DE465038C - Fahrzeugbremse mit hydraulischem Zwischenglied zwischen Triebkraft und Bremskolben - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Fahrzeugbremse mit hydraulischem Zwischenglied zwischen Triebkraft und Bremskolben und bezieht sich im besonderen auf die Herbeiführung des Anlegens der Bremsklötze an die Räder vor der Ausübung der Bremswirkung selbst, d. h. auf die Durchführung der ersten Phase des Gesamtbremsvorgangs einer solchen Bremse. Um unabhängig von dem jeweiligen Spiel der Bremsklötze deren Anlegen an die Räder unter allen Umständen während eines bestimmten, der eigentlichen Bremsung vorangehenden Anfangsteils des Gesamtbremshubes zu gewährleisten, steht erfindungsgemäß der Zylinder des Bremskolbens mit einem Druckflüssigkeitsbehälter über ein Abschlußventü in Verbindung, das von einem durch die Triebkraft bewegten, vorzugsweise zwischen dieser und dem hydraulischen Zwischenglied einge-

ao fügten Kolben mittel- oder unmittelbar derart gesteuert wird, daß der Übertritt von Flüssigkeit vom Zylinder nach dem Behälter oder vom Behälter nach dem Zylinder während jenes Anfangsteilhubes stattfinden kann, bei der eigentlichen Bremsung und bei der Entbremsung aber verhindert ist.

Das die Verbindung zwischen dem Bremszylinder und dem Druckflüssigkeitsbehälter beherrschende Ventil kann vom Triebkolben auf elektrischem Wege gesteuert werden, indem der Triebkolben während jenes Anfangsteilhubes einen Kontakt im Stromkreis eines Solenoides schließt, das bei Erregung das Ventil entgegen der Wirkung einer Schließungsfeder öffnet und dessen Stromkreis außerdem über weitere Kontakte verläuft, die von dem Bremssteuerhebel beim Übergang in die Bremsstellung geschlossen und beim Rückgang in die Entbremsungsstellung geöffnet werden. Statt mit Hilfe eines Sblenoids kann das zwischen Bremszylinder und Druckbehälter vorgesehene Ventil auch durch mechanische Mittel vom Triebkolben aus beeinflußt werden, der in diesem Falle mit einer unter Federwirkung stehenden Klinke oder einer ähnlichen Vorrichtung versehen ist, welche das Ventil während des erwähnten Anfangsteilhubes öffnet, bei der eigentlichen Bremsung und der Entbremsung aber leer läuft. Die Verbindung zwischen dem Bremszylinder und dem Druckbehälter kann ferner auch von zwei vom Triebkolben nacheinander gesteuerten Ventilen beherrscht sein, die in Reihen- oder Parallelschaltung angeordnet sind und von denen das eine während der Hauptstrecke des für das Anlegen der Bremsklötze an die Räder vorgesehenen Anfangsteilhubes des Triebkolbens und das andere dann am Ende dieses Teilhubes geöffnet wird, wobei bei Parallelschaltung dieser Ventile noch ein nach dem Druckbehälter sich öffnendes selbsttätiges Rückschlagventil

in Reihe mit dem zuerst gesteuerten. Ventil vorgesehen ist und bei Reihenschaltung das zuletzt gesteuerte Ventil gleichzeitig im Sinne eines solchen Rückschlagventils wirkt. Die Zeichnung zeigt die Fahrzeugbremse nach der Erfindung beispielsweise in mehreren Ausführungsformen in den Abb. ι bis 4. Bei der Anordnung nach Abb. 1 ist eine elektrische Steuerung des den Bremszylinder und den Druckbehälter verbindenden Ventils durch das Trieb organ vorgesehen, wahrend Abb. 2 eine mechanische Steuerung dieses Ventils erkennen läßt. Die Abb. 3 und 4 veranschaulichen Ausführungsformen der Erfindung mit drei und zwei Ventilen zwischen Bremszylinder und Druckbehälter.

Gemäß Abb. 1 ist das Bremsgestänge schematisch durch einen um einen festen Zapfen 2 schwingbaren Hebel 1 dargestellt, der den an' das Rad 4 anzulegenden Bremsklotz 3 trägt und an den Kolben 5 angelenkt ist, der in dem Zylinder 6 sich verschiebt und bei der Entbremsung durch die Schraubenfeder 7 in die dargestellte NormaUage übergeführt wird. Der Zylinder 6 wird durch den Teil a eines Stufenkolbens 8 abgeschlossen, dessen anderer Teilö bei der Bremsung unter der Einwirkung eines Druckmediums steht, das den ganzen Stufenkolben 8 nach rechts verschiebt, so daß er als Triebkolben auf das im Zylinder 6 enthaltene hydraulische Zwischenglied wirkt, das z. B. aus Öl besteht

Der Zylinder 6 steht durch eine Leitung 9 mit einem Behälter 10 in Verbindung, der Flüssigkeit unter Druck enthält. In der Leitung 9 ist ein Ventil 11 vorgesehen, das für gewöhnlich durch eine Feder 12 geschlossen gehalten wird und dessen Spindel mit dem Kern eines Solenoids 13 verbunden ist, dessen elektrischer Stromkreis 14 an zwei Kontaktstellen unterbrochen werden kann. Die-eine Unterbrechung kann durch die Verstellung des Handgriffes 15 des Bremssteuerschalters bewirkt werden, der in der gestrichelt angedeuteten Lage sowohl den Stromkreis 14 schließt als auch das Druckmedium auf den Kolben 8 einwirken läßt, und die zweite Unterbrechung erfolgt durch die Verschiebung einer Kontaktfeder 16, die an dem Differentialkolben 8 angebracht ist und beim Verlassen der feststehenden Kontaktfeder 17 nach einem bestimmten Anfangsteilhub d des Kolbens 8 den Stromkreis 14 öffnet.

Während dieses dem normalen Spiel des Klotzes 3 entsprechenden Anfangsteilhubes d des Stufenkolbens 8 bleibt das Ventil 11 infolge der Einschaltung des Stromkreises 14 durch das erregte Solenoid 13 angehoben und läßt in den Zylinder 6 Druckflüssigkeit aus dem Behälter 10 über die Leitung 9 einströmen, wodurch der Bremskolben 5 rasch nach rechts bewegt wird und dabei den Bremsklotz 3 zum Anliegen, an das Rad 4 bringt. Hat der Stufenkolben 8 inzwischen noch nicht die H'ubstreckeui durchlaufen, so fördert er bis zum Ende dieses Teilhubes Flüssigkeit aus dem Zylinder 6 in den Behälter 10 zurück, da das Ventil 11 solange offen bleibt. Wenn am Ende des Hübest der Kontakt 16 außer Berührung mit dem Kontakt 17 kommt, wird der Stromkreis 14 des Solenoids 13 unterbrochen und das Ventil 11 durch seine Feder 12 geschlossen. Durch weitere Rechtsverschiebung des Stufenkolbens 8 erfolgt nunmehr das Anpressen des Klotzes 3 an das Rad 4, d. h. die'eigentliche Bremsung, bei der das Ventil 11 geschlossen bleibt und leinen Flüssigkeitsübertritt zwischen den Räumen 6 und 10 verhindert. Die Lösung der Bremse wird durch Rückführung des Handgriffes 15 in die vollausgezeichnete Stellung bewirkt. Der Stufenkolben 8 kann dann in die in Abb. 1 dargesitellta Ausgangslage durch irgendein in der Zeichnung nicht dargestelltes Mittel, z. B. ein erregtes Solenoid, zurückbewegt werden, während der Bremskolben 5 durch die Feder 7 in seme Anfangsstellung zurückgeführt wird. Während dieser Entbremsung bleibt der Stromkreis 14, auch wenn die Kontakte 16 und 17 wieder in Berührung kommen, offen, da er durch die Verstellung des Handgriffes 15 am Bremssteuerschalter unterbrochen wird. Infolgedessen 'kann auch bei der Entbremsung kein Flüssigkeitsaustausch mehr zwischen <dem Zylinder 6 und dem Behälter 10 über das Ventil 11 stattfinden, und der Bremsklotz 3 wird sich von dem Rad 4 um eine dem Teilhub d entsprechende Strecke entfernen.

,Bei der Anordnung nach Abb. 2 ist der Kolben 19, der auf der einen Seite mittels des Hebels 32' mit dem Bremsgestänge 33' verbunden ist, auf der anderen Seite mit einer Stange 18 versehen, die an ihrem Ende eine ausschwingbare Klinke 20 trägt, die für gewöhnlich durch eine Feder 21 in der in der Zeichnung dargestellten Lage gehalten wird. Wenn, man mittels des Handgriffes 22 das in der Verbindungsleitung 23 zwischen dem Druckbehälter 24 und dem Zylinder 25 hegende Ventil in die Öffiiungsstellung bringt, wirkt die Druckflüssigkeit des Behälters 24 auf den Kolben 19 ein und verschiebt ihn nach rechts. Der Kolben 19 veranlaßt während eines bestimmten Anfangst eilhubes,_: welcher der Hubstrecke d der Abb. 1 entspricht, durch die Wirkung der Klinke 20 das Anheben eines Winkelhebels 26 und damit die Öffnung eines Ventils 27, das mit einer Feder belastet ist. Die Öffnung dieses Ventils ermöglicht den Übertritt von Druckflüssigkeit aus dem Raum 2 5 über das Rohr 29 nach dem Zylinder 30 eines kleineren Kolbens 31,

der an den mit dem Bremsgestänge 23 verbundenen Hebel 32 angelenkt ist, der durch eine Ausgleichsstange 3 4 und eine Rückholfeder 3S mit dem Hebel 32' verbunden ist.
Der von der Druckflüssigkeit nach links verschobene Kolben 31 gewährleistet das rasche und zuverlässige Anlegen der Bremsklötze an die Räder während des erwähnten Anfangsteilhubes d des großen Kolbens 19.

Wenn dieses Bremsklotzanlegen vor Beendigung dieses Teilhubes ausgeführt ist, wird über das dann noch offen gehaltene Ventil 27 eine Rückförderung von Flüssigkeit aus dem Zylinder 30 nach dem Raum 25 durch den Kolben 31 stattfinden, indem der große Kolben r 9 über die Hebelverbindung 32', 34, 32 infolge der Verhinderung einer weiteren Bremsklotzbewegung durch die Räder eine Rückverschiebung des kleinen Kolbens. 31 nach rechts herbeiführt. Nachdem der Kolben 19 die Hubstrecke d durchlaufen hat, wird das Ventil 27 von der Klinke 20 freigegeben und durch die Feder 28 geschlossen. Der Kolben 19 setzt seine Rechtsverschiebung fort und bewirkt das Andrücken der Klötze an die Räder, während der Kolben 31 in der am Ende des Hubes d eingenommenen Stellung während dieser Bremsung und auch während der Entbremsung verbleibt. Bei der Entbremsung, die durch irgendeine Kraftwirkung ausgeführt werden kann, läuft die Klinke 20 leer. Die Spannung der Feder 28 ist natürlich größer als der Höchstwert des im Raum 25 herrschenden Druckes.

Die Anordnung nach Abb. 3 zeigt eine das Bremsgestänge schematisch darstellende Zugstange i, welche mit einem in einem Zylinder 6 verschieblichen Kolben 5 verbunden ist. Das andere Ende des Zylinders 6 ist durch einen Stufenkolben 8 abgeschlossen, dessen Teil α eine Verlängerung 3 6 in Stangenform aufweist. Die Stange 36 besitzt eine Erhöhung 37, die am Anfang der Verschiebung des Triebkolbens 8 die Spindel eines federbelasteten Ventils 38 anhebt, das in der Verbindungsleitung 39 zwischen dem Druckbehälter 10 und dem Zylinder 6 angeordnet ist. Diese Leitung 39 wird anderseits noch von einem selbsttätigen Rückschlagventil 40 beherrscht, das sich nach dem Behälter 10 zu öffnet. Parallel zu dem federbelasteten Ventil 38 ist in einer Abzweigleitung 43 ein Ventil 42 angeordnet, das ebenfalls unter der Einwirkung einer Schließungsfeder steht und von der Stange 36 mittels der Nase 41 am Ende der Öffnungszeit des Ventils 38 oder unmittelbar darauf geöffnet wird. Die Summe der Öffnungszeiten der Ventile 38 und 42 entspricht dem in Abb. 1 mit d bezeichneten Anfangsteilhub des Trieborgans 8. Das auf den großen Teil b des Stufenkolbens 8 wirkende Druck-' medium wird über die Leitung 44 dem Druckbehälter 10 entnommen.

Bei der Bremsung wird während des An- '. fangsteilhubes d des Stufenkolbens 8 zunächst das Ventil 3 8 von der Stange 36 für eine der Länge der Erhöhung 37 entsprechende Zeit offen gehalten und dann für den Rest der Hubstrecke d das Ventil 42 durch die Nase 41 ; geöffnet. Wenn das Spiel der Bremsklötze dem Teilhub d des Stufenkolbens 8 entspricht oder größer geworden ist, kann über das geöffnete Ventil 38 kein Flüssigkeitsübertritt zwischen den Räumen 10 und 6 stattfinden, da der Druck des Behälters 10 den , Druck im Zylinder 6 übertrifft und das Rück- ! schlagventil 40 geschlossen hält. Erst wenn das Ventil 42 geöffnet wird, kann Druckflüssigkeit aus dem Behälter 10 nach dem Zylinder 6 über die Nebenleitung 43 strömen und das Anlegen der Bremsklötze an die Räder, falls es noch nicht durch den Stufenkolben 8 bewirkt ist, durch rasches Verschieben des Bremskolbens 5 noch innerhalb der erwähnten Hubstrecke d herbeiführen. 8g

Ist anderseits das Spiel der Bremsklötze kleiner als diese Hubstrecke d geworden, so tritt nach dem Anlegen der Bremsklötze an die Räder für den danin noch nicht vom Stufenkolben 8 durchlaufenen Rest des Teilhübest? ein Ansteigen des Druckes im Zylinder 6 über den Druck des Behälters 10 ein, was infolge der Stufenform des Kolbens 8 möglich ist. Dann findet ein Überströmen von Flüssigkeit aus dem Raum 6 nach dem Raumio zuerst über die Ventile 40 und 38 und nach Schließung des Ventils 38 über das Ventil 42 während des Restes der Hubstrecke d statt. Vergrößerungen und Verkleinerungen des Spiels der Bremsklötze folgen einander bei der Fahrt infolge der Änderungen der Wagenlast sehr häufig, und für beide Fälle wird durch die parallel geschalteten Ventile 38, 32 bei der Anordnung ί der Abb. 3 ein zuverlässiges Anlegen der Bremsklötze an die Räder während der dem normalen Spiel entsprechenden Teilhubstrecke d gewährleistet. Nach Durchlaufen dieser Hubstrecke bewirkt der Stufenkolben 8 die eigentliche Bremsung, während welcher die federbelasteten Ventile 38' und 42 gej schlossen gehalten bleiben, so daß kein Flüssigkeitswechsel mehr zwischen den Räumen 6 und 10 auftreten kann. Auch bei der Entbiemsung, die z. B. in bekannter Weise durch iij ein den Stufenkolben in die Ausgangsstellung bewegendes Solenoid bewirkt werdein kann, findet kein solcher Flüssigkeitswechsel statt. Wenn der zurückgehende Stufenkolben mit der Nase 41 das Ventil 42 und mit der Er- iao höhung 37 das Ventil 38 öffnet, herrscht Druckgleichheit in den Räumen 6 und 10,

da die beiden Kolben 8 und 5 dieselbe Stellung wie bei der während der Bremsung erfolgten Öffnung dieser Ventile 'einnehmen. Außerdem ist ein Übertritt von Flüssigkeit aus dem Behälter 10 nach dem Zylinder 6 über das Ventil 3 8 auch durch das Rückschlagventil 40 verhindert.

Die Anordnung nach Abb. 4 unterscheidet sich von der Bremsung nach Abb. 3 nur dadurch, daß die Ventile 40 und 42 der Abb. 3 durch ein einziges Ventil 42 ersetzt sind, das in Reihe mit dem Ventil 3 8 liegt und sowohl von der Stange 36 mittels der seine Spindel 45 anhebenden Nase 41 geöffnet werden, als auch selbsttätig sich nach dem Druckbehälter zu in der Art 'eines Rückschlagventils öffnen kann. Im übrigen stimmt die Bremseinrichtung nach Abb. '4 in Anordnung und Wirkungsweise mit der Abb. 3 überein. Der ao Bremskolben 5 der Abb. 3 und 4 hat einen Heineren Durchmesser als der Teil 6 des Stufenkolbens 8, kann aber auch gleich oder größer als der Stufenkolben sein, wenn nur Vorsorge¹ getroffen ist, daß das auf jeden as dieser beiden Kolben wirkende Druckmedium des Behälters 10 auf den Bremskolben 5 eine geringere Kraft als auf den Triebkolben 8 ausübt. Auf alle Fälle ist die von dem Bremskolben 5 ausgeübte Kraftwirkung derart bemessen, daß die passiven Widerstände und die Rückholfedern des Bremsgestänges überwunden und die Bremsklötze während des Anfangs' des Hubes des Triebkolbens leicht an die Räder angelegt werden.

Claims (5)

1. Patentansprüche:

   i. Bremse mit hydraulischem Zwischenglied zwischen Triebkraft und Bremskolben, dadurch gekennzeichniet, daß der Zylinder (6, 30) des Bremskolbens (5, 31) mit einem Druckflüssigkeitsbehälter (10, 25) über ein Abschlußventil (11, 27, 38, 40, 42) in Verbindung steht, das von einem durch die Triebkraft bewegten, vorzugsweise zwischen dieser und dem hydraulischen Zwischenglied eingefügten Kolben (8, 19) derart gesteuert wird, daß der Übertritt von Flüssigkeit vom Druckbehälter (10, 25) nachdem Zylinder (6, 30) oder vom Zylinder (6, 30) nach dem Druckbehälter (10, 25) während eines bestimmten, der eigentlichen Bremsung vorangehenden Anfangsteilhubes (d) des von der Triebkraft bewegten Kolbens (8, 19) stattfinden kann, bei der eigentlichen Bremsung und bei der Entbremsung aber verhindert ist (Abb. 1 bis 4).
2. 2. Bremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das die Verbindung zwischen dem Bremszylinder (6) und dem Drudkbehälter (10) beherrschende Ventil (11) von dem durch die Triebkraft bewegten Kolben (8) unter Vermittlung eines Solenoids (13) gesteuert wird, das bei Erregung das Ventil (11) entgegen der Wirkung einer Schließungsfeder (12) öffnet und dessen Stromkreis (14) über zwei Kontaktstellen verläuft, von denen die eine (16, 17) vom Triebkolben (8) während des bestimmten Anfangsteilhubes (d) geschlossen und die andere vom Bremssteuerhebel (15) beim Übergang in die Bremsstellung verbunden und beim Rückgang in die Entbremsungsstellung geröffnet ■ wird (Abb. 1).
3. 3. Bremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der von der Triebkraft bewegte Kolben (19) das den Flüssigkeitsübertritt von und nach dem Druckbehälter (25) beherrschende Ventil (27) mittels einer an ihm angebrachten federnden Klinke (20) oder einer ähnlichen Vorrichtung steuert, die das Ventil (27) während des bestimmten Anfangsteilhubes (d) offen hält, bei der eigentlichen Bremsung und der Entbremsung aber leer läuft (Abb. 2).
4. 4. Bremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Druckbehälter (10) und dem Bremszylinder (6) zwei vom Triebkolben (8) nacheinander gesteuerte Ventile (38 und 42) in Parallel- oder Reihenschaltung vorgesehen sind, von denen das eine (38) während der Hauptstrecke des bestimmten Anfangsteühubes (d) und das andere (42) dann am Ende dieses Teilhubes geöffnet wird, wobei" bei Parallelschaltung dieser Ventile noch ein nach dem Druckbehälter (10) sich öffnendes, selbsttätiges Rückschllagventil (40) in Reihe mit dem zuerst gesteuerten Ventil (38) angeordnet ist ,und bei Reihenschaltung das zuletzt gesteuerte Ventil (42) gleichzeitig im Sinne eines solchen Rückschlagventils wirkt (Abb. 3 10g und 4).
5. 5. Bremse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das gleiche Druckmedium, das im Druckbehälter (10) wirksam ist, auch zur Bewegimg des Triebkolbens (8) benutzt ist und der Bremskolben (5) einen kleineren Durchmesser als der Triebkolben (8) bebesitzt (Abb. 3, 4).

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen