingungssystem und ein das System steuernder Taktgeber abgestimmt werden müssen.

Es hat sich ferner gezeigt, daß es wünschenswert ist, nicht mehr Bremsweg bezüglich des Fahrzeugs für das Freilassen des Bremseffektes einzugestehen bzw. zu verlieren als dies unbedingt notwendig ist. Es ist daher wünschenswert, ein Antiblockierungssystem für Hydraulikbremsen zu schaffen, welches auf Bremsparameter anspricht, wie beispielsweise auf Straßenzustände und auf den von der Bedienungsperson an' das Bremspedal angelegten Druck. Wenn ein System auf diese Parameter anspricht, bzw. reagiert, würde ein Antiblockierungssystem optimale Bremswirkungen erreichen.

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Andere wünsclienswerte Eigenschaften eines Antiblockierungssystems sind die Wirksamkeit der zux¹ Betätigung des Systems angelegten Kraft während des Betriebs des Systems sowie die Tatsache, daß jede Notwendigkeit eines Abstimmens vermieden wird. Insbesondere ist es wünschenswert, daß der Energiebedarf zur Betätigung des Antiblockierungssystems auf ein Minimum gebracht wird, und zwar in Übereinstimmung mit dem Erreichen des erwünschten Ergebnisses. Weiterhin ist es wünschenswert, daß Oszillationssysteme weder in der Fabrik noch auf freier Bahn auf spezielle Frequenzen abgestimmt werden müssen.

Der Erfindung liegt vor allem die Aufgabe zugrunde, eine Hydraulikbremse mit Antiblockierungssystem zu schaffen, welche die Nachteile und Mangel bekannter Bremsen vermeidet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst

durch eine Masse, die zur Ausführung einer Oszillation bzw. Hin- und Herbewegung in abwechselnden Eichtungen aus einer zentralen Position gelagert ist, eine mit der Masse betrieblich verbundene Federeinrichtung zur Festlegung, zusammen mit der Masse, eines Schwingungs-

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systems, welches eine Resonanzfrequenz aufweist, und zur Ausübung einer die Hasse in Richtung auf die zentrale Position vorspannenden Kraft, eine die Masse und die Ventileinrichtung "betrieblich miteinander verbindenden Verbindungseinrichtung zur Beibehaltung der Ventileinrichtung in einer Lage zum Zwecke des Anlegens eines Drucks, wenn sich die Masse in der zentralen Position befindet, und zur Übertragung einer der Federkraft entgegenwirkenden Kraft zur Masse, die sich aufgrund des Anlegens des Betätigungsdrucks an die Ventileinrichtung ergibt, eine mit der Masse zur steuerbaren Ausübung der der Federkraft entgegenwirkenden Kraft auf die Masse betrieblich verbundene Antriebseinrichtung, eine erste Steuereinrichtung, die mit dem sich drehenden Element zur Feststellung des Verzögerungswerts desselben und zur Signalgabe des Auftretens eines einen vorbestimmten Wert überschreitenden Verzögerungswerts betrieblich verbunden ist und durch eine zweite Steuereinrichtung, welche mit der ersten Steuereinrichtung, der Masse und der Antriebseinrichtung zum Ansprechen auf die Signalgabe beim Auftreten eines zu hohen Verzögerungswerts des sich drehenden Elements durch Betätigung der Antriebseinrichtung zum Anlegen bzw. Ausüben einer Kraft auf die Masse und zum Ansprechen auf eine Bewegung der

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Masse durch periodische Unterbrechung der Betätigung der Antrietseinrichtung betrieblich verbunden ist, wobei die Eraft der Antriebseiiirichtung die Masse aus der zentralen Position verlagert, um eine Oszillationsbewegung derselben einzuleiten, sowie mit der Eraft der Verbindungseinrichtung während der Druckanlegung zusammenwirkt, um die Oszillation der Masse solange beizubehalten, wie der festgestellte Verzögerungswert den gewünschten, vorbestimmten Wert überschreitet.

' Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Erfindungsgemäß wird eine Steuerung hinsichtlich des Blockierens des gebremsten, sich drehenden Elements ausgeführt, wobei dieses Element das Rad eines Automobils ist.. Es wird dabei ein zu hohes Rutschen vor der Betätigung des Antiblockierungssystems vermieden und die in der Hydraulikbremse vorliegenden Kräfte wirksam ausgenützt, wobei außerdem jede Notwendigkeit eines Abstimmvorgangs beseitigt wird. Vorteilhafterweise wird der Wert der Verzögerung eines sich drehenden Elements,, welches gebremst werden soll, erfasst; wenn

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diese Verzögerung einen vorbestinuaten Verzögerungswert überschreitet, wird eine gesteuerte Kraft an eine Hasse angelegt, die ein zur Ausführung einer Hin- und Herbewegung gelagertes Schwungrad umfasst. Da ferner diese Masse durch eine Federkraft in Richtung auf eine vorbestimmte zentrale Position bzw. Lage vorgespannt wird und eine sich aufgrund des Anlegens des Betätigungsdrucks an die Bremse ergebende Kraft ebenfalls an die Masse angelegt wird, verwendet das Ant !blockierung s syst ein. wirksam die kinetische und potentielle Energie beim Ansprechen auf einen zu hohen Verzögerungswert, und zwar unabhängig von der speziellen Drehgeschwindigkeit des zu bremsenden Elements.

Ein Blockieren der Bremse wird dadurch vermieden, daß eine ein Schwungrad zur Ausführung einer Oszillationsbewegung enthaltende Masse Kräften ausgesetzt ist, wobei das Schwungrad durch eine Feder gelagert wird, welches das Schwungrad in Richtung auf die zentrale Position vorspannt. Eine Verbindungseinrichtung verbindet das Schwungrad und das Ventil und es wird eine Kraft übertragen, die der Federkraft entgegengesetzt gerichtet ist, wobei diese Kraft sich aufgrund des An-

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legens des Betätigungsdrucks an das Ventil ergibt. Außerdem ist eine Antriebseinrichtung vorgesehen, die steuerbar einß der Federkraft entgegenwirkende Kraft erzeugt bzw. anlegt. Durch Steuerung des Anlegens der letztgenannten Kraft in Abhängigkeit auf einen erfassten Verzogeruiigswert oder eine Blockierongstendenz des sich drehenden Elements wird eine Hin- und Herbewegung bzw. Oszillation eines Schwingungssystems eingeleitet, wobei dieses Schwingungssystem durch die Masse und Feder bestimmt wird;- diese Oszillation wird nur während derjenigen Zeit beibehalten, in der die Verzögerung einen vorbestimmten Wert überschreitet. Diese Oszillationsbewegung des die Hasse umfassenden Schwingungssystems wird zur Unterbrechung der Druckanlegung an die Bremse benützt.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Ss zeigen:

Pig. 1 eine teilweise schematische, perspektivische Ansicht der Hydraulikbremse mit Antiblockierungssystem,

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Pig. 2 eine grafische Darstellung zur Veransch.aulichung bestimmter Momente oder Drehmomente, die an die Elemente der Hydraulikbremse gemäß Fig. 1 angelegt werden,

Pig. 3 eine Darstellung einer elektrischen Schaltung, die bei der Hydraulikbremse gemäß Pig. 1 verwendet wird,

Pig. 4- eine perspektivische Ansicht einer Schaltereinrichtung der Schaltung gemäß Pig. 3₅

Pig. 5 eine abgewandelte Ausführungsform der Vorrichtung gemäß den Pig. 1 bis 4,

Pig. 6 eine perspektivische Ansicht eines ersten Beschleunigungsmessers bzw. Verzögerungsmessers zur Verwendung in den Anordnungen gemäß den Pig. 1 bis 5,

Pig. 7 eine vergrößerte Ansicht des Meßgerätes gemäß Pig. 6,

Pig. 8 eine Pig. 7 ähnliche Ansicht, wobei der Beschleunigungsmesser gemäß Pigo 7 einex¹ einen be-

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stimmten Wert überschreitenden Verzögerung ausgesetzt ist,

Fig. 9 eine Ansicht von Teilen einer zweiten Ausführungsform eines Beschleunigungsmessers zur Verwendung in der Bremse gemäß den Fig. "bis 5,

Fig. 10 eine Schnittansicht des Beschleunigungsmessers gemäß Fig. 9_} wobei der Schnitt im wesentlichen im rechten Winkel zur Fig. 9 ausgeführt ist,

Fig. 11 eine Schnittansicht einer dritten Ausführungsform eines bei der Bremse gemäß den Fig. 1 bis 5 verwendbaren Beschleunigungsmessers,

Fig. 12 eine Aufsicht auf den Beschleunigungsmesser, gemäß Fig. 11 entsprechend den Pfeilen in Fig. 11, ■

Fig. 13 eine perspektivische Ansicht ähnlich Fig. 1, wobei Teile einer abgewandelten Ausführungsform der Bremse gemäß den Fig. 1 bis 4- dargestellt sind

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und wobei die Bremse eine Einrichtung zur Verhinderung eines Versagens umfasst, und

14 eine Pig· 13 ähnliche Ansicht, wobei die Bremse im Zustand eines Fehlers bzw· Versagens dargestellt ist.

In Fig. 1 ist eine Hydraulikbremse, d.h. eine durch Flüssigkeitsdruck betätigte Bremse zur Verzögerung eines rotierenden Glieds, beispielsweise eines Eads eines Kraftfahrzeugs schematisch dargestellt. Die Hydraulikbremse enthält eine Leitung 21, durch die der Betätigungsdruck angelegt wird. In die Leitung ist eine allgemein mit 22 bezeichnete Ventileinrichtung zum steuerbaren Unterbrechen der Druckanlegung an die Bremse eingesetzt, welche das Ead 20 verzögert. Bei der dargestellten Ausführungsform weist das Ventil 22 ein Gehäuse 24 auf, in dem ein Kugelelement angeordnet ist, wobei das Kugelelement 25 mittels einer Feder 27 in Richtung auf eine geschlossene Lage gegen einen Sitz 26 vorgespannt wird. In seiner Hormallage wird die Kugel 25 gegenüber dem Sitz 26 durch die Wirkung eines Stiftes 29 in Abstand gehalten; der Stift 29 bildet einen Teil einer Kupplungseinrichtung, die allgemein mit 30 bezeichnet ist und nachstehend näher

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erläutert wird· Auf diese V/eise wird eine Verbindung zur Betätigung der Druckflüssigkeit geöffnet, damit diese von einem allgemein mit 32 "bezeichneten Hauptzylinder durch die Leitung 21, einen im Gehäuse 24-vorgesehenen Einlaß, an der Kugel 25 und am Sitz 26 vorbei durch einen im Gehäuse 24 vorgesehenen Auslaß und durch die Leitung 21 zu einem in Fig. 1 nicht erkennbaren Badzylinder fließt. Während der normalen Verzögerung des Eads 20 ergibt die Druckanlegung durch die Leitung 21 und das Ventil 22 einen Einsatz bzw. die Wirkung einer Bremskraft in herkömmlicher Weise, wodurch das entsprechende Fahrzeug und das Sad 20, welches einen Teil dieses Fahrzeugs bildet, angehalten wird.

Entsprechend einem wesentlichen Merkmal der Erfindung ist eine Hasse, die ein Schwungrad 39 aufweist, vorgesehen und zur Ausführung einer oszillierenden Bewegung gelagert. Bei den dargestellten Aus führung si' ο rraen wird das Schwungrad 39 zur Ausführung einer Drehung -um eine vorbestimmte Achse gelagert, wobei diese Achse allgemein mit 4-0 bezeichnet ist. Ersichtlicherweise umfasst die Masse Elemente, die mit dem Schwungrad 39 verbunden

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sind, sich in Drehbexvegung mit dem Schwungrad 39 "bewegen und diesem eine Trägheit zusätzlich verleihen. In der nachstehenden Beschreibung werden die Ausdrücke "Hasse" und "Schwungrad" wechselweise benützt, wobei beabsichtigt ist, daß eine derartige Verwendung sich auf die Gesamtheit oder G-rb'ße der Elemente bezieht, die sich zusammen drehen. Vie es sich aus der US-PS 3 614 176 ergibt, kann die Masse zur Ausführung einer linearen Oszillation bzw. Schwingung alternativ angeordnet sein.

Hit der das Schwungrad 39 umfassenden Hasse ist eine Jeder 41 betrieblich verbunden, um mit der Hasse ein Schwingungssystem festzulegen, welches eine Hesonanzfrequenz aufweist. In der dargestellten Ausführungsform stellt die Feder 41 eine spiralförmige Torsionsfeder dar, die eine Kraft ausübt, welche die Kasse 39 in Sichtung auf eine vorbestimmte Drehposition vorspannt, welche nachstehend als "zentrale" Position bezeichnet ist. Bei einer Drehbewegung der Hasse 39 um die Achse 40 und bei Jeder Drehbewegung von der zentralen Position weg übt die Feder 41 auf die Hasse eine Kraft aus, welche die Hasse zu einer Hückkehr in

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die zentrale "bzw. mittige Position vorspannt. Dies ergibt sich infolge einer Befestigung des einen Endes der Feder 41 an der Masse 39 "und der Befestigung des anderen Pederendes stationär gegen eine Drehung gegenüber d.er Masse 39«

In der neutralen oder zentralen Position, in die die Masse 39 durch die Feder 41 vorgespannt wird, wirkt eine Kurvenscheibe 42, die von der Masse 39 getragen wird, mit einem Nockenstößel 44 derart zusammen, daß die Kugel 25 aufgrund des Stiftes 29 vom Sitz 26 entfernt gehalten wird und dadurch das Ventil 22 in einer Lage zum Anlegen eines Drucks "beibehalten wird. Die Kurvenscheibe 42 und der Nockenstößel 44 bilden einen Teil einer Verbindungs- bzw. Kupplungseinrichtung, die allgemein mit 30 bezeichnet ist. Diese . Kupplungseinrichtung dient einer weiteren Funktion, nämlich der Übertragung einer Kraft zur Masse, wobei diese Kraft der Federkraft entgegenwirkt und vom Anlegen eines Betätigungsdrucks an das Ventil 22'herrührt. Bei Anlegen eines Betatigungsdrucks durch die Leitung 21 wird die Kugel 25 gegen den· Sitz 26 gedrückt und läßt hierdurch den Nockenstößel 44 eine Kraft gegen die Kurvenscheibe 42 ausüben. Bei einer

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lGicIiteii Versetzung des ochwungrads 39 _aus der mittleren bzw. zentralen Position, wie dies nachstellend näher erläutert wird, läßt diese Übertragung der Kraft auf die Oberfläche der Kurvenscheibe 42 einen Vektor ansteigen bzw. vergrößern, der das Schwungrad 39 um die Achse 40, dreht. Lrfindungsgemäß ist das Drehmoment oder die Drehkraft, die auf diese Weise an die Masse angelegt wird, allein nicht ausreichend, um die Kraft zu unterdrücken bzw. zu übersteigen, mit der die Feder 41 die Hasse 39 in Eichtung auf die zentrale Lage vorspannt. Die Kraft, die sich aufgrund des Anlegens eines Betätigungsdrucks- ergibt, ist im wesentlichen gleich der Federkraft, um eine wünschenswerte hohe Arbeitswirksamkeit zu erreichen.

Fach einem wesentlichen Merkmal der Erfindung ist

eine Antriebseinrichtung, die allgemein mit 4^ bezeichnet ist, betrieblich mit der Masse 39 verbunden, um in gesteuerter Weise eine begrenzte Kraft auf die Masse auszuüben, wobei diese Kraft der Federkraft entgegenwirkt. Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform wird die Antriebs-

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einrichtung 45 durch einen umschaltbaren G-leichstronmotor 46 dargestellt, der in solcher Weise erregt wird, daß er sich in abwechselnden Sichtungen dreht, wie dies später näher erläutert ist. Die Welle des elektrischen Motors 46 ist mittels eines Antriebszahm?ads 49 mit der Hasse verbunden; das Antriebszahnrad 49 steht mit einer es umgebenden Verzahnung ^l}0 in Eingriff, wobei diese Verzahnung im Schwungrad ausgebildet ist.

Die Wirkung bzw. Ausübung der Drei:.- oder Verdrehuiigskraft, die sich aufgrund der Antriebseinrichtung 45 ergibt, wird durch eine erste, nit 51 bezeichnete Steuereinrichtung gesteuert, welche betrieblich nit dem l'iad 20 zur Feststellung des VeraögerungcbetragG des Xiades xoid zur Anzeige dafür verbunden ist, daB ein über einen bestimmten Betrag liegender 7erzögerungswerfc auftritt. Die erste Steuereinrichtung 51 weißt vor ausweise die Porm einer BeschieunigungsmeBeinrichtung auf; nachstellend werden einige alternative Anordnungen für . eine derartige Einrichtung näher erläutert. Bei einer Verzögerung der Drehung des Rads 20 wird der leitende Zustand eines Schalters verändert, um dadurch beim Auftreten eines Verzögerungswerts das Kad^r: 20 ein Signal

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zu erzeugen, wobei dieser Verzögerungswert einen vorbestimmten Wert überschreitet. Der Schalter ist vorzugsweise geschlossen, um einen Strom von einer konventionellen 12V-Quelle eines Kraftfahrzeugs, die mit 52 bezeichnet ist, zu liefern, wem die Verzögerung des Rads 20 ausreichend groß ist, ura anzuzeigen, daß ein !tutsehen auftritt. Erfindungsgenäß kann eine derartige Anzeige unabhängig von der speziellen Drehgeschwindigkeit des Rads 20 oder'der speziellen Geschwindigkeit des zugeordneten Kraftfahrzeugs erfolgen. Hs ist jedoch zu beachten, daß die Größe bzw. der Wert der Verzögerung des Hades und die Wiederholungsrate der überschreitenden Verzögerung teilweise von den "ijtraßenbe dingung en und den von der Bedienungsperson an den. Hauptzylinder 52 angelegten Druckwerten abhängt. Diese oignalabgabe liefert somit einen Beitrag zur üealisierung optimaler Bremswirkungen.

Erfindungsjemäß ist weiterhin eine zweite Steuereinrichtung 60 vorgesehen, die betrieblich mit der ersten Steuereinrichtung yi und der Masse 39 verbunden ist, um auf die Signalabgabe aufgrund eines überhöhten Verzögerung swerts des Hads 20 durch Betätigung der Antriebseinrichtung 4-5 anzusprechen, damit eine Kraft auf die

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- is -

Masse 39 ausgeübt wird, sowie für den Zweck, auf eine Bewegung der Hasse 39 durch periodisches Unterbrechen der Kraftanlegung von der Antriebseinrichtung 45 anzusprechen. Wenn die Antriebseinrichtung 45 ein umsclialt"barer Elektromotor 46 ist, weist die zweite Steuereinrichtung GO eine Startschaltung 61 (5¹Ig. 3) und eine Schalteinrichtung 64 (Fig. 4) zum Polaritätsumschalten auf. Der Umkehrschalter 62 und der signalgebende Schalter 63 der ersten Steuereinrichtung 51 arbeiten mit der Startschaltung 61 zusammen und sind als Teile der in Fig. 3 gezeigten Schaltung dargestellt.

Im Betrieb ist bei einer Signalabgabe durch das Schließen des Schalters 63 der Verzögerungswert des Rades 20 zu hoch; es tritt ein Gleiten bzw. Rutschen auf und ein Blockieren steht bevor, eine Spannung wird über einen normalerweise geschlossenen Eontakt 64 .eines Start-iSteuerungsrelais 65 angelegt und erregt ein Steuerrelais 66 für eine erste Pachtung. Durch die normalerweise offenen Kontakte 68, 69 des ersten Steuerrelais 66 wird der Elektromotor 46 erregt, um in einer ersten Richtung zu drehen und überträgt diese Drehung über die Kupplungszahnräder 49, 50 zur Masse 39· Da sich die

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Winkellage der Masse 39 ändert und die Masse gegen <3-ie ■ gegenwirkende Kraft der 3?eder 41 sich "bewegt, wird der !Federkraft auch durch diejenige Kraft entgegengewirkt, die sich aufgrund des Anlegens eines Betätigungsdrucks an das Ventil 22 ergibt und über den Hockenstößel 44 und die Kurvenscheibe 4-2 übertragen wird.

Erfindungsgemäß ist die vom Elektromotor 46 abverlangte Kraft relativ klein und in lig. 2 durch die Unterteilung in eine Linie 70 und eine Linie 71 dargestellt. Die Linie 70 gibt das durch den Nockenstößel 44 und die Kurvenscheibe 42 an die Masse 39 angelegt Drehmoment und die Linie 71 &3-S durch die Feder 4-1 hervorgerufene Drehmoment wieder. Die Kurven sind in ein Koordinatensystem eingezeichnet, wobei die Abszisse die Winkellage der sich drehenden Masse 39 darstellt, während die Ordinate das angewandte bzw. ausgeübt Rotations- oder Drehmoment darstellt.

Ist es möglich^ die Masse 39 mit der Antriebseinrichtung 35 und dem Bremsdruck oder Kurvenscheiben-Drehmoment langsam zu drehen, würde es möglich sein, eine ■ Position zu erhalten, in der das durch den Elektromotor 46 und die Kurvenscheibe 42 erzeugte Drehmoment exakt

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gleich demjenigen Drehmoment sein würde, welches durch die Feder 41 hervorgerufen wirdj infolgedessen würde die Masse 39 in dieser Extremlage zum Stillstand können. Erfindungsgemäß ist jedoch die der Masse 39 verliehene Drehgescliwindigkeit am Anfang der Erregung des Elektromotors 46 und die Bewegung aus der zentralen Position derart, daß eine "bestimmte Triebkraft bzw. Bewegungsenergie in dein durch die Masse 39 und !Feder gebildeten Schwingungssystem erhöht bzw. vergrößert xtfird. Aus dem Vorliegen dieser Bewegungsenergie bzw. bewegenden Kraft wird ein Vorteil gezogen, in-dem der Umkehrschalter 62 derart betätigt wird, daß die Erzeugung bzw. Anlegung einer Kraft durch die Antriebseinrichtung 45 entgegen der durch die Feder 41 erzeugten Kraft periodisch unterbrochen wird. _;

Insbesondere wird der Umkehrschalter 62 in Verbindung mit einem umschaltbaren Elektromotor 46 verwendet, welcher eine Welle 75 aufweist, die in Koordination mit der Drehbewegung der Masse 39 dreht.

Mit der Welle 75 steht ein Kontaktflügel 76 in Reibungseingriff und bewegt sich mit der Welle 75} der Kontaktflügel 76 kann zwischen einer Berührung mit zu-

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geordneten ersten und zweiten Kontakten 78, 79 verlagert werden. Der Eeibungseingriff des Flügels 76 mit der Welle 75 wird dadurch gewährleistet, daß der Flügel 76 zwischen ein Paar von Eei"bungsscheiben 80, 81 eingesetzt wird, die steuerbar durch eine Feder 82 zusammengedrückt werden. Durch Einstellung des durch die Feder 82 ausgeübten Drucks kann der Widerstand, der den Flügel 76 in Drelirichtung der WeILe' 75 "bewegt, geändert werden.

Bei einer Drehung des Elektromotors 4-6 in einer ersten Richtung, die durch Erregung des Steuerrelais 66 in der oben beschriebenen Weise eingeleitet wird, gelangt der Flügel 76 mit dem entsprechenden Kontakt 78 in Berührung und hält die Erregung des ersten Steuerrelais 76 aufrecht, da der normalerweise geschlossene Kontakt 64- des Start.relais geöffnet und ein normal geöffneter Kontakt 84 dieses Steuerrelais durch die Erregung des Startrelais 65 über eine Yerzögerungsschaltung geschlossen ist, wobei die Verzögerungsschaltung durch einen Widerstand 87a und einen Kondensator 87b ge-, bildet wird.

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Bei einer Steuerung der Masse 39 durch den Elektromotor 4-6 in die Position, in der die Federkraft der "Feder 4-1 durch die kombinierten Wirkungen der entgegengesetzten Kräfte ausgeglichen ist, welche durch die Kurvenscheibe 4-2 und den Motor 46 angelegt werden, wird die der Masse 39 während der Zeit ihrer Drehung, die durch den Motor 4-6 eingeleitet wird, auferlegte Bewegungskraft wieder aufgebaut bzw. wieder hergestellt, wodurch die Masse 39 ein wenig über die Gleichgewichtslage hinaus gedreht wird. Bei Verkleinerung dieser Bewegungskraft ruft die Kraft der Feder 4-1 eine in entgegengesetzter Richtung liegende Drehbewegung der Masse 39 in Richtung zur zentralen Position zurück hervor. Diese gegenwirkende Drehbewegung läßt den Flügel 76 der Umkehrschalter-Einrichtung 62 außer Berührung mit dem Kontakt 73 gelangen, welcher die Erregung des ■ ersten Steuerrelais 66 aufrechterhalten hatte, wodurch die Ausübung der Kraft auf die Masse 39 durch die Antriebseinrichtung 4-5 unterbrochen wird. In Abwesenheit einer durch die Antriebseinrichtung 4-5 ausgeübten, entgegenwirkenden Kraft, läßt die durch die Feder 4-1 hervorgerufene Kraft die Masse in die zentrale Position zurückkehren, wobei die Kraft dieser Feder 4-1 großer als die durch das Anlegen eines Drucks hervorgerufene Kraft

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ist, wie dies durcii die in Jig. 2 gezeigten Verhältnisse veranschaulicht wird.

Es ist zu "beachten, daß die hier "beschriebene Arbeitsweise ohne Berücksichtigung eines genauen Ausmasses oder Umfangs der Versetzung der Masse aus der zentralen Lage vorliegt. Tatsächlich ist der Verlauf zwischen kinetischer und potentieller Energie, die in der erfindungsgemäßen Einrichtung auftritt, derart, daß die Größe der Verlagerung der Masse aus der zentralen Position während nacheinanderfolgenden Teilzyklen zunimmt. Es ist erwünscht, daß die maximale Verlagerung bei einer Vorrichtung schnell erreicht wird, _die für ein leichtes, schnelles Kraftfahrzeug bezweckt ist, beispielsweise für einen Personenwagen, der eine schnelle Druckfreigabe erfordert, während mehrere Teilzyklen bei schwereren Fahrzeugen akzeptabel sind. Eine optimale Ausführung bzw. Konstruktion für jeden gegebenen Verwendungszweckwägt die Notwendigkeit für ein schnelles Ansprechen gegenüber der Wirtschaftlichkeit der Wahl der Antriebseinrichtung ab, da eine geringere Wirkung niedrigere Anfangs- und Betriebskosten durch, den Angleich einer größeren Zahl von Teilzyklen vor dem Er-

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reichen der maximalen Verlagerung gestattet. Bei einer bevorzugten Ausführungsform verlagert der erste HaIbzyklus der Bewegung die Masse um etwa 80% der maximalen Verlagerung, die während des Betriebs realisiert wird; der zweite Halbzyklus verlagert die Masse um etwa 30% und die vollständige Verlagerung wird im dritten HaIbzyklus erreicht, nichtsdestoweniger wird in jedem dieser Halbzyklen eine Unterbrechung der durch die Antriebseinrichtung ausgeübten Kraft durch die Betätigung des Umkehrschalters 62 bewirkt, wie dies beschrieben ist.

Venn ein umschaltbarer Elektromotor 46 als Antriebseinrichtung verwendet wird, verlagert die Umkeiirbewegung der Masse 39 zurück zur zentralen Position den ]?lügel 76 des Umkehr schalters 62 in Berührung bzw. Verbindung mit dem anderen Kontakt.79· Durch diese Verbindung wird ein zweites Steuerrelais 85 aktiviert und der Elektromotor 46 xwird durch das Schließen der normalerweise offenen Kontakte 86, 88 dieses Seiais in entgegengesetzter Drehrichtung gesteuert. Uine derartige in entgegengesetzter Pachtung erfolgende Drehung des elektrischen Motors unterstützt die Bildung der Bewegungskraft an der Masse 39» um die Masse über

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die zentrale Lage hinaus zu tragen und die oben "beschriebene Arbeitsweise während der Bewegung der Masse in der zweiten Drehrichtung zu wiederholen.

Da sich die Masse 39 zwischen extremen Drehpositionen und über die zentrale Position hin- und herbewegt, bewegt sich die Kugel des Ventils 22 zwischen einer nicht festsitzenden und einer festsitzenden Position relativ gegenüber dem Sitz 26j der an den Radzylinder" 38 angelegte Druck wird reduziert, um die bremsenden Kräfte in einer Tätigkeit freizugeben, die dem "Pumpen" ähnlich ist. Venn der Ball 25 nicht fest sitzt, wird die sich aufgrund des Anlegens eines Betätigungsdrucks an das Ventil 22 ergebende Kraft wieder an die Masse entgegen der Kraft der Feder 4-1 übertragen.

Die Oszillation bzw. Hin- und Herbewegung der Masse 39 umfasst einen Austausch zwischen kinetischer und potentieller Energie. Wenn der Betrieb andauert, befindet sich die kinetische Energie der Masse auf einem Minimum, wenn die Masse in der zentralen Position ruht und wenn sich die Masse in einer der extremen Dreh-

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Positionen befindet, während die kinetische Energie einen Spitzenwert während der Bewegung zwischen den extremen Drehpositionen erreicht. Umgekehrt befindet sich die in der Feder gespeicherte potentielle Energie auf einem Maximum, wenn die Masse die extremen Drehpositionen erreicht, und die potentielle Energie wird auf ein Minimum gebracht, wenn sich die Masse über die zentrale Position bewegt. Während des ersten Viertels einer Oszillation, d.h. wenn sich die Masse aus der Ruhestellung in der zentralen Position zu einer ersten extremen Drehposition bewegt, wirkt die Kraft des Motors der Kraft der Feder entgegen. Während des zweiten Viertels einer Oszillation, d.h. wenn die Masse von der ersten extremen Drehposition zur zentralen Position zurückkehrt, wird die Kraft des Motors zur Federkraft hinzuaddiert. Während des dritten Viertels wirkt die Motorkraft wieder der Federkraft entgegen, Die Motorkraft und die Federkraft wirken während des vierten Viertels wieder in gleiche Richtung. In allen Fällen wirkt die sich aufgrund der Betätigung der Druck flüssigkeit ergebende Kraft entgegen der Federkraft.

In Verbindung·mit dieser Arbeitsweise gibt die Unter-

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brechung des Anlegens der Bremskraft das Rad 20 für eine freiere Drohung frei und verringert die Verzögerung bzw. den Verzögerungsbetrag des Rades auf einen al: ζ ep tabl en Wert, der den vorbestimmten Wert nicht überschreitet. In einem solchen Fall unterbricht die erste Steuerungseinrichtung ■ 51 die I'unktion bzw. Wirkung der zx^eiten Steuereinrichtung 60. In der dargestellten Ausführungsform wird der Schalter 63 geöffnet, um die Spannung von der Startschaltung 61 und vom elektrischen Motor 46 zu unterbrechen bzw. zu entfernen. In diesem Fall überwiegt die Kraft der Feder 4-1 bei den noch verbleibenden, auf die Hasse 39 wirkenden Kräften und die Masse wird in die vorbestimmte zentrale Position zurückverbracht. Bei einer in Betrieb befindlichen Ausführungsform der Erfindung, wie sie vorstehend erläutert und beschrieben ist, wurde festgestellt, daß eine derartige Rückkehr der Hasse 39 zur zentralen Position häufig den Kontakt-Flügel 76 des Umkehrschalters 62 in einer Zwischenposition zurückläßt, die Abstand zu den zugeordneten Kontakten 78, 79 aufweist, und aus diesem Grund ist die Startschaltung 61 vorgesehen. Beim Betrieb einer Ausführungsform der Erfindung hat sich herausgestellt, daß das schwingende System in der Frei-

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gäbe und dem Wiedererreicxien der Bremswirkung so, sclmell wirkt, daß eine Unterbrechung der Arbeitsweise der zweiten Steuerung 60 direkt durch die erste Steuerung 51 in bestimmten Kraftfahrzeugen •unerwünscht sein kann, wobei in dies si: Fall ei^,e nicht dargestellte Verzögeinnagsschaltung eingesetzt werden kann, um die Erregung der Schaltung 51 für eine beliebige Periode aufrechtzuerhalten.

Die Arbeitsweise der oben beschriebenen e:.vriiidungsgoraäfieii Anordnung wird in einer Serie von Zjklen oder von Zeit zu Zeit wiederholt, wie dies -lurch f ostgestellte Verzögerungswerte des angeordneten Bads 20 erforderlich ist. Während üich vorstehende Beschreibung auf ein einsοInes Sad bezog, ist beabsichtigt, daß diese Anordnung erforderlichenfalls verdoppelt; wird, je nach dea, "wieviel liäder nit dem Aiitiblockierungssystem ausgerüstet wenden sollen. iDypi&cherweise ist es wünschenswert, wenigstens die beiden rückwärtigen liäder eines Palirzeuge j.iit einer solchen Torrichtung auszustatten j vorzugsv/eise können alle vier 2äder des !''ahrzeugs .ait dieser Vorrichtung ausgerüstet werden. Während ein derart ausgerüstetes

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Faiii¹;.·;enG den bedeutsaiaen Vorteil einer unabhängigen Steuerung Jedes Rads aufweist, wobei diese Steuerung auf die eins einen Rutschkonditionen der Räder ansprechen, kann eine gruppenweise Steuerung von zwei odsr nehr Rädern ebenfalls möglich sein. Mit der Erfindung ist beabsichtigt, daß eine solche gruppenv;eise Steiierung auf eine elektiOiiische Schaltung anspricht, welche die Verzögerungswerte für jedes der beiden Räder oder für mehrere Räder :aisst und belastet oder mitte lt.,. Sine derartige elektronische Schaltung kann ferner verwendeb werden, um die einzelnen einer Vielzahl von Antiblockierungssysterne gemäß der Erfindung auszuwählen und au betätigen.

2s ist beabsichtigt, daß gegenüber der oben beschriebenen bevorzugten AusführungoCorra bestimmte Änderungen ausgeführt v/erden können. In Pig. 5 ist beispielsweise eine Ausführungsform dargestellt, wobei die den vorerwähnten Elementen entsprechenden Elemente mit gleicher Bezugsziffer sowie einem Zusatzstrich versehen sind. Nachfolgend werden die Unterschiede die ser in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform gegenüber der vorbeschriebenen'Ausführungsform näher erläutert.

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Bei der in Pig. 5 dargestellten Ausführungsform umfasst die Antriebseinrichtung 45' einen elektrischen Motor 46', der sich nur in eine Pachtung dreht. Mittels einer Kupplung 90, die zwischen die Ausgangswelle des elektrischen Motors 46' und die Verbindung, durch die die Drehbewegung zur Hasse übertragen wird, eingesetzt ist, wird die Kraft an die Hasse angelegt, jedoch nur, wenn die Masse sich in der entsprechenden einen Drehrichtung bewegt. Die Kupplung 90 kann eine elektrisch betätigte Kupplung, beispielsweise eine Magnetpulver-Einrichtung sein und kann durch eine Umkehr-Schaltereinrichtung 62' gesteuert werden. Die Schaltereinrichtung 62' besteht aus einer doppelpoligen Konstruktion nit einer einzelnen Schaltstellung zur xoositiven Erregung und Deaktivierung der Kupplung 90. Es ist zu beachten, daß bei den beiden beschriebenen Ausführungsformen die Verwendung der Antriebseinrichtung 45 bzw. 45' zur Einleitung und Aufrechterhaltung der Oszillation des Schwingungssystems in Abhängigkeit von der Bewegung der Masse den wichtigen Vorteil ergibt, daß gede Notwendigkeit zur Abstimmung des Schwingungssystems oder ein Steueroszillator für das Schwingungssystem vermieden wird. Insbesondere werden Herstellungstoleranzen

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für die Federn und Bauteile der Masse notwendigerweise Änderungen in solchen Eigenschaften einer einzelnen Einrichtung einführen, welche die natürliche Resonanzfrequenz des Schwingungssystems bestimmt. Es ist'weiterhin vorauszuschicken, daß die genaue natürliche Resonanzfrequenz eines Schwingungssystems hei der erfindungsgemäßen Vorrichtung sich mit dem Hydraulikdruck ändern kann, der von der Bedienungsperson durch Betätigung des HauptZylinders "bzw. Steuerzylinders erzeugt wird, wobei es außerordentlich schwierig ist, die genaue natürliche Resonanzfrequenz vorauszusehen oder abzustimmen. Eine solche "Abstimmung" der Vorrichtung oder eine Gruppe solcher Vorrichtungen auf eine genaue natürliche Resonanzfrequenz wird erfindungsgemäß durch das besondere Zusammenwirken der Antriebseinrichtung und der auf die Bewegung der Masse ansprechenden Steuerung vermieden. Infolgedessen können spezielle Teile der erfindungsgemäßen Vorrichtung, beispielsweise die Federn, Schwungräder oder elektrischenMotore ersetzt oder ausgewechselt bzw. ausgetauscht werden,ohne Arbeitsweise· der Vorrichtung bzw. des Systems nach-

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teilig zu "be einfluss en. Auf diese Weise können normale Herstellungstoleranzen ohne xireiteres abgestimmt "bzw. angepasst werden, während erxindungsgemäß eine optimale Bremswirkung erreicht und jede Notwendigkeit von präzis dazu passenden Komponenten vermieden wird.

Wie "bereits kurz erwähnt wurde, kann die erste Steuereinrichtung 51 Beschleunigungsmesser in verschiedenen Formen darstellen. Sine erste .,Torrn eines derartigen Beschleunigungsmessers ist in den Jig. "bis 8 dargestellt, aus denen hervorgeht, daß zwei Scheiben oder Plattenelemente 91₅ 92 durch eine Vielzahl von Blattfedern 9^Z'· in Abstand zueinander gehalten werden. Mittels der Feder 9^ werden die Scheiben 91} 92 normalerweise in voroestimmtem Abstand zueinander gehalten. Bei einer Drehung der Scheiben 91» 92 wird dieses Abstandsverliältnis, das in Fig. 7 durch A wiedergegeben wird, solange "beibehalten, wie das Dreh- oder Winkelverhältnis der Scheiben im wesentlichen das gleiche ist. Wenn jedoch eine dieser Scheiben gegenüber der anderen Scheibe verdreht wird, wird die Kraft der Feder 9^

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übertroffen und die Scheiben werden aufgrund der Biegung "bzw. Krümmung der Federn dichter zueinander gezogen, wie dies in Fig. G durch B veranschaulicht rird. Sine der Scheiten 91₅ 92 ist im Betrieb an dem Rad 20 zur Drehung mit diesen "befestigt, während die andere Scheibe eine freie Bewegung ausführen kann, wie sie zur Signalabgabe beim Auftreten eines Verzögerungswerts des Eads erforderlich ist, wobei dieser Verzögerungswert einen vorbestimmten Betrag überschreitet.

Eine zweite Ausführungsforo. des Beschleunigungsmessers ist in den Pig. 9 νχΛ 10 dargestellt; hier ist ein Hotor 95 zur Drehung innerhalb eines Gehäuses 96 angeordnet, welches an dem Had 20 befestigt sein kann. Die Größe der Drehbewegung des Rotors 95 gegenüber dem Gehäuse 96 wird durch ein Paar Anschlagselemente 90, 99 und einen, zwischen diesen angeordneten und mit diesen zusammenwirkenden Stift 100 begrenzt. Der vorbestimmte Verzögeruiigswert, der überschritten werden muß, wird durch eine Feder 101 festgelegt, die den Rotor 95 &iit dem Gehäuse 96 verbindet, während die Signalabgabe beim Auftreten eines zu hohen Yerzögerungs-

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werts durch einen Schalter 102 erfüllt wird, der durch einen Vorsprung 104- betätigt wird.

Eine dritte Ausfuhrungsform eines Beschleunigungsmessers ist in den I¹Ig. 1, 11 und 12 dargestellt; ein Gehäuse 105 ist an dem Rad 20 zur Drehung mit diesem befestigt und umgibt einen Eotor 106. Durch einen Stift 108, der vom Eotor 106 durch einen unter einem Winkel angeordneten Schlitz 109 hindurchreicht, welcher seinerseits im Gehäuse 105 gebildet wird, liefert eine Eelativdrehung zwischen dem Eotor 106 und dem Gehäuse 105 eine Bewegung des Eotors, und zwar axial zur Drehmitte des Eades. Eine derartige Axialbewegung betätigt einen Schalter 110, der die Funktion wie der oben beschriebene Schalter 63 aufweist.

Es ist -vorgesehen, daß es unter bestimmten Umständen wünschenswert sein würde, wenn das den Druck steuernde Ventil des erfindungsgemaßen Systems dann in einer geöffneten Stellung blockiert würde, wenn das System aufgrund eines Pederbruchs od. dgl. versagen würde.· Eine abgewandelte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems liefert eine solche Wirkung

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und ist in den Fig. 13 und 14- dargestellt, wobei die den bereits beschriebenen Elementen entspreche ndQiElemente mit gleichen Bezugszeichen und zwei Doppelstrichen versehen sind. Im folgenden werden nur die Unterschiede zu den beschriebenen Ausführungsformen näher erläutert.

Wenn sich das Schwungrad 39' gemäß vorstehender Beschreibung in der zentralen oder neutralen Position befindet, wird die Kugel 25'' vom Sitz 26'' aufgrund der Zusammenwirkung des ITockenstößels 4-4-· ' und der Kurvenscheibe 4-2'' entfernt gehalten, wobei die Kurvenscheibe 4-2'' gemäß den Fig. 13 und. 1 an der zentralen Position einen hohen Punkt aufweist. In der zweiten abgewandelten Ausführungsform gemäß den Pig. 13 und 14- weist die Kurvenscheibe 4-2· · einen umgekehrt gebogenen Abschnitt bzw. "gekerbten" Abschnitt 111 auf, der diametral dem an der zentralen oder neutralen Position liegenden hohen Punkt liegt. Das Zahnrad 50'' innerhalb des Schwungrads 39'' ist mit einem unterbrochenen Abschnitt 112 versehen, der diametral gegenüber dem gekerbten Abschnitt 111 der Kurvenscheibe 4-2' liegt. Diese Merkmale wirken zusammen,

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um zu gewährleisten, daß die Kugel 25'' während eines nicht feststehenden Zustande, vom Sitz 26' entfernt arretiert wird, falls die Jeder 41" "brechen sollte.

In der Praxis ergibt der nächste Zyklus der aufgezeigten Betriebsart bei dem erfindungsgeiciäßen System, welcher dem Bruch der Feder 41" folgt, daß der Elektromotor 46'-' das Schwungrad 5S'' aufgrund des Eingriffs zwischen den Zahnrädern 49'' und 50" in Drehung versetzt. Sofern die gegenwirkende Kraft der Feder 41" aufgrund eines Bruchs dieser Feder fehlt, wird das Schwungrad 39'' über seine normale Verlagerung hinweg um die Achse 40'' durch den Elektromotor 46' ' gast ediert. Da der nockenstößel 44'' sich in Richtung auf den umgekehrt gebogenen Abschnitt 111 der Kurvenscheibe 42'' bewegt, sitzt die Kugel 25'' entfernt von Sitz 26'', d.h. sitzt gegenüber dem Sitz 26^f' frei. Die Hydraulikdrücke wirken dann aiif den Nockenstößel 44'' und lassen den Nockenstößel in den gekerbten Abschnitt 111 gerade dann eintreten, wenn das Antriebszalinrad 49·' den unterbrochenen Bereich 112

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des Zahnrads 50*' erreicht. Der Nockenstößel wird dann in den gekerbten Abschnitt 111 der Kurvenscheibe 42'' hineingedrängt, wenn gerade das Zahnrad 49'' für eine Drehung außer Eingriff nit dem Zahnrad 50'' des Schwungrads 30'' gelangt. Die weiterhin andauernde Anzeige bzw. Signalgebung zur Erregung des Motors 46'' hat keinen nachteiligen Einfluß und das den Druck steuernde Ventil wird in geöffnetam Zustand blockiert bzw. arretiert.

Es ist zu berücksichtigen, daß die beschriebenen, bevorzugten Ausführungsfornen der Erfindung vergleichsweise einfache Kurvenscheibenkonfigurationen und vergleichsweise direkte Verbindungen zwischen der Antriebseinrichtung 45 und der Masse 39 verwenden, Es lassen sich jedocL auch verschiedene Kurvenscheibenkonstruktionen mit einer Vielzahl von Nocken und Zahnradanordnungen verwenden, um differierende Verhältnisse zwischen den oben beschriebenen Bewegungen zvl erreichen.

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Claims

FATENTAMVVALT

^i^ris':^'·"^'-^⁷ -J*7~ S 74-16

^-.'-V·¹,.-/ ι-·-- ^! ·■· ^;;? 25. Sept. 1974

SK/

Patentansprüche

■ 1. j Hydraulikbremse zur Verzögerung "bzw. Verlangsamung \—' eines sich drehenden Elements, mit einer Leitung, durch welche der Betätigungsdruck angelegt wird, mit einer in diese Leitung eingesetzten Ventileinrichtung zur steuerbaren Unterbrechung und-Freigabe der Druckanlegung, und mit einer Anordnung zur Verhin derung eines Blockierens der Bremse, gekennzeichnet durch eine Masse (39) j die zur Ausführung einer Oszillation bzw. Hin- und Herbewegung in abwechselnden Eichtungen aus einer zentralen Position gelagert ist, eine mit der Masse (39) betrieblich verbundenen Federeinrichtung (41) zur Festlegung, zusammen mit der Masse, eines Schwingungssystems, welches eine Resonanzfrequenz aufweist, und zur Ausübung einer die Masse in Richtung auf- die zentrale Position vorspannenden Kraft, eine die Masse (39) und die Ventileinrichtung (22) be-

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trieblich miteinander verbindenden Verbindungseinrichtung (^O) zur Beibehaltung der Ventileinrichtung in einer Lage zum Zwecke des Anlegens eines Drucks, wenn sich die Masse in der zentralen Position befindet, und zur Übertragung einer der Federkraft entgegenwirkenden Kraft zur Masse, die sich aufgrund des Anlegens des Betätigungsdrucks an die Ventileinrichtung ergibt, eine mit der Masse zur steuerbaren Ausübung der der Federkraft entgegenwirkenden Kraft auf die Masse betrieblich verbundene Antriebseinrichtung (4-5) > eine erste Steuereinrichtung (51), die mit dem sich drehenden Element (20) zur Feststellung des Verzögerungswerts desselben und zur Signalgabe des Auftretens eines einen vorbestimmten Wert überschreitenden Verzögerungswerts betrieblich verbunden ist und durch eine zweite Steuereinrichtung (60), welche mit der ersten Steuereinrichtung (51)) der Masse (39) und der Antriebseinrichtung (45) zum Ansprechen auf die Signalgabe beim Auftreten eines zu hohen Verzögerungswerts des sich drehenden Elements durch Betätigung der Antriebseinrichtung (45) zum Anlegen bzw. Ausüben einer Kraft auf die Masse, und zum Ansprechen auf eine Bewegung der

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Masse durch periodische Unterbrechung der Betätigung der Antriebseinrichtung betrieblich verbunden ist, wobei die Kraft der Antriebseinrichtung (4-5) die Masse (39) aus der zentralen Position verlagert, um eine Oszillationsbewegung derselben einzuleiten, sowie mit der Kraft der 'Verbindungseinrichtung (30) während der Druckanlegung zusammenwirkt, um die Oszillation der Masse solange beizubehalten, wie der festgestellte "Verzögerungswert den gexräns eilten, vorbestimmten Wert überschreitet.

2. Hydraulikbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an allen Positionen der Verlagerung der Masse (39) aus ihrer zentralen Position die Kraft der Yerbindungseinrichtung (30) kleiner als die entgegenwirkende Kraft der Federeinrichtung (41) ist, daß die Kraft der Antriebseinrichtung begrenzt ist und ausreicht, wenn sie zu der durch die Verbindung s einrichtung hervorgerufenen Kraft hinzuaddiert wird, um die Masse über eine bestimmbare Hin- und Herbewegung zu verlagern.

3. Hydraulikbremse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Masse (39) zur Ausführung einer

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Dreh-Oszillation um eine vorbestimmte Achse (40) gelagert ist und daß die Pedereinrichtung (41) eine spiralförmige Torsionsfeder aufweist, deren eines Ende an der Masse "befestigt ist.

4. Hydraulikbremse nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die spiralförmige Torsionsfeder konzentrisch zur vorbestimmten Achse (40) angeordnet ist und daß ihr äußeres Ende stationär gegenüber der Masse (39) "befestigt ist.

5. Hydraulikbremse nach wenigstens ein^© der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungseinrichtung (30) eine Kurvenflächeneinrichtung (42), die zur Ausführung einer Bewegung mit der Masse angeordnet ist und einen mit dieser zusammenwirkenden Nockenstößel (44) aufweist, welcher mit der Ventileinrichtung (22) zur Verlagerung der Ventileinrichtung bei einer Bewegung der Masse in Richtung auf die zentrale Position und von der zentralen Position weg sowi.e zum Anlegen einer Kraft an die Kurvenflächeneinrichtuiig verbunden ist, wobei die an die Kurven-

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flächeneinrichtung angelegte Kraft sich durch das Anlegen des Betätigungsdrucks an die Ventileinrichtung ergibt.

6. Hydraulikbremse nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventileinrichtung (22) in einer Position blockierbar ist, in welcher ein Fluß der Druckflüssigkeit möglich ist, wenn ein Versagen auftritt, dass die Kurvenflächeneinrichtung (42) einen Kerbabschnitt festlegt, der vom normalen Verlagerungsbereich der Masse entfernt liegt und daß der Kerbabschnitt zur Aufnahme und zum Einschließen des Hockenstößels bei einer Bewegung der Masse über den normalen Bereich hinaus bei Auftreten eines Versagens vorgesehen ist.

7· Hydraulikbremse nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche,dadurch gekennzeichnet, daß die erste Steuereinrichtung (51) ein an dem sich drehenden Element (20) zur Drehung mit diesem um eine Drehachse befestigtes erstes Element, ein zur Drehbewegung relativ zum ersten Element und um dessen Drehachse angeordnetes zweites Element, eine

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nit dem ersten und zweiten Element sur Vorspannung dieser Elenente in Ilichtung auf ein vorbestimmtes gegenseitiges Verhältnis und zur Ausübung von Er axt er.-. 8xS. das zweite Element verbundene EedereinricLtun^,, wobei diese Eräfte die beiden Elemente nornalerweise für eine gleichzeitige Drehung kuppelt, mid eine elektrische ScLe.ltbreinriohtung aufweist, die i_:it dem zweiten Slenent zur Ietätigung verbunden ist, wenn diese Llerneute iinderiuigswerten baw. iinderun^sijrößen der ar^eliupjpelten Drehkräfte aus^esotct sind, welche ausreichen, u.m die Vorspannungskraft der iedereinrichtung zu übertreffen.

e nach wenigstens einem der vorangehenden ünsprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung (4-5) einen um se haltbar en Elektromotor (46) aufweist, und daß die Steuereinrichtung Umkehrschalter umfasst, die elektrisch mit dem umschaltbaren Motor zum periodischen Umschalten der Drehrichtung desselben elektrisch verbunden ist, um die Hasse in wechselseitigen üszillationsrichtungen zu steuern.

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9. Hydraulikbremse nach, wenigstens einein der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung (41) einen elektrischen Motor (46) und die zweite Steuereinrichtung (60) einen richtungsempfindlichen Schalter umfasst, welcher zvaa. periodischen Unterbrechen der Kraftanlegung elektrisch angeschlossen und zur Steuerung der Masse (39) in nur einer Oszillationsrichtung vorgesehen ist..

10. Hydrauliker erase nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zxieite Steuereinrichtung (60) eine Kupplungseinrichtung (90) aufweist, die zwischen den Elektromotor (46) und die Kasse (39) eingesetzt ist und auf den richtungsempfindlichen Schalter zur Verbindung des elektrischen Motors mit der Masse und zur Lösung der Verbindung zwischen dem elektrischen Motor und der Masse anspricht.

11.Hydraulikbremse nach xirenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine angetriebene Zahnradeinrichtung an der Masse (39)

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zur Übertragung der Kraft der !antriebseinrichtung zur Masse angeordnet ist und daß eine Antriebszahnradeinrichtung vorgesehen ist, die mit der angetriebenen Zahnradeinrichtung kämmt sowie mit der Antriebseinrichtung zur wirksamen Übertragung der Antriebskraft zur angetriebenen Zahnradeinrichtung verbunden ist.

12. Hydraulikbremse nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Blockierung der Ventileinrichtimg in einer einen Durchfluß ermöglichenden Position bei einem Versagen die angetriebene Zahnradeinrichtung einen unterbrochenen Abschnitt festlegt, der sich vom normalen Verlägerungsbereich der Masse entfernt befindet, daß der unterbrochene Abschnitt zum wirksamen Außereingriffbringen der Antriebszahnradeinrichtung und der angetriebenen Zahnradeinrichtung bei einer Bewegung der Masse über den normalen Bereich hinaus_/ bei einem Versagen,vorgesehen ist.

13. Hydraulikbremse nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein sich

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drehendes Ead, eine Leitung, durch welche unter Druck befindliche !Flüssigkeit zum Bremsen der Eaddrehung geleitet wird, ein in die Leitung zur steuerbaren Unterbrechung und Freigabe der Druckanlegung eingesetztes Ventil,, ein Schwingungssystem aus einer Masse und einer Feder, welche mit dem Ventil verbunden ist, um das Ventil normal in einer Lage zum Anlegen eines Drucks beizubehalten und mit dem Ventil bei der Unterbrechung und Freigabe der Druckanlegung zusunmenwirkt, einen Sensor, der sich zur Erfassung der Verzögerungsgröße der Eaddrehung und zur Signalabgabe beim Auftreten eines Verzögerungswerts über ein 3m vorbestimmten Wert mit dem Rad dreht, eine mit der Masse durch Anlegung einer der Feder entgegenwirkenden Kraft an die Masse mechanisch verbundenen Antriebseinrichtung, und-eine mit dem Sensor verbundene Steuereinrichtung, wobei die Masse und die Antriebseinrichtung zum Ansprechen auf die Signalgabe beim Auftreten einer zu hohen Verzögerung des Eades durch Betätigung der Antriebseinrichtung zum Anlegen der Kraft an die Masse und zum Ansprechen auf die Bewegung der Masse durch' periodische Unterbrechung der Anlegung bzw. Erzeugung

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der Kraft durch die Antriebseinrichtung vorgesehen sind.

14·. Hydraulikbremse nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein oszillierendes Massen-Feder-System zur Betätigung eines Ventils in einer Hydraulikleitung zum "wechselweisen Freigeben und Anlegen eines Hydraulikdrucks, durch eine Antriebseinrichtung zum Ausüben bzw. Anlegen einer Kraft an die Masse, wobei diese Kraft die Masse in einer ersten Richtung bewegt, eine Einrichtung zur Erfassung einer Richtungsumkehr der Bewegung der Masse und eine auf die die Richtungsumkehr erfassende Einrichtung ansprechende Einrichtung, welche das Anlegen einer Kraft durch die Antriebseinrichtung an die Masse bei einer erfassten Bewegungsrichtungsumkehr der Masse unterbricht.

15· Hydraulikbremse nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Steuereinrichtung zum Erfassen der Blockierungsbzw. Arretierungstendenz des sich drehenden Elements und zur Signalabgabe beim Auftreten einer solchen Tendenz vorgesehen ist, daß die zweite Steuereinrich-

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tung, die mit der ersten Steuereinrichtung, der Masse und der Antriebseinriclitung verbunden ist, zum Ansprechen auf die Signalgebung beim Auftreten einer Blockierungstendenz des sich drehenden Elements durch Betätigung der Antriebseinrichtung zum Anlegen einer Kraft an die Masse vorgesehen ist und eine Einrichtung zur Erfassung der Bexvegungsriclitungsumkehr der Masse soxvie zum. Unterbrechen der Kraftanlegung bei einer erfassten Bewegungsumkehr der Masse aufweist und daß die Oszillation der Masse solange beibehalten wird, wie die Blockierungstendens des sich drehenden Elements erfasst wird.

16. Hydraulikbremse nach wenigstens einem der voran- ■ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung einen umschaltbar en !elektro motor aufweist und daß die Einrichtung zum Unterbrechen der Kraftanlegung eine Einrichtung zum Umkehr der Drehrichtung des Motors enthält.

17. Hydraulikbremse nach xirenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die

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Kraft der Antriebseinrichtung begrenzt ist und ausreicht, um die Oszillationsbewegung der Ilasse beizubehalten, wenn die durch die Verbindungseinrichtung erzeugte Kraft zu der durch die Antriebseinrichtung erzeugt en Kraft hinzu addiert wird.

1G. Hydraulikbremse nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ende der spiralförmigen Torsionsfeder an der Masse und das andere Ende der Torsionsfeder stationär gegenüber der Kasse befestigt ist.

19· Vorrichtung zum. steuerbaren Unterbrechen der Druckanlegung über eine Ventileinrichtung, gekennzeichnet durch eine zur Ausführung einer drehenden Oszillations bewegung um eine vorbestimmte Achsetnd in verschiedenen Richtungen aus einer zentralen Position gelagerte Masse, eine spiralförmige Torsionsfeder, deren eines Ende an der Masse und deren anderes Ende stationär gegenüber der Masse befestigt ist, wobei die "Feder zusammen mit der Masse ein Schwingungssystem mit einer Resonanzfrequenz festlegt und eine die Masse in Richtung auf die zentrale

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Position vorspannende Kraft ausübt, eine Einrichtung zur Verbindung der Masse und des Ventils zur Beibehaltung des Ventils in einer einen Durchfluß ermöglichenden Position, wenn sich die Hasse in der zentralen Position befindet, sowie zur Übertragung einer Kraft zur Hasse bei deren Verlagerung aus der zentralen Position, wobei diese Kraft der Federkraft entgegenwirkt und durch den Druck in der Ventileinrichtung erzeugt wird, einen elektrischen Hotor zur Antriebs- bzw. Steuerverbindung mit der Hasse und zum steuerbaren Anlegen einer der Federkraft entgegenwirkenden Kraft an die Masse, und durch eine mit der Hasse und dem Motor verbundene Steuereinrichtung, die zur Betätigung des Hotors zwecks Anlegen einer Kraft zur Verlagerung der Masse aus der zentralen Lage betätigbar ist und auf eine Bewegung der Hasse durch eine periodische Unter- · brechung der Kraftanlegung durch den Motor anspricht.

20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromotor ein reversibler bzw. umschaltbarer Motor zur Steuerung der Bewegung der Masse in wechselseitigen Eichtungen ist, daß der Motor und die

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Steuereinrichtung zum Anlegen der durch den Motor erzeugen Kraft entgegen der Federkraft während des ersten und dritten Viertels jedes Zyklus der hin- und hergehenden Verlagerung der Masse aus der zentralen Position und zum Anlegen der Motorkraft zusätzlich zur Federkraft während des zweiten und vierten Viertels jedes derartigen Zyklus zusammenwirken.

21. Verfahren zur Vermeidung der Blockierung eines drehbaren Elements, welches durch Flüssigkeitsdruck gebremst wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine unter Druck befindliche Betätigungs-Bremsflüssigkeit durch ein Steuerventil geleitet wird, daß ein Element eines Oszillationssystems in Richtung auf einen zentralen Zustand vorgespannt wird, in welchem eine Verlagerung des Elements in wechselseitigen Richtungen gegenüber dem zentralen Zustand ausführbar ist, daß das Ventil normalerweise in einem einen Durchfluß erlaubenden Zustand in Korrelation zum zentralen Zustand des Elements des Oszillationssystems beibehalten wird, daß jedes Auftreten einer Verzögerungsgröße des drehbaren Elements erfasst wird, wobei diese Verzögerungs-

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größe einen vorbestimmten Wert üb ex· schreit et, welclier die Tendenz einer Blockierung des drehbaren Elements anzeigt, daß auf die erfassten, über einer vorbestimmten Größe einer Verzögerung die Tendenzverzögerungswerte durch Auflegen bzw. Abgeben einer Energie an das Element des oszillierenden Systems angesprochen wird, wobei diese Energie den Beginn einer Verlagerung des Elements aus dem zentralen Zustand bzw. aus der zentralen Lage entgegen der durch die Vorspannung ausgeübten Energie ein —leitet ., daß das Bremsen des drehbaren Elements durch Änderung des Steuerventils in eine einen Durchfluß blockierenden Zustand in Korrelation zur Verlagerung des Elements des oszillierenden Systems unterbrochen wird, daß der Beginn der Rückkehr des Elements des oszillierenden Systems in den zentralen Zustand erfasst wird, daß auf den erfassten Beginn der Rückkehr durch ein Unterbrechen der Energieanlegung an das Element des oszillierenden Systems reagiert und das periodische Anlegen der Energie an das Element des oszillierenden Systems solange weitergeführt wird, wie der Verzögerungswert des rotierenden Elements zu groß ist.

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22. Verfahren zur Vermeidung einer Blockierung des drehbaren Elements, welches durch eine Hydraulikbremse gebremst wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine die Bremse betätigende Druckflüssigkeit von einem Haupt- bzw. Steuerzylinder durch ein Steuerventil geleitet wird, daß ein Element eines mechanischen Oszillationssystems in Richtung auf eine zentrale Position vorgespannt wird, während eine Verlagerung desselben in wechselseitigen Richtungen aus der zentralen Position ermöglicht ist, daß das Ventil normalerweise in Durchflußkondition gehalten wird, während das Element des Oszillationssystems sich in der zentralen Position befindet, daß das Bremsen des drehbaren Elements durch .Änderung .des Steuerventils in den den Durchstrom blockierenden Zustand unterbrochen wird, wenn das Element des oszillierenden Systems aus der zentralen Position verlagert wird, daß das Auftreten einer über einem vorbestimmten Wert liegenden Verzögerungsgröße des drehbaren Elements erfasst wird, wobei diese vorbestimmte Größe die Blockiei'ungstendenz des drehbaren Elements anzeigt, daß auf die erfassten zu hohen Verzögerungswerte durch Anlegen einer Kraft an das Element des Oszillationssystems zum Einleiten der

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Verlagerung desselben aus der zentralen Position reagiert wird, wobei diese Kn ?t der Vorspannungskraft entgegengesetzt wirkt, daß der Beginn der Rückkehr des Elements des Oszillationssystems in Richtung auf die zentrale Position erfasst wird, daß auf die erfasste Einleitung der Rückkehr durch Unterbrechung der Kraftanlegung an das Element des Oszillationssystems reagiert wird und daß die periodische Kraftanlegung auf das Element des Oszillationssystems solange fortgeführt wird, wie der Verzögerungswert des drehbaren Elements zu groß ist bzw. den Torbestimmten Wert überschreitet.

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