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Betr.: W 279/mü - Anmelder: Herr Hermann F. Winter
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Sebastian-kneip-Str. 5 3180-Wolfsburg Steuervorrichtung für Kraftfahrzeugbremsen
mit durch Druckmittel betriebenem Bremsverstärker n Die Erfindung betrifft eine
Steuervorrichtung für Kraftfahrzeugbremsen mit einem durch Druckmittel betriebenem
Bremskraftverstärker Die Kraftfahrzeuge müssen außer der normalen, im allgemeinen
durch ein Bremspedal mechanisch oder hydraulisch betätigten Bremsvorrichtung mit
einer unabhängigen Handbremse ausgerüstet sein, um das Fahrzeug beim Stillstand,
besonders auf Steigungen oder Gefälle festzubremsen.
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Das Lösen der Handbremse beim Anfahren kann leicht vergessen werden,
was zu einem vorzeitigen Verschleiß und sonstigen Beschädigungen führt und kostspielige
Reparaturen verursacht.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei Kraftfahrzeugbremsen
mit einem durch ein Druckmittel, wie Preßluft oder Flüssigkeit betriebenem Bremskraftverstärker
jegliches Betätigen einer Handbremse zu ersparen und damit den Fahrer zu entlasten.
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Gemäß der Erfindung ist von der Druckmittelleitung des Bremskraftverstärkers
eine Leitung abgezweigt, die über ein in einem Hilfsflüssigkeitskreis liegendes
Steuerorgan bei Stillstand des Fahrzeugs und in Ruhelage des Gaspedals mit einer
zum Bremspedal parallelen und von diesem unabhän6igen Bremsbetätigungsorgan in Verbindung
steht. Durch
dieses Steuerorgan werden die Fahrzeug-bremsen völlig
selbsttätig bei jedem Stillstand des Fahrzeugs unabhängt6 von einer Betätigung des
Bremspedals festgestellt und beim Anfahren, d.h. beim Verschwenken des Gaspedals
selbsttätig gelöst, so daß sich das Betätigen einer Handbremse vollständig erübrigt.
In dem Hilfsflüssigkeitskreis des Steuerorgans ist zweckmäßig eine vorzugsweise
mit dem Tachometerantrieb des Fahrzeugs gekuppelte Pumpe vorgesehen, die bei der
Fahrt die Hilfsflüssigkeit in einem Kreisstrom versetzt, der das Steuerorgan in
der die abgezeigte Druckmittelleitung absperrenden Stellung hält, so daß die Bremsen
dann nur über das Bremspedal in üblicher Weise betätigt werden können. Beim Stillstand
des Fahrzeuges ist auch die Pumpe des Hilfsflüssigkeitskreises außer Betrieb, und
das Steuerorgan öffnet dann z.B. mittels eines unter Federkraft stehenden Schiebers,
die zum Bremskraftverstärker führende abgezweigte Leitung, wodurch die Bremsen unabhängig
von dem Bremspedal festgezogen werden.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Die Erfindung soll im einzelnen anhand eines Ausführungsbeispiels
erläutert werden, das in der Zeichnung in schematischer Darstellung veranschaulicht
ist.
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Es zeigen: Fig. 1 das Schema einer Ausführungsform der Steuervorrichtung
für mit Druckluft betriebenen Bremskraftverstärker, Fig. 2 eine Einzelheit im Schnitt
und, Fig. 3 einen Teil der Bremsvorrichtung im Schnitt.
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Bei der in Fig. 1 schematisch dargestellten Steuervorrichtung für
einen mit Druckluft betriebenen, nicht gezeichneten Bremskraftverstärker der durch
ein Druckmittel, z.B. hydraulisch betätigten Bremsvorrichtung eines Kraftfahrzeuges,
z.B. eines Lastkraftwagens ist an einem Druckluftbehälter 1 eine Leitung 2 angeschlossen,
die zu der in Fig. 3 teilweise dargestellten Bremsvorrichtung führt. Von der Druckluftleitung
2 ist eine Leitung 4 abgezweigt, die an eine Steuervorrichtung 5 angeschlossen ist.
Von dieser führt eine Leitung 6 zu einer in axialer Richtung dehnbaren Druckkammer
7, die unabhängig von einem mit dem Bremspedal 8 und einem mit diesem gekuppelten
Gabelstück 8 auf ein unter dem Einfluß des Bremskraftverstärkers stehende, mit einer
Druckfeder 9 versehene Bremsgestänge 10 einwirkt, wie aus Figur 3 ersichtlich ist.
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Die Steuervorrichtung 5 besteht aus einem zweiteiligem Gehäuseblock
11, 11' z.B. aus Kunststoff, in dem zwei aus parallelen vertikalen zylindischen
Aussparungen gebildete Steuerräume 12 und 13 und ein diese miteinander verbindender
Querkanal 14 angebracht sind. Der Steuerraum 12 ist mit einer Buchse 12' und der
Steuerraum 13 mit einer Buchse 13 ausgekleidet. In der Buchse 12' ist ein Kolbenschieber
15 geführt, gegen dessen oberes Ende sich ein in einer zylindischen Bohrung 16 angeordneter,
unter Wirkung einer Druckfeder 17 stehender Kolben 17 und gegen dessen unteres Ende
sich ein in einer zylindischen Bohrung 18 geführter, unter Wirkung einer Druckfeder
19' stehender Kolben 19 legt. Die beiden Kolben 17 und 19 halten den Kolbenschieber
in der dargestellten Mittellage. Die beiden zylindischen Bohrungen 16 und 18 sind
gleichachsig angeordnet und durch einen Kanal 20 miteinander verbunden, der parallel
zu und neben dem Steuerraum 12 des Kolbenschiebers 15 im Gehäuseblock 11 angebracht
und in der Ruhelage, d.h.
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bei stillstehendem Fahrzeug durch die Kolben 17 und 19
abgeschlossen
ist. Die zylindische Bohrung 16 steht an ihrem unteren Ende in Verbindung mit einer
Kammer 21, an die ein Kanal 22 angeschlossen ist. In gleicher Weise ist die zylindische
Bohrung 18 an ihrem oberen Ende mit einer Kammer 23 verbunden. Beide Kammern 21
und 23 sind außerdem mit dem KanaL 20 durch eine am oberen und unteren Ende der
Buchse 12' angebrachte schräge Bohrung 20' mit dem Kanal 20 verbunden. Die beiden
Bohrungen 20' sind in der Mittellage des Kolbenschiebers 15 durch die Kolben 17
und 19 verschlossen. In der Kammer 23 mündet ein Kanal 24, der symmetrisch zum Kanal
22 im Gehäuse 11 angeordnet ist. Beide Kanäle 22 und 24 führen zu einer zwischen
ihnen liegenden Zahnradpumpe 25, die ihren Antrieb von der biegsamen Welle 26 eines
Tachometers 27 erhält.
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Die Zahnradpumpe 25 ist daher nur bei der Fahrt des Fahrzeuges in
betrieb und erzeugt bei Vorwärtsfahrt durch die Kanäle 22, 20', 20 und 24 eine Kreisströmung
der Hilfsflüssigkeit, z.B. Öl. Bei der Rückwärtsfahrt erzeugt die Zahnradpumpe 25
eine Kreisströmung in umgekehrter Richtung. Je nach Strömungsrichtung der Hilfsflüssigkeit
wird der Kolbenschieber 15 durch den auf sein oberes oder unteres Ende wirkenden
Flüssigkeitdruck verschoben, bis eine der beiden Bohrungen 20 geöffnet wird, die
in der Mittellage des Kolbenschiebers 15 verschlossen sind.
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Der Kolbenschieber 15 ist mit einem axialen Steuerkanal 28 und zwei
mit diesem in Verbindung stehenden Querkanälen 29 und 30 versehen. In der gezeichneten
Ruhelage, d.h.
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bei stillstehendem Fahrzeug steht der untere Steuerkanal 29 mit dem
Anschlußstutzen 31 der Druckluftleitung 4 und der obere Steuerkanal 30 über den
Querkanal 14 in Verbindung mit dem Steuerraum 43. In diesem ist ein Kolbenschieber
32 geführt, dessen unteres Ende über eine Stange 33 mit dem Gaspedal 34 des Fahrzeugs
gekuppelt ist. Der Kolbenschieber 32 ist in der Mitte mit einer Eindrehung 35 versehen,
die in der dargestellten Mittellage den Querkanal 14 über einen
Durchlass
37 der Buchse 13' mit dem Anschlußstutzen 36 der zur Bremsvorrichtung führenden
Druckluft leitung 6 verbindet. Parallel zum Steuerraum 13 ist ein sich über dessen
ganzer Länge erstreckender Kanal 38 angeordnet, der einen am oberen Ende des Steuerraums
13 mündenen Entlüftungskanal 39 mit einer am unteren Ende des Steuerraums 13 angeordneten
Kammer 40 verbindet. In der Buchse 13' ist unterhalb des Durchlasses 37 und diametral
zu diesem ein Durchlass 41 vorgesehen, der in der dargestellten Mittellage des Kolbenschiebers
32 abgeschlossen ist.
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Der Anschluß der Druckluftleitung 6 an das Gehäuse 11, 11' der Steuervorrichtung
ergibt sich aus Fig. 2, die einen teilweisen Schnitt in der Ebene der Druckluftleitung
6 der Figur 1 zeigt.
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Die Wirkungsweise der Steuervorrichtung ist folgende: Bei der Fahrt
drückt die Zahnradpumpe 25 die Hilfsflüssigkeit, z.B. Öl je nach der Fahrtrichtung
des Fahrzeuges durch die Kanäle 22, 21, 20', 20, 23 und 24 oder in umgekehrter Richtung
durch diese. Die Hilfsflüssigkeit drückt den Kolbenschieber 15 je nach Fahrtrichtung
in die obere oder untere Endlage. Der Kanal 20 ist an beiden Enden durch die Kolben
17 und 19 abgeschlossen . Die in Strömung befindliche Hilfsflüssigkeit schiebt zuerst
den Kolbenschieber 15 vor sich her, wodurch die obere oder untere Bohrung 20 der
Buchse 12' geöffnet wird und den Kreislauf der Hilfsflüssigkeit ermöglicht. Der
von der strömenden Hilfsflüssigkeit beauft%gte Kolben 17 oder 19 wird von dem Ende
des Kolbenschiebers 15 abgehoben und gibt den Rücklauf der Hilfsflüssigkeit frei.
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In der oberen oder unteren Endlage des Kolbenschiebers 15 wird die
Verbindung zwischen dem Anschlußstutzen 31 der Druckluftleitung 4 und dem Querkanal
14 unterbrochen, und es kann aus der Druckluftleitung 6 keine Druckluft in die in
axialer Richtung dehnbare Druckkammer 7 des Bremsgestängekopfes gelangen, der jetzt
nur über das mit dem Bremspedal 8 gekuppelte Gabelstück 8' betätigt werden kann.
Der unter Einwirkung des Gaspedals 34 stehende Kolbenschieber 32 ist bei der Fahrt
nach unten gezogen und verschließt den Durchlass 37, so daß die Verbindung des Querkanals
14 zum Anschlußstutzen 36 der Druckluftleitung 6 unterbrochen ist und ebenfalls
keine Druckluft in die Druckkammer 7 der Bremsvorrichtung gelangen kann.
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Der mit dem Gaspedal 34 gekuppelte Kolbenschieber 32 des Steuerraums
13 ist nach unten gezogen und gibt das untere Ende des Entlüftungskanals 39 frei,
der über den Kanal 38, Durchlass 41 und Eindrehung 35 mit dem Anschlußstutzen 36
der von der Bremsvorrichtung kommenden Druckluftleitung 6 verbunden ist, wodurch
der Druck in der Druckkammer 7 abgebaut wird. Das Bremsgestänge 10 wird durch die
Druckfeder 9 in die Endlage gedrückt, rn der die Bremsen gelöst sind, d dann nur
mittels des Bremspedals betätigt werden, da die Steuervorrichtung 5 bei der Fahrt
wirkungslos ist.
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Im Stillstand des Fahrzeugs steht auch die Zahnradpumpe 25 still und
erzeugt in der Hilfsflüssigkeit keinen Druck, so daß der Kolbenschieber 15 durch
die beiden gleichstarken,in entgegengesetzter Richtung wirkenden Druckfedernl7"
und 19 in der dargestellten Mittellage gehalten wird, in der der Anschlußstutzen
31 der Druckluftleitung 4 über die Steuerkanäle 28, 29, 30 mit dem Querkanal 14
in Verbindung steht.
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Wenn das Gaspedal 34 in Ruhelage ist, befindet sich auch der Kolbenschieber
32 des Steuerraumes 13 in der dargestellten Mittellage, in der der Querkanal 14
über die Eindrehung 35 und den Durchlass 37 mit dem Anschlußstutzen 36 der zur Bremsvorrichtung
führenden Druckluftleitung 6
in Verbindung steht. Es gelangt daher
die Druckluft des Bremsverstärkers in die elastische Druckkammer 7, die dadurch
in axialer Richtung gedehnt wird und das Bremsgestänge 10 unabhängig von der Stellung
des Bremspedals 8 entgegen der Wirkung der Druckfeder 9 betätigt, wodurch das Fahrzeug
selbsttätig festgebremst wird.
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Wird zum Anfahren durch Betätigen des Gaspedals 34 Gas gegeben, so
wird der Kolbenschieber 32 über d.ie Stange 33 nach unten gezogen, wodurch die Verbindung
zwischen den Querkanal 14 und dem Anschlußstutzen 36 der Druckluftleitung6 unterbrochen
wird. Außerdem wird durch den Kolbenschieber 32 der Entlüftungskanal 39 geöffnet,
so daß die als Druckmittel des Bremsverstärkers dienende Druckluft nach außen entweicht
und keine Druckluft in die Druckkammer 7 gelangt, in der der Druck abgebaut wird.
Die Druckfeder 9 des Bremssystems schiebt das Bremsgestänge 10 wieder in die Ausgangsbasis
zurück, so daß die Bremsen zum Anfahren gelöst sind. Damit sind die Bremsen beim
Anfahren frei.
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Wird aus dem Fahren zum Stillstand gebremst, so werden die Fahrzeugbremsen
mittels des mit dem Bremspedal 8 gekuppelten Gabelstückes 8' über das Bremsgestänge
10 entgegen der Wirkung der Druckfeder 9 angezogen. Sobald das Fahrzeug stillsteht,
gelangt über die in Offenstellung befindliche Steuervorrichtung 5 Druckluft in die
Druckkammer 7, die dadurch in axialer Richtung gedehnt wird und das in Bremsgestänge
10 der Bremslage festhält.
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Während der Fahrt wird daher die Bremsvorrichtung wie üblich lediglich
durch das Bremspedal betätigt, und nur im Stillstand des Fahrzeugs werden die Bremsen
selbsttätig über die Steuervorrichtung 5 festgestellt, wobei eine Handbremse nicht
notwendig ist.
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Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel wird der Bremsverstärker
durch Druckluft betrieben. Die Steuervorrichtung wirkt in gleicher Weise, wenn für
den Betrieb des Bremsverstärkers, wie z.B. bei Personenkraftwagen, eine Hilfsflüssigkeit
verwendet wird. In diesem Fall wird die Druckmittelleitung 4,6 in gleicher Weise
über die Steuervorrichtung 5 bei Stillstand des Fahrzeuges mit der axial dehnbaren
Druckkammer 7 der Bremsvorrichtung verbunden. Der Entlüftungskanal 39 ist hierbei
an einen Flüssigkeitsbehälter angeschlossen, der nicht unter Druck steht. Es wird
also auch hierbei der Druck der Druckkammer 7 während der Fahrt zwangsläufig abgebaut,
so daß die Bremsen nur mittels des Bremspedals betätigt werden können.
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Die Erfindung ist daher für alle Arten von Bremskraftverstärkern in
gleicher Weise mit Vorteil anwendbar.
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