DE4025157C2 - Hydraulische Brems- und Lenkbremseinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine hydraulische Brems- und Lenkbremseinrichtung für die nichtschwenkbaren Treibräder an Zug- und Ackerschleppern unter Verwendung nur eines Bremspedals, dessen Tritt- oder Pedalplatte bei Lenkbremsung um einen in der vertikalen Fahrzeug-Längsebene verlaufenden Schwenkzapfen begrenzt schwenkbeweglich gelagert ist, sowie mindestens eines die Bremsleitungen für die linke und die rechte Radbremse beaufschlagenden Lenkbremsventils.

Lenkbremseinrichtungen werden vorzugsweise an Zug- oder Ackerschleppern sowie an Erdbewegungsfahrzeugen eingesetzt, um bei Geländefahrten enge Kurven durchfahren zu können, indem zur Unterstützung der Lenkung die Treibräder auf der einen Fahrzeugseite abgebremst und die auf der anderen Fahrzeugseite voll angetrieben werden.

Für diesen Zweck werden üblicherweise zwei nebeneinander angeordnete Bremspedale vorgesehen, die einzeln oder gemeinsam betätigt werden können und jeweils mit einem Geberzylinder für Bremsflüssigkeit und mit einem nachgeschalteten Ventil zur Versorgung der Bremszylinder in Wirkungsverbindung stehen.

Bei normaler Straßenfahrt ist ein gemeinsames Abbremsen beider Hinterräder unbedingt erforderlich, so daß die beiden Bremspedale bei Straßenfahrt miteinander gekuppelt und verriegelt werden müssen, damit sie immer nur zwangsläufig gemeinsam betätigt werden können, wodurch dann auch beide Ventile gemeinsam geöffnet werden.

Nach einem betriebsinternen Stand der Technik ist es aber auch bekannt, daß beide Bremspedale auf einen gemeinsamen Geberzylinder wirken. Die Einzelradbremsung wird durch ein zwischen Geber- und Nehmerzylinder angeordnetes Verteilerventil gesteuert, das mechanisch durch das jeweils betätigte Bremspedal geöffnet wird.

Die eingangs genannte Bauart ist aus der DE 36 03 871 A1 bekannt. Hierbei ist in der zur linken und zur rechten Radbremse führenden Bremsleitung jeweils ein 2/2-Wegeventil angeordnet. Beide Ventile sind bei Lenkbremsung unabhängig voneinander elektromagnetisch ansteuerbar, bleiben aber bei Normalbremsung in Durchgangsstellung geschaltet. Zur Ansteuerung des jeweils zu betätigenden Ventils ist die Trittplatte des Bremspedals in bezug auf einen mit einem Servobremsventil verbundenen Pedalfuß begrenzt schwenkbeweglich. Bei einer Lenkbremsung erfolgt die Ansteuerung des betreffenden Ventils über einen von zwei am Pedalfuß befestigten Schaltern. Durch den jeweils beim seitlichen Niederdrücken der Trittplatte betätigten Schalter wird ein zugeordnetes Relais angezogen, wodurch das hierdurch verstellte 2/2-Wegeventil Sperrstellung einnimmt und der betreffende Bremszylinder nicht vom Druckmittel des Servobremsventils beaufschlagt wird und eine Lenkbremsung zur gewünschten Seite erfolgt.

Die Anordnung zweier getrennter, elektromagnetisch ansteuerbarer Wegeventile in den zur linken und rechten Radbremse abzweigenden Bremsleitungen erfordert zusätzlichen Einbauraum, der bei Zug- und Ackerschleppern ohnehin nicht in ausreichendem Maße vorhanden ist. Weiterhin ist zur Ansteuerung der Wegeventile ein zusätzlicher elektrischer Stromkreis erforderlich.

Bei einer Lenkbremseinrichtung mit zwei nebeneinander liegenden Bremspedalen ist es aus der DE-AS 20 31 809 bekannt, ein Bremsventil an einem der Bremspedale anzuordnen.

Bei einer ebenfalls mit zwei nebeneinander liegenden Bremspedalen versehenen Lenkbremseinrichtung ist es aus der DE- AS 15 80 849 bekannt, zwei Ventilstößel aus einem gemeinsamen feststehenden Ventilgehäuse nach außen vorstehend anzuordnen und durch gesteuerte Hebel in Offenstellung des als Wechselventil arbeitenden Lenkbremsventils zu verschieben.

Bei einer Lenkbremseinrichtung nach der DE-AS 11 96 518 mit nur einem Bremspedalhebel ist dieser insgesamt in bezug auf seine Erstreckungsrichtung winkelbeweglich und fest mit einer breiten Fußraste verbunden. Die bei einseitigem Niedertreten im Falle einer Lenkbremsung herbeigeführte Winkelbewegung des Bremspedalhebels überträgt den Pedaldruck auf die Radbremsen auf der einen oder der anderen Fahrzeugseite. Die Umsteuerung erfolgt hierbei über ein Ventil, das an dem von der Fußraste entfernt liegenden Hebelende angeordnet ist.

Der Lenkbremsbetrieb ist für den Schlepperfahrer bei dieser bekannten Bauart insofern ergonomisch ungünstig, als beim seitlichen Niedertreten der Fußraste infolge deren Abstandes von der Erstreckungsrichtung des Bremspedalhebels verlaufenden Schwenkachse die Fußraste eine seitliche Ausweichbewegung vollführt, was zu einem gefährlichen Abrutschen des Fußes des Schlepperfahrers von der Fußraste führen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer hydraulischen Brems- und Lenkbremseinrichtung der eingangs umschriebenen Art das Lenkbremsventil platzsparend so anzuordnen, daß das Bremspedal unter Beibehaltung seiner herkömmlichen Anlenkung in einer für den Schlepperfahrer ergonomisch günstigen Weise allein durch Fußbetätigung verstellt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.

Durch die Integrierung des Lenkbremsventils in das Innere des Bremspedalhebels ist eine unmittelbare Verstellung der Ventilstößel und der damit verbundenen Ventilschließkörper bei Lenkbremsbetrieb möglich, so daß das Ventil direkter und hysteresefrei anspricht als bei Zwischenschaltung von dem Verschleiß unterworfenen Gestängeteilen.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Anhand von Ausführungsbeispielen ist die Brems- und Lenk­ bremseinrichtung nach der Erfindung in der Zeichnung dar­ gestellt und nachstehend erläutert; es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht auf das Bremspedal mit hängend gelagertem Pedalhebel und an dessen unterem Ende in einem Pedalsteg integriertem Lenkbremsventil;

Fig. 2 einen Schnitt durch das Lenkbremsventil gemäß Linie A-A in Fig. 1 mit auf einem mittig an­ geordneten Schwenkzapfen gelagerter Tritt­ oder Pedalplatte;

Fig. 3 eine Draufsicht auf den Pedalsteg mit inte­ griertem Lenkbremsventil;

Fig. 4 eine Ansicht in Richtung der Linie B-B in Fig. 3;

Fig. 5 einen der Fig. 2 entsprechenden Schnitt durch das Lenkbremsventil mit abgewandelter Lagerung der Tritt- oder Pedalplatte auf zwei Schwenk­ zapfen bei einseitig niedergetretenem Brems­ pedal.

Die hydraulische Brems- und Lenkbremseinrichtung besteht aus einem einzigen Bremspedal 1, dessen Pedalhebel 2 mit sei­ nem oberen Ende drehbar auf einer fahrzeugfesten horizontalen Lagerwelle 3 aufgehängt ist und unter der Wirkung einer ihn nach oben ziehenden Rückholfeder 4 steht.

Unterhalb der Lagerwelle 3 ist an der Rückseite des Pedal­ hebels 2 eine Pedalrolle 5 angeordnet, die beim Nieder­ treten des Bremspedals 1 gegen die Stößelstange 6 eines in der Zeichnung nicht dargestellten Hauptbremszylinders zur Anlage kommt.

Der unten auslaufende Teil des Pedalhebels 2 ist als Pedal­ steg 7 ausgebildet, in das ein Lenkbremsventil 8 inte­ griert ist, dessen Einlaß 9 über eine Hauptbremsleitung 10 mit dem Hauptbremszylinder verbunden ist. Über diese Haupt­ bremsleitung 10 gelangt Bremsflüssigkeit an den Einlaß 9 des Lenkbremsventils 8, sobald das Bremspedal 1 nieder­ getreten wird und der hierbei ausgeübte Druck, gegebenen­ falls unterstützt durch einen dem Hauptbremszylinder vorge­ schalteten Bremskraftverstärker, die Druckstange des Haupt­ bremszylinders betätigt.

Normalerweise ist mit dem unten auslaufenden Ende des Pedal­ hebels eine Pedalplatte 11 fest verbunden. Tritt bei Ein­ leitung eines Bremsvorganges der Fahrer mit seinem Fuß auf diese Pedalplatte, wird in einem an geeigneter Stelle fahr­ zeugfest angeordneten Bremsventil die Hauptbremsleitung des Hauptbremszylinders mit den beiden zu den abzubremsenden Treib­ rädern führenden Bremsleitungen verbunden, so daß die Bremsen beider Treibräder gleichzeitig und gleichmäßig betätigt werden.

Bei normaler Straßenfahrt des Schleppers muß eine solche auf beide Treibräder gleichzeitig wirkende Betriebsbremsung stets gewährleistet sein. Um bei einer Lenkbremsung, die vorwiegend immer bei Feldarbeit des Schleppers notwendig ist, die Treibräder auf der einen Fahrzeugseite mehr oder weniger stark abzubremsen und auf der anderen Fahrzeugseite voll anzutreiben, hat nach dem Ausführungsbeispiel der Erfin­ dung das in den Pedalsteg 7 integrierte Lenkbremsventil 8 Umsteuerfunktion auf zwei Ventilauslässe 12, 13, an die jeweils Bremsleitungen 14, 15 für die rechte und linke Radbremse angeschlossen sind. Jeweils derjenige Ventilauslaß wird durch einen zugeordneten federbelaste­ ten Ventilschließkörper geöffnet und mit dem Einlaß 9 verbunden, welcher Bremsflüssigkeit vom Einlaß 9 über die jeweils angeschlossene Bremsleitung an die Bremse des abzubremsenden Rades führen soll. Der jeweils andere Ventilauslaß wird hierbei abgesperrt. Zu diesem Zweck sind die Ventilauslässe 12, 13 untereinander und mit dem Ein­ laß 9 durch eine im Innern des Lenkbremsventils 8 ver­ laufende Querbohrung 16 verbunden.

Die zwischen Einlaß 9 und Ventilauslässen 12, 13 in der Querbohrung 16 sitzenden Ventilschließkörper sind durch Ventilstößel 17, 18 nach oben verlängert; diese ragen als druckempfindliche Fühler zu beiden Seiten der Symmetrieachse 19 des Bremspedals 1 über der Oberseite des Pedalsteges 7 heraus.

Zum Absperren eines der Ventilauslässe für einen Lenkbrems­ vorgang wird der zugehörige Ventilstößel 17 bzw. 18 da­ durch betätigt, daß das Bremspedal 1 in seiner Symmetrie­ achse 19 um einen im wesentlichen in Fahrtrichtung und parallel zur Oberfläche des Pedalstegs 7 verlaufenden Schwenkzapfen 20 begrenzt schwenkbeweglich gelagert ist und hierdurch zwei Pedalplattenhälften 21, 22 bildet. Bei Lenkbremsbetätigung wird durch einseitiges Antreten der Pedalplatte 11 durch den Fuß des Fahrers eine aus­ gewählte Pedalplattenhälfte links oder rechts vom Schwenk­ zapfen 20 in bezug auf dessen Achse geringfügig nieder­ geschwenkt, bis die Unterseite dieser Pedalplattenhälfte am zugehörigen Ventilstößel 17 bzw. 18 zur Anlage gekommen ist. Durch weiteres Niedertreten wird der zu­ gehörige Ventilauslaß 12 bzw. 13 vom Einlaß 9 ab­ gesperrt.

Ist während der Feldarbeit des Schleppers eine reine Be­ triebsbremsung erforderlich, wird das Bremspedal 1 vom Fuß des Fahrers mittig niedergetreten, ohne daß es zu einer Schwenkbewegung um den Schwenkzapfen 20 kommt, die eine Betätigung eines der Ventilstößel 17, 18 aus­ lösen würde. Das Bremspedal 1 wird hierdurch insgesamt senkrecht nach unten bewegt, wodurch die vom Hauptbrems­ zylinder gelieferte Bremsflüssigkeit sich über das beid­ seitig offene Lenkbremsventil 8 gleichmäßig auf beide Ventilauslässe 12, 13 verteilt und beide Treibräder ge­ bremst werden.

Soll bei normalem Straßentransport des Schleppers aus Sicherheitsgründen ein Lenkbremsvorgang ausgeschlossen sein, läßt sich die Schwenkbeweglichkeit des Bremspedals 1 dadurch aufheben, daß als zusätzliches Sicherungsele­ ment ein Arretierhebel 23 vorgesehen ist, der in einer am Pedalsteg 7 befestigten Führung 24 drehbar und verschiebbar gelagert und außen mit einer Abwinklung versehen ist, die mit dem Fahrerfuß oder auch manuell bewegt werden kann. Durch diesen Arretierhebel 23 läßt sich mittels hierfür geeigneter Anschläge die Pedalplatte 11 horizontal festlegen.

Anstatt die schwenkbar gelagerte Pedalplatte 11 durch einen Hebel 23 zu arretieren, kann ein zusätzliches, als Hilfspedal wirkendes Bremspedal vorgesehen sein, welches die schwenkbar gelagerte Pedalplatte 11 teil­ weise überdeckt und am Pedalhebel 2 befestigt ist.

Wie in Fig. 4 angedeutet, können Hauptbremsleitung 10 und Bremsleitungen 14, 15 außerhalb ihrer Ein- bzw. Ausmündung am Lenkbremsventil 8 entlang des Pedalhe­ bels 2 als Schlauch- oder Rohrleitung bis unterhalb der Pedalrolle 5 verlegt sein.

Nach dem abgewandelten Ausführungsbeispiel der Fig. 5 ist die Tritt- oder Pedalplatte 11 an ihrer Unterseite von zwei beidseitig ihrer Längsmittelachse angeordneten Schwenk­ zapfen 20, 20′ derart abgestützt, daß sie bei einseitigem Niedertreten des Bremspedals 1, wie dies in Fig. 5 mit ge­ strichelter Tritt- oder Pedalplatte 11 angedeutet ist, um den einen Schwenkzapfen 20 begrenzt schwenkbar auf diesem aufliegt, während sie sich vom benachbarten Schwenkzapfen 20′ löst.

Die zwei Schwenkzapfen 20, 20′ sind parallel zur Unterseite der Tritt- oder Pedalplatte 11 und auf gleichem Abstand zu deren Längsmittelachse in Lagerflanschen befestigt. Die La­ gerstellen an der Oberseite des Pedalstegs 7, in denen bei einer für Lenkbremsbetrieb einseitig angetretenen Pedal­ platte 11 sich der eine Schwenkzapfen 20 abstützt, wäh­ rend der andere Schwenkzapfen 20′ eine Ausweichbewegung nach oben vollführt, sind als hochstehend und leicht bogen­ förmig verlaufende Langlöcher 25 ausgebildet, deren aus­ gesparte Führungslänge dem Hub des sich jeweils nicht ab­ stützenden, nach oben ausweichenden Schwenkzapfens ent­ spricht. Um eine ausreichende Freigängigkeit der Schwenk­ zapfen 20, 20′ in den Langlöchern 25 sicherzustellen, entspricht der mittlere Bogenradius der Langlöcher 25 dem Abstand zwischen den beiden Schwenkzapfen 20, 20′.

Nach Vollendung des Lenkbremsvorganges nimmt der Fahrer seinen Fuß von der einen Pedalplattenhälfte, in Fig. 5 beispielsweise von der linken Pedalplattenhälfte 21 weg mit der Folge, daß die Rückstellfedern der Ventilschließ­ körper den Ventilstößel, beispielsweise in Fig. 5 den Ven­ tilstößel 17, nach oben drücken, wodurch sich die Tritt- oder Pedalplatte 11 wieder horizontal stellt. Nebenher übernimmt die Rückholfeder 4 die Rückführung des Pedal­ hebels 2 in seine Ausgangsstellung.

Zur Einleitung einer beidseitigen Abbremsung der Treibräder stellt der Fahrer seinen Fuß mehr oder weniger in die Mitte der Tritt- oder Pedalplatte 11. Dabei kommt es auch bei einem geringen Andruck auf diese Platte noch nicht zu einer Kippbewegung, die einen Lenkbremsvorgang auslösen würde, da die gleichzeitige Auflagerung der beiden Schwenkzapfen 20, 20′ in den unteren Begrenzungen der Langlöcher 25 eine definierte Ausgangslage für das weitere Niedertreten des Bremspedals verschafft, ohne daß einer der Ventil­ stößel 17 oder 18 hierbei Kontakt mit der Unterseite der Tritt- oder Pedalplatte bekommt.

Claims (6)

1. Hydraulische Brems- und Lenkbremseinrichtung für die nichtschwenkbaren Treibräder an Zug- und Ackerschlep­ pern unter Verwendung nur eines einzigen Bremspedals, dessen Tritt- oder Pedalplatte bei Lenkbremsung um einen in der vertikalen Fahrzeug-Längsebene verlaufenden Schwenkzapfen begrenzt schwenkbeweglich gelagert ist, sowie mindestens eines die Bremsleitungen für die linke und die rechte Radbremse beaufschlagenden Lenkbremsventils, dadurch gekennzeichnet, daß das Lenkbremsventil (8) in das freie Ende eines Bremspedalhebels (2) integriert ist, an welchem Ende die Tritt- oder Pedalplatte (11) derart gelagert ist, daß bei Lenkbremsung wahlweise eines von zwei an ihrer Unterseite zu beiden Seiten der Symmetrieachse (19) des Bremspedals (1) nach oben vorstehenden Ventilstößeln (17 bzw. 18) in Schließrichtung verstellbar ist.

2. Brems- und Lenkbremseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei hängender Anordnung des Bremspedalhebels (2) das Lenkbremsventil (8) in einem an dessen unterem Ende angeordneten Pedalsteg (7) eingebaut ist.

3. Brems- und Lenkbremseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die als druckempfindliche Fühler an der Oberseite des Pedalsteges (7) nach oben vorstehenden Ventilstößel (17, 18) im Innern des Pedalsteges (7) Ventilschließkörper des Lenkbremsventils (8) bilden.

4. Brems- und Lenkbremseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die den Ventilstößeln (17, 18) bzw. den Ventilschließkörpern zugeordneten Ventilkammern des Lenkbremsventils (8) über eine Querbohrung (16) miteinander und mit dem Einlaß (9) für die vom Hauptbremszylinder abgehende Hauptbremsleitung (10) sowie mit zwei Auslässen (12, 13) verbunden sind, von denen bei Lenkbremsung immer ein Auslaß (12 bzw. 13) durch einen der federbelasteten Ventilschließkörper absperrbar ist.

5. Brems- und Lenkbremseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der von der bei Einzelradbremsung jeweils niedergetretenen Pedalplattenhälfte (21 bzw. 22) betätigte Ventilstößel (17 bzw. 18) den einen Auslaß (12 oder 113) vom Einlaß (9) und der Querbohrung (16) absperrt, bevor bei fortgesetztem Niedertreten des Bremspedals (1) Bremsflüssigkeit vom Einlaß (9) zu dem anderen, offen gebliebenen Auslaß (13 bzw. 12) gefördert wird.

6. Brems- und Lenkbremseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Pedalhebel (2) eine Rückholfeder (4) angreift, deren Federkraft größer ist als die der Rückstellfedern der Ventilschließkörper im Lenkbremsventil (8).