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Hydraulische Brems- und Lenkbremsanlage
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Die ErEindung betrifft eine hydraulische Brems- und Lenkbremsanlage
für Kraftfahrzeuge mit zwei einzeln oder gemeinsam pedalbetätigharen Hauptzylindern,
bei der jeweils die Arbeitskammer eines Hauptzylinders in hydraulischer Verbindung
mit einer Radbremse einer lenkbremsbaren Fahrzeugachse steht, und bei der mindestens
einer Verbindung zwischen Arbeitskammer und der Radbremse der nicht lenbremsbaren
Fahrzeugachse eine Ventileinrichtung angeordnet ist, die einerseits im Normalbremsbetrieb
Druckgleichheit in den Bremskreisen herstellt und andererseits im Lenkbremsbetrieb
die Druckzufuhr zur nicht lenkbremsbaren Fahrzeugachse unterbricht, wobei die Ventileinrichtung
über ein mechanisches Gestänge mit dem Pedal des zugeordneten Hauptzylinders in
Wirkverbindung steht.
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Es ist eine Hauptzylinder-Anordnung für eine hydraulische Fahrzeugbremsanlage
bekannt (DE-OS-2525397), bei der getrennte Hauptzylinder mit jeweils einem einzigen
gegen Federkraft verschiebbaren Kolben über einen Transferkanal miteinander verbunden
sind, wobei Arbeitskammern in den Haupt zylindern bei gleichzeitiger Betätigung
der Hauptzylinder durch den Transferkanal miteinander in Verbindung stehen und bei
Betätigung nur eines Haupt zylinders durch ein Transferventil voneinander trennbar
sind.
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Weiterhin ist ein Bremssystem für Schwerfahrzeuge mit hydraulisch
betätigten Vorder- und Hinterradbremsen
bekannt (DE-OS-2443975),
bei dem die Hinterradbremsen unabhängig voneinander durch Fußpedale zur Wirkung
gebracht werden können, wobei den Fußpedalen Betätigungsmittel zugeordnet sind,
die durch Treten der Fußpedale aus einer unwirksamen Lage in eine wirksame Lage
bewegbar sind, und wobei zwischen den linken und rechten Betätigungsmitteln und
den Vorderradbremsen Mittel derart vorgesehen sind, daß den Vorderradbremsen Druckflüssigkeit
zugeführt wird, wenn beide Betätigungsmittel sich in ihrer wirksamen Lage befinden
und wobei eine Betätigung der Vorderradbremsen unterbrochen wird, wenn eines der
Betätigungsmittel sich in seiner unwirksamen Lage befindet.
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Die bekannten hydraulischen Brems- und Lenkbremsanlagen haben den
Nachteil, daß die erforderlichen Ventile, die bei Lenkbremsung den Druckmitteldurchfluß
zu den nichtbetätigten Radzylindern sperren, hydraulisch angesteuert werden, was
zum einen einen vergleichsweise hohen Aufwand erfordert, und zum anderen die Betriebssicherheit
der Anlage verringert.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile
der bekannten Anlagen zu beseitigen und eine Brems- und Lenkbremsanlage zu schaffen,
die mit einfachen, einkreisigen Hauptzylindern arbeitet und die eine unbeabsichtigte
Lenkbremsung bei gleichzeitiger Betatigung beider Pedale bei Ausfall eines Bremskreises
ausschließt. Schließlich soll die Anlage den vollen Druck- und Volumenausgleich
zwischen den verwendeten Hauptzylindern, den Hinter- und Vorderachsbremsen, sowie
dem Anhängerbremsventil gestalten
Erfindungsgemäß wird dies dadurch
erreicht, daß der vom Pedal bewegte Kolben des einen Hauptzylinders unmittelbar
über eine die Arbeitskammer dieses Hauptzylinders durchgreifende Ventilstange auf
das Ventilglied oder den Ventilschieber, der in die Bremsleitung des anderen Zylinders
eillcJescllalteten Ventileinrichtung einwirkt.
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Vorzugsweise ist dabei das Gehäuse der Ventileinrichtung mit dem Hauptzylinder
fest verbunden oder einstückig mit diesem ausgebildet, wobei der eine Hauptzylinder
einen über einen verschliebaren Kanal mit der Arbeitskammer verbun(3ellen Ventilraum
aufweist, der über einen zweiten Kalwal oder eine Transferleitung mit dem Ventilraum
des anderen llau)tzylinders in Verbindung steht, wobei die den Druckmitteldurchfluß,
durch die die Arbeitskammern mit den Ventilräumen verbindenden Kanäle steuernden
Ventilkörper an die Arbeitskammern durchgreifenden mit den Kolben verbundenen Ventilstangen
angeordnet sind.
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Mit Vorteil ist bei einer besonderen Ausführungsform der den Ventilraum
umschließende Ventilsitz am Boden der zylindrischen Arbeitskammer angeordnet und
weist eine Bohrung auf, durch die die Ventilstange hindurchgeführt ist, wobei die
Ventilstange im Bereich des Kanals, der die Arbeitskammer mit dem Ventilraum verbindet,
einen Ventilkörper trägt oder einstückig mit diesem ausgebildet ist.
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Die gewünschte Betriebssicherheit wird insbesondere dadurch erreicht,
daß die die Arbeitskammer durchgreifende Ventilstange einstückig mit dem Ventilschieber
ausgebildet ist, der den Druckmitteldurchlaß durch die Ventil-
einrichtung
steuert.
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Die Erfindung läßt die verschiedensten Ausführungsmöglichkeiten zu.
Zwei davon sind in den anhängenden Zeichnungen näher dargestellt und zwar zeigen:
Fig. 1 Eine hydraulische Brems- und Lenkbremsanlage, wobei die notwendigen Hauptzylinder
und die Ventileinrichtung vergrößert und im Längsschnitt, und die Radbremsen und
das Leitungsnetz stark vereinfacht und rein schematisch dargestellt sind und Fig.
2 eine Brems- und Lenkbremsanlage mit zwei völlig gleichartig aufgebauten Hauptzylindern
mit den beiden zugehörigen Ventileinrichtungen.
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Wie Fig. 1 zeigt, besteht die Lenkbremseinrichtung aus einem konventionellen
Hauptzylinder 1, einem zweiten Hauptzylinder 2 mit Ventileinrichtung 22, den Bremsleitungen
4, 5a, 5b, 6, 7, der Transferleitung und den vier Radbremsen 8 bis 11. Beide Hauptzylinder
1 und 2 weisen über Bremspedale (nicht näher dargestellt) betätigbare Kolben 12
bzw. 13 auf, die sich über Druckfedern 16 bzw.
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17 auf den Ventilsitzen 14 bzw. 15 abstützen. Die Ventilräume 18,
19 hinter den Ventilsitzen 14 bzw. 15 der beiden Hauptzylinder 1, 2 sind über eine
Transferleitung 3 miteinander verbunden, während von den Arbeitskammern 20, 21 vor
den Ventilsitzen 14 bzw. 15 die Arbeitskammer 20 über eine Bremsleitung 4 mit der
linken Hinterachsbremse (HAL) 8, und die entsprechende Arbeitskammer 21 des anderen
Hauptzylinders 1 über die Bremsleitung 5a, 7
mit der rechten Hinterachsbremse
(HAR) 10 in Verbindung steht. Beide Vorderachsbremsen (VAL und VAR) 9, 11 sind über
eine Bremsleitung 6 an den Druckmittelauslaß 23 der Ventileinrichtung 22 angeschlossen,
während der Druckmitteleinlaß 24 über die Bremsleitungen 5b, 5a an die Arbeitskammer
21 des Hauptzylinders 1 angeschlossen sind.
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er Ventilschieber 25 der Ventileinrichtung 22 steht über die Ventilstange
26 mit dem Ventilkörper 27 in Verbindung, der mit dem Ventilsitz 14 zusammenwirkt
und der den Durchtritt des Druckmittels von der Arbeitskammer 20 vor dem Ventilsitz
14 durch den Kanal 28 in den Ventilraum 19 hinter dem Ventilsitz 14 steuert. Die
Lenkbremseinrichtung nach Pig. 1 arbeitet wie folgt: Werden beide Eußpedale 70,
71 gleichzeitig zum Zwecke der Abbremsung aller Fahrzeuyräder betätigt, dann bewegen
sich die Kolben 12, 13 der beiden Hauptzylinder 1, 2 gegen die Kraft der Druckfedern
16, 17 nach rechts (Pfeilrichtung A), wobei die Schnüffelbohrungen 33, 34 abgesteuert
und ein Druck in den Arbeitskammern 20, 21 aufgebaut wird.
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Gleichzeitig heben die Kolben 12, 13 über die Ventilstangen 31, 32
die Ventilkörper 27, 29 von den Ventilsitzen 14, 15 ab, so daß über die Ventilräume
18, 19 und die an die Bohrung 35 bzw. 36 angeschlossene Transferleitung 3 ein Druckausgleich
in den Ventilräumen 18, 19 und den Arbeitslcammern 20, 21 hergestellt wird. Der
in den Arbeitskammern 20, 21 der Hauptzylinder lt 2 llerrschende Druck pflanzt sich
auch über die Bremsleitungen 4 bzw. 5a, 7 zu den Bremsen 8, 10 der Hinterachse des
Fahrzeuges fort und bewirkt hier die gewünschte Abbremsung. Die Bremsen 9, 11 der
Hinterachse sind über die Bremsleitung G mit der Ventileinrichtung 22 verbunden,
deren Ventilschieber 25 von der mit dem Ventilkörper
27 des Hauptzylinders
2 gekoppelten Ventilstange 26 bewegt und bei geöffnetem Druckmitteldurchgang von
der Arbeitskammer 20 über den Kanal 28 zum Ventilraum 19 auf Durchfluß geschaltet
wird. Der in der Arbeitskammer 21 des Hauptzylinders 1 herrschende Druck kann sich
in dieser Phase über die Bremsleitungen 5a, 5b über den Druckmitteleinlaß 24, die
Ventilkammer 35, den Druckmittelauslaß 23 und die Bremsleitung 6 zu den Bremsen
9, 1 der Vorderachse. Der vorstehend beschriebene Bremsvorgang bewirkt einen absolut
gleichmäßigen Druckaufbau in allen Bremsleitungen 5a, 5b, 7, 6 bzw. eine vollständig
gleichmäßlge Abbremsung von Vorderachse und Hinterachse.
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Zum Zwecke der Lenkbreinsung wird einer der beiden Hauptzylinder 1,
2 betätigt: Wird beispielsweise er Kolben 12 verschoben (in Pfeilrichtung A), dann
baut sich in der Arbeitskammer 20 ein Druck auf, der über den Anschluß 39 und die
Bremsleitung 4 auf die Bremse 8 der Hinterachse (HAL) einwirkt, gleichzeitig aber
auch über den Anschluß 37, die Transferleitung 3, den Anschluß 36 auf den Ventilraum
18 des Hauptzylinders 1. Da jedoch der Kolben 13 und damit auch die Ventilstange
32 unbetätigt geblieben ist, bleibt der Ventilkörper 29 dichtend auf dem Ventilsitz
15, so daß der Durchgang des Druckmittels zu den Bremsen 9, 10, 11 gesperrt bleibt
und nur die linke Bremse 8 der Hinterachse <HAL) betätigt wird.
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Wird ausschließlich der Kolben 13 des Hauptzylinders 1 betätigt, dann
pflanzt sich der in der Arbeitskammer 21 aufgebaute Druck nur über die mit dem Anschluß
38 verbundene Bremsleitung 5a, 7 zur Bremse 10 der Hinterachse (HAR) fort. Da Kolben
12 und Ventilstange
unbetätigt und damit in ihrer Ausgangsstellung
geblieben sind, ist auch der Druckmitteldurchgang durch die Ventileinrichtung 22
gesperrt, so daß die beiden Bremse 9, 11 an der Vorderachse (VAL und VAR) und auch
die Bremse 8 der Hinterachse (HAL) drucklos sind.
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Wie Fig. 2 zeigt, kann eine Variante der in Fig. 1.
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dargestellten Lenkbremseinrichtung auch aus zwei Hauptzylindern 40,
41 bestehen, die beide mit Ventileinrichtungen 42, 43 ausgestattet sind und die
im Aufbau dem Hauptzylinder 2 mit Ventileinrichtung 22 gemäß Fig. 1 ähnlich sind.
Beim Betätigen beider Fußpedale 50, 51 werden die Kolben 52, 53 in Pfeilrichtung
B (nach rechts) hewe9t, so daß sich nach dem Überfahren der Schnüffelbohrungen r)4,
55 in den Arbeitskammern 56, 57 ein Druck aubaut. Gleichzeitig mit den Kolben 52,
53 verschieben sich auch die Ventilschieber 58, 59 und öffnen den Druckmitteldurchgang
zwischen dem Druckmitteleinlaß 60 und dem Druckmittelauslaß 61, bzw. zwischen dem
Druckmitteleinlaß 62 und dem Druckmittelauslaß 63, so daß vom Hauptzylinder 40 über
die Brernsleitungen 64, 65, 66 die linke Hinterachsbremse 46 und die rechte Vorderradbremse
49 betätigt werden und vom Hauptzylinder 41 über die Bremsleitungen 67, 68, 69 die
rechte Hinterachsbremse 47 und die linke Vorderradbremse 48. Alle vier Radbremsen
46 bis 49 sind also bei vollem Druck und Volumenausgleich abgebremst.
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Zur Err:eichung einer Lenkbremsung wird eines der Bremspedale 50,
51 betätigt. Im Falle, daß das Bremspedal 50 niedergetreten wird, baut sich in der
Arbeitskammer 44 ein Druck auf, der über die Bremsleitung auf die linke
Hinterachsbremse
46 einwirkt. Da das Fußpedal 51 unbetätigt geblieben ist, hat sich auch der Ventilschieber
59 nicht verschoben, so daß der Druckmitteldurchgang vom Druckmitteleinlaß 62 zum
Druckmittelauslaß 63 versperrt bleibt und sich ein entsprechender Bremsdruck in
der Bremsleitung 66 bzw. in der rechten Vorderachsbremse 49 nicht aufbauen kann.
Nach dem Betätigen des Bremspedals 50 wird aber nur die Radbremse 46 beaufschlagt
und nach dem Betätigen des Bremspedals entsL)rechend nur die Radbremse 47.
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Es sei noch erwähnt, daß die Druckmittelauslässe 23 und 61 auch über
ein Anhängerbremsventil 76 bzw. 77 rilt einer in der Zeichnung nicht näher dargestellten
Anhängerbremsanlage verbunden sein können. Bei gleichzeitiger Betätigung beider
Hauptzlinder 1, 2 bzw. 40, 41 werden die Bremsen des Anhängers bei vollem Druck
und Volumenausgleich betätigt.