DE389010C

DE389010C - Fluessigkeits-Bremseinrichtung

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Publication number: DE389010C
Application number: DEB101047D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1921-08-13
Filing date: 1921-08-13
Publication date: 1924-01-24

Description

Bei den bisherigen Bremsen drückt man in der Regel ein Bremsstück auf den zu bremsenden, rotierenden Körper, und es wird mittels der dadurch entstehenden Reibung die Bremsung bewerkstelligt. Diese Maßnahme hat aber den Nachteil, daß oft ein Heißlaufen stattfindet, wodurch gewöhnlich nachteilige Störungen entstehen. Im ferneren müssen die Bremsstücke häufig durch neue ersetzt werden

to und sind daher nicht nur in der Anschaffung kostspielig, sondern auch im Gebrauch.

Um diesen Übelständen zu steuern, wurden bereits solche Bremsen konstruiert, welche ein mit einem Fluidum ausgefülltes Gehäuse aufweisen, in welchem ein hin und her schiebbarer, mit dem zu bremsenden Rotationskörper in Wirkungsverbindung stehenden Kolben lagert. Beim Bewegungsspiel des Kolbens muß das Fluidum einen Kanal passieren, in welchem ein

so Regulierorgan eingebaut ist, durch welches die Durchlaßöffnung verstellt, dadurch ein Freilaufen oder Bremsen bewirkt werden kann. Solche Maßnahmen hatten aber den Nachteil des stoßweisen Abbremsens, bedingt durch die

»5 Bremswirkung in der Totpunktlage des Kolbens. Ein weiterer Umstand ist die Sprenggefahr des Kolbengehäuses bei zu starker Drehung des Regulierorganes. Diesem Übelstand entgegenzutreten, versuchte man zwar durch Einbau von Ventilen, wodurch bei Überlastung Fluidum ausgestoßen wird, welches dann verloren geht, so daß jeweils Ersatzmaterial zugeführt werden muß, was eine konstante Wartung bedingt. Beim Leerlaufen des Kolbens wird das Fluidum unnützerweise durch den Kanal gefördert, was einen wesentlichen Energieverlust im Gefolge hat.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist nun eine Flüssigkeitsbremseinrichtung, insbesondere für Fahrzeuge, durch welche die vorbeschriebenen Nachteile vermieden werden. Dies wird dadurch erreicht, daß in Totpunktlage des Kolbens - die beiden Raumseiten desselben durch Nuten 20 miteinander in Kommunikation gebracht werden, wobei der Kolben so ausgebildet und mit fernsteuerbarcm Stellet versehen ist, daß mittels letzterem der Durchgang des Fluidutns durch denselben selbst zwecks Leerlaufen ermöglicht werden kann. Im ferneren sind Ventile derart angeordnet, um bei

Überdruck das Fluidum abziehen und auf die Niederdruckseite des Kolbens zurückfließen lassen zu können.

Auf den beiliegenden Zeichnungen ist der Erfindungsgegenstand in einer beispielsweisen Ausführungsform zur Darstellung gebracht, und es zeigt von denselben: Abb. ι einen teilweisen Längsschnitt, Abb. 2 einen teilweisen Schnitt nach der to Linie A-A₁ der Abb. i,

Abb. 3 einen teihveisen Schnitt nach der Linie B-B der Abb. 2,

Abb. 4 einen teihveisen Schnitt nach der Linie C-C der Abb. ι und

Abb. 5 bis 8 schematisch zur Darstellung gebrachte Anwendungsbeispiele.

ι bezeichnet das metallene Gehäuse, welches mit einer zylindrischen Bohrung 2 versehen ist. In der Bohrung 2 ist die Stange 3 angeordnet, auf welcher der Kolben 4 ruht. Die Stange 3 .-steht durch nicht zur Darstellung gebrachte Schubstangen mit dem Rotationskörper, der z. B. ein Rad, Achse oder Welle ist, in Wirkungsverbindung. Der Kolben 4 ist an seiner Umfangfläche mit Abdichtungsringen 5 versehen, und wird derselbe gebildet aus einem radial verlaufenden, kreissegmentförinige Ausnehmungen aufweisenden Kolbenkörper, in welchem ein ebensolche Ausnehmungen besitzender Schieber 6 drehbar lagert. An den Innenseiten der Stirnwandung des Gehäuses sind die Konsole 7 drehbar befestigt, welche durch die Rundstange 8 miteinander verbunden sind. Die Rundstange 8 durchdringt den Schieber 6 und dient zur Führung desselben. Die Konsole 7 durchdringen die Bolzen 9 der Hebel 10, welch letztere auf den Achsen 11 festsitzen, die in den Stirnwandungen des Gehäuses drehbar lagern. Auf den außenliegenden Enden der Achsen 11 sind Hebelarme 12 aufgesetzt, deren freie Enden durch die Stange 13 miteinander verbunden sind. Durch Bewegung der Stange 13 werden auch die Teile 11, 10, 9, 8 und 7 gedreht, wobei der Schieber 6 verstellt wird, zwar so, daß die Ausnehmungen des Kolbenkörpers mit denjenigen des Schiebers miteinander in Richtung stehen oder sich gegenseitig überdecken, also eine geschlossene : Kreisfläche bilden. 14 bezeichnet den schlangenförmig verlaufenden Kanal, welcher bei 15 nahe dem einen Ende und bei 16 nahe dem andern Ende der Bohrung 2 in dieselbe ausmündet. In der Mitte des Kanales 14 ist ein mit einem Durchgangsloch 17 versehener denHahnen bildender Zapfen 18 angeordnet, welcher j auf der Außenseite einen Hebel 19 trägt. Der Hebel 19 läßt sich vom Führerstand aus betätigen, so daß die Durchlaufsmenge und damit die Bremsintivität reguliert.werden kann. Die Bohrung 2 und Kanal 14 wird mit einer Flüssigkeit, z. B. Wasser oder Hl, gefüllt.

Beim Bewegen de» Kolbens fließt die Flüssigkeit von der einen Hälfte der Bohrung durch den Kanal in die andere, und wiederholt sich dieses Spiel bei jeder Hin- und Herbewegung, fi-, ', 20 sind nahe den Ausmündungen des Kanales \ 14 in die Bohrung 2 vorgesehene Nuten in der Gehäusewandung und bezweckt die Saug- und Druckkraft aufzuheben, wenn die Schubstangen über den toten Punkt (beim Rotati >nskör- ~>per) gehen. Durch die Nuten 20 kann sich die Flüssigkeit nämlich über dem Kolben 4 vereinigen, und der Kraftmoment der Flüssigkeit wird gleich Null.

Über dem Hahnen 18 ist zu beiden Saiten je ein Ventil 21 vorgesehen, und sind die Ventilkammern 22 durch Ausnehmungen 23 mit dem Kanal 14 verbunden. Die Ventile stehen unter Wirkung der Schraubenfeder 24, die durch die Büchsen 25 abgestützt werden. Die Büchsen 25 sind in die mit Muttergewinde versehenen Ansätze 26 des Gehäuses 1 geschraubt und durch mehr oder weniger tiefe Einstellung der Büchsen 25 können die Spannungen der Federn 24 reguliert werden. Die Ventile 21 sind einander entgegengesetzt, indem der Druck jeweils von der einen und andern Seite kommt. Durch die Ventile 21 wird ein Schleifen der Räder oder Platzen des Gehäuses 1 vermieten, da die überschüssige Flüssigkeit stets von der einen Ventilkammer 22 in die andere abgestoßen wird, von wo dieselbe dann wieder durch die Kanäle 23 in den Kanal 14 zurückfließen kann.

Auf der den Ventilen zugekehrten Seite ist auf dem Gehäuse 1 noch ein Behälter 27 aufgesetzt, welcher durch ein Kanälchen 28 mit den Ventilkammern 22 in Verbindung steht. In dem mit Luft gefüllten Behälter 27 kann die Flüssigkeit abziehen, wenn sich dieselbe, hervorgerufen durch die Temperaturschwankungen, ausdehnt, und kann dieselbe bei Eintritt normaler Verhältnisse dann selbsttätig wieder zurückfließen.

Ist der Hahnen also geöffnet, wie Abb. 1 zeigt, so bewegt sich die Flüssigkeit abwechslungsweise in die eine und andere Hälfte der Bohrung, welch letztere durch den Kolben in zwei Hälften geteilt wird. Findet eine Schließung des Hahnens statt, so kann die Flüsigkeit nicht mehr entweichen, und es entsteht vor dem Kolben eine Druckkraft und hinter demselben eine Saugkraft, wobei also auf beiden Seiten des Kolbens Kraft vorhanden ist, welche jede gleich der Hälfte des Kolbendrukkes ist. Demzufolge kann sich der Kolben nicht mehr bewegen und die Achse, Welle bzw. der Rotationskörper, der mit der Kolbenstange verbunden' ist, kommt zum Stillstand.

Den Kolben mit Kolbenschieber gemäß dem lao Ausführungsbeispiel braucht man nur für Fahrzeuge, bei denen die Kurbelwelle nicht

ausgekuppelt werden kann, wie z. B. bei Lokomotiven. Der Kolbenschieber 6 dient dazu, um beim Leerlaufen des Fahrzeuges eine Passierung der Flüssigkeit durch den Kolben selbst zu ermöglichen, so daß unnütze Kraftverschwendung ausgeschlossen ist.

Das Anwendungsbeispiel Abb. 5 zeigt beispielsweise eine vierzylindrige Lokomotive mit zwei den Hochdruckzylindern 29 vorgeschalteten Bremseinrichtung gemäß der Erfindung, ι ist das Gehäuse, 3 die Kolbenstangen, 31 die Schubstangen, welche mit den Kolben der Hochdruckzylinder fest verbunden sind, und 27 die Behälter zur Aufnahme der überschüssigen Flüssigkeit bei Temperaturschwankungen. 32 sind die Pleuelstangen, 33 die Kurbelwelle und 34 die Räderpaare derselben. Selbstverständlich könnten auch mehrere Räderpaare bzw. Kurbelwellen solcher gleichzeitig durch Stangen miteinander verbunden sein.

Abb. 6 zeigt den Erfindungsgegenstand bei einem Tramway angeordnet. Den Rädern 35 sind zwei nebeneinander angeordnete Gehäuse 1 vorgeschaltet, und stehen die Kolbenstangen 3 derselben durch Schubstangen 36 mit je einer - Exzenterscheibe 37 in Verbindung. 38 bezeichnet den Elektromotor, auf dessen Achse das Zahnrad 39 aufgesetzt ist, in welches das Übersetzungsrad 40 eingreift, welches in einen Zahnkranz der Räder 35 eingreift.

In Abb. 7 ist ein einz3^flindriger Explosionsmotor veranschaulicht. 1 sind die beiden V-förmig zueinanderstehenden Bremszylinder und 41 der gemeinsame Hebel, mittels welchem die Hebel 19 bzw. die Hahnen gesteuert werden können. Die Kolbenstangen (nicht ersichtlich) sind mit der Motor- bzw. Antriebswelle exzentrisch verbunden.

Abb. 8 zeigt den Erfindungsgegenstand, wie er an eine beliebige Maschine, z. B. Motorrad, Automobil usw., angebracht werden kann, die bereits im Betriebe sind. 1 bezeichnen die Gehäuse und 42 der die Hebel 19 der Hahnen betätigende Steuerhebel. Die Kolbenstangen 3 sind an den Schubstangen 43 angelenkt, die ihrerseits auf der Kurbel 44 der Antriebswelle 45 lagern. Letztere wird in vorteilhafter Weise noch mit Kuppelungsvorrichtung ausgerüstet.

Claims

Patent-Ansprüche:

ι . Flüssigkeitsbremseinrichtung, insbesondere für Fahrzeuge, welche ein Gehäuse aufweist, in welchem ein bin und her schiebbarer Kolben angeordnet ist, der mit dem Rotationskörper in Wirkungsverbindung steht, wobei ein "Kanal, in welchem ein Regulierorgan eingebaut ist, die beiden Gehäuseenden verbindet, dadurch gekennzeichnet, daß in Totpunktlage des Kolbens die beiden Raumseiten desselben durch Nuten (20) miteinander in Kommunikation gebracht werden, wobei der Kolben so ausgebildet und mit fern steuerbarem Steller (4) versehen ist, daß mittels letzterem der Durchgang des Fluidums durch denselben zwecks Leerlaufen ermöglicht werden kann, und ferner, daß Ventile (21, 22) derart angeordnet sind, um bei Überdruck das Fh-iidum durch dieselben abziehen und auf die Niederdruckseite des Kolbens zurückfließen lassen zu können.
2. Flüssigkeitsbremseinrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilkammern (22) durch Ausnehmungen (23) mit dem Kanal (14) in Verbindung stehen, wobei das Ganze so ausgebildet ist, daß in eine der Ventilkammern durch ein Ventil abgestoßene Flüssigkeitsmenge in die andere \^rentilkammer und von hier durch eine der vorgenannten Ausnehmungen jeweils wieder in den Kanal zurückfließen kann.
3. Flüssigkeitsbremseinrichtung nach Ansprüchen ι und 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Gehäuse ein Behälter (27) angeordnet ist, der durch ein enges Kanälchen (28) mit den Ventilkammern (22) in Verbindung steht, in welchen infolge von Ausdehnung bei Temperaturerhöhung überschüssig gewordene Flüssigkeit abgestoßen werden kann, die bei Eintritt normaler Verhältnisse durch das Kanälchen wieder in die Ventilkammern zurückfließen kann.
4. Flüssigkeitsbremseinrichtung nach An-Sprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben aus einem auf einer Stange (3) festsitzenden Kolbenkörper (4) gebildet ist, der radial verlaufende, kreissegmentartige Ausnehmungen aufweist und in welchem ein Schieber (6) drehbar lagert, der ebensolche Ausnehmungen besitzt, wobei der Schieber durch Steuerorgane (8, 10, 12) von außen in bezug zum Kolbenkörper verstellt werden kann.
5. Flüssigkeitsbremseinrichtung nach Ansprüchen ι bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Gehäuse (1) mit je einem in einen Kanal eingebauten Hahnen nebeneinander angeordnet sind und daß die Halmen durch eine Stange (41) miteinander verbunden sind, mittels welcher dieselben gleichzeitig miteinander betätigt werden können.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.