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Die
Erfindung betrifft Verbesserungen von Fahrzeugbremssystemen oder
in Beziehung auf derartige Systeme und insbesondere, wenn auch nicht ausschließlich, Bremssysteme
für landwirtschaftliche Fahrzeuge,
wie Traktoren und dergleichen.
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Landwirtschaftliche
Fahrzeuge sind üblicherweise
mit Bremssystemen versehen, welche "Ringkolbenbremsen" verwenden, bei denen ein in einer Achse
enthaltenes Medium unter Druck gesetzt wird, wenn ein Bremspedal
heruntergedrückt
wird, um einen Kolben zu betätigen,
um die Bremse an einem Hinterrad anzuziehen.
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Normalerweise
sind getrennte Bremspedale vorgesehen, um die Bremsen an den Hinterrädern auf
gegenüberliegenden
Seiten des Fahrzeuges zu betätigen.
Auf diese Weise können
die Hinterräder unabhängig gebremst
werden, um die Steuerung zu erleichtern, indem das mit der Bremse
für das
jeweilige Hinterrad verbundene Bremspedal heruntergedrückt wird
oder gleichzeitig für
eine volle Verzögerung
des Fahrzeuges beide Bremspedale heruntergedrückt werden.
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Landwirtschaftliche
Fahrzeuge, insbesondere Traktoren, enthalten typischerweise eine
Quelle unter Druck gesetzter Hydraulikflüssigkeit zur Betätigung von
Zusatzgeräten
und es ist bekannt, dies in einem Verstärker zu verwenden, um eine
Eingangskraft zu verstärken,
die dann zur Betätigung
der Bremsen eine verstärkte
Ausgangskraft erzeugt. Auf diese Weise wird die Bremsleistung, insbesondere zur
vollen Verzögerung
des Fahrzeuges, verbessert.
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Die
bekannten Verstärker
haben normalerweise einen Verstärkerkolben,
der in einer Bohrung in einem Gehäuse arbeitet, um eine Ausgangskraft
in Abhängigkeit
von einem Druck zu erzeugen, welcher einer Druckkammer unter Steuerung
eines Steuerungsventils zugeleitet wird, welches seinerseits auf eine
Eingangskraft anspricht.
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Die
Eingangskraft ist die Kraft, die durch Betätigung des Bremspedals erzeugt
wird, welches das Steuerventil betätigt, um die Druckkammer mit
der Quelle unter Druck stehender Hydraulikflüssigkeit zu verbinden, welche
wirksam ist, den Verstärkerkolben zu
verschieben und die verstärkte
Ausgangskraft zur Betätigung
der Bremsen zu erzeugen.
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Üblicherweise
sind die Verstärker
in einer von den Bremsen entfernten Stelle eingebaut und sind typischerweise
in der Kabine des Fahrzeugs montiert, was bedingt, dass lange Hydraulikleitungsstränge zu und
von der Fahrzeugkabine verlaufen, um die Verstärker mit den Bremsen und der
vorhandenen Versorgung von Druckmedium zu verbinden.
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Derartige
Leitungen erhöhen
die Einbaukosten und führen
zu erheblichen Geräuschpegeln,
wie sie durch die Strömung
von Hydraulikflüssigkeit
in den Leitungen erzeugt werden, wenn diese zu und von der Fahrzeugkabine
strömt,
wenn das Bremssystem betätigt
wird.
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Ferner
liegen die Rohrleitungen in vielen Fällen frei und es besteht das
Risiko der Beschädigung der
Leitungsstränge
mit Verlust der Hydraulikflüssigkeit
und vergrößertem Risiko
zu Verletzungen wegen Versagens des Bremssystems.
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Hinzu
kommt, dass die entfernte Anordnung des Verstärkers in der Kabine zu Ansprech-
und Hystereseproblemen wegen des relativ hohen volumetrischen Verbrauchs
einiger Ringkolbenbremsen führen
kann.
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Die
US-A-5645143 beschreibt ein elektronisch steuerbares Fahrzeugbremssystem
mit einer Kolben/Zylinderanordnung zum Bremsen eines Rades, bei
welchem eine Reibkraft an ein Reibelement angelegt wird, welches
mit dem Rad gekoppelt ist und welches durch Verschiebung eines elektrisch
betätigbaren
Elements in einer Hydraulikkammer der Kolben/Zylinderanordnung als
Funktion von Steuersignalen von einer elektronischen Steuerung vergrößert oder
verringert werden kann.
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Die
vorliegende Erfindung beruht auf der Betrachtung der oben stehenden
Probleme und Nachteile bekannter Bremssysteme.
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Folglich
ist es ein Gegenstand der Erfindung, ein Bremssystem vorzuschlagen,
welches einen Verstärker
zum Verstärken
einer Eingangskraft und Erzeugen einer verstärkten Ausgangskraft zur Betätigung der
Bremse umfasst, bei welchem die Leitungsstränge, die den Verstärker mit
der Bremse verbinden, verringert sind und insbesondere vermieden werden.
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Weiterer
Gegenstand der Erfindung ist es, ein Bremssystem vorzuschlagen,
welches einen Verstärker
verwendet, bei welchem die durch Betätigung des Bremssystems erzeugten
Geräuschpegel
verringert sind.
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Weiterer
Gegenstand der Erfindung ist es, ein Bremssystem vorzuschlagen,
welches einen Verstärker
verwendet, bei welchem der Einbau des Verstärkers einfach und der Zugang
zu dem Verstärker für Reparaturen
und Wartungen erleichtert ist.
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Diese
und weitere Gegenstände
der Erfindung werden allgemein durch eine Anordnung erreicht, bei
welchem der Verstärker
für eine
Bremse aus der Kabine entfernt und direkt an der Bremse eines abzubremsenden
Rades angeordnet ist.
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Somit
wird nach einem ersten Gesichtspunkt der Erfindung ein Fahrzeugbremssystem
mit einem Verstärker
und einer Bremse vorgeschlagen, die in einer integrierten Einheit
kombiniert sind, wobei der Verstärker
derart angeordnet ist, dass er eine Eingangskraft verstärkt und
eine verstärkte
Ausgangskraft in Abhängigkeit
von einem einer Druckkammer zugeleiteten Druck unter Steuerung eines
Ventils erzeugt, um die Bremse für
ein Rad des Fahrzeuges zu betätigen,
welches dadurch gekennzeichnet ist, dass der Verstärker einen
Verstärkerkolben
aufweist, welcher in einer Bohrung arbeitet, um die verstärkte Ausgangskraft
zu erzeugen, und dass das Ventil die Verbindung zwischen der Druckkammer
und entweder einem Vorratstank oder einer Zufuhr des Druckmediums
in Abhängigkeit
von der Eingangskraft steuert.
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Durch
Kombination des Verstärkers
mit der Bremse wirkt die Ausgangskraft von dem Verstärker direkt,
um die Bremse zu betätigen.
Auf diese Weise werden lange Leitungsstränge zum Verbinden des Verstärkers mit
der Bremse vermieden, und die Geräuschpegel beim Betrieb werden
verringert. Hinzu kommt, dass die Ansprech- und Hystereseprobleme vorhandener,
in der Kabine montierter Verstärker
im wesentlichen vermieden werden.
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Hinzu
kommt, dass ein einfaches Betätigungssystem
für den
Verstärker
verwendet werden kann, wie beispielsweise einem Bremspedal, welches
einen Hauptzylinder betätigt,
um die Eingangskraft für
den Verstärker
zu liefern.
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Ferner
kann eine selbst entlüftende
Eigenschaft für
die Bremsenhydraulik über
den Verstärker vorgesehen
sein. Dies weist einen besonderen Vorteil bei der Anwendung der
Erfindung auf hydrostatische Antriebe auf und vereinfacht die Verbindung
mit der vorhandenen Hydraulikzufuhr.
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Zusätzlich können vorgefertigte
Achsanordnungen mit integrierten Hydraulikverstärkern geschaffen werden. Dies
weist Vorteile für
die Herstellung, den Einbau und die anschließende Wartung der Achsanordnungen
auf.
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Bevorzugt
umfasst die Bremse einen Kolben gleitbar in einer Bohrung, um die
Bremskraft unter der Steuerung eines Mediendrucks in einer Kammer in
Abhängigkeit
von der verstärkten
Ausgangskraft des Verstärkers
aufzubringen.
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Die
Bremse kann eine Ringkolbenbremse sein. In diesem Falle ist die
Kammer innerhalb eines Achsgehäuses
für das
abzubremsende Rad angeordnet, wobei der Verstärker auf dem Gehäuse montiert
ist, so dass die verstärkte
Ausgangskraft direkt auf das Medium in der Kammer wirkt.
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Vorzugsweise
ist in einem Ruhezustand oder passiven Zustand des Verstärkers eine
Vorratstanköffnung
geöffnet
und eine Zuführöffnung geschlossen,
um die Druckkammer von der Medienzufuhr zu trennen, wobei das Ventil
betätigbar
ist, um in Abhängigkeit
von der Eingangskraft die Vorratstanköffnung zu schließen und
die Zufuhröffnung
zu öffnen,
um die Druckkammer mit der Medienzufuhr zu verbinden.
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Auf
diese Weise schiebt der Druck des in die Druckkammer eingeleiteten
Mediums den Verstärkerkolben
vor, um die Eingangskraft zu verstärken, und um die verstärkte Ausgangskraft
zur Betätigung der
Bremse zu erzeugen.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform nach
der Erfindung umfasst das Ventil eine in einer Bohrung in dem Verstärkerkolben
arbeitende Spule, um das Öffnen
und Schließen
der Steueröffnungen zu
steuern, welche die Druckkammer mit dem Vorratstank und der Medienzufuhr
in Abhängigkeit
von der auf die Spule wirkenden Eingangskraft zu verbinden.
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Vorzugsweise
ist die Spule in eine zurückgezogene
Position in einem Ruhe- oder passiven Zustand des Verstärkers vorgespannt
und die Eingangskraft wird wirksam, um die Spule gegen die Vorspannung
zu verschieben.
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In
vorteilhafter Weise wird die Vorspannung durch eine Rückkehrfeder
in der Bohrung des Verstärkerkolbens,
in welcher die Spule arbeitet, erzeugt und ein Anschlag ist vorgesehen,
um die Bewegung der Spule zu begrenzen und um eine Endposition zu definieren,
welche eine weitere Trennung des Verstärkerkolbens von der Spule unter
Vorspannung der Feder verhindert.
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Ferner
ist es bevorzugt, dass die Zufuhröffnung geschlossen und die
Vorratstanköffnung
geöffnet
ist, wenn die Spule mit dem Anschlag in der Endposition in Eingriff
gelangt. Beispielsweise, wenn sowohl der Verstärkerkolben als auch die Spule
in ihren zurückgezogenen
Position befindlich sind. Auf diese Weise wird die Druckmediumzufuhr
von der Druckkammer getrennt, wenn die Spule mit dem Anschlag in
Eingriff gelangt.
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In
vorteilhafter Weise ist der Verstärker mit einem Entlüftungsloch
versehen, welches die Kammer mit dem Vorratstank in dem Ruhe- oder
passiven Zustand des Verstärkers
verbindet und das Entlüftungsloch
ist von der Kammer getrennt, wenn der Verstärkerkolben vorgeschoben ist.
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Vorzugsweist
ist der Verstärkerkolben
in eine zurückgezogene
Position in dem Ruhe- oder passiven Zustand des Verstärkers vorgespannt
und das Entlüftungsloch
verbindet die Kammer mit dem Vorratstank, wenn der Verstärkerkolben
in der zurückgezogenen
Stellung befindlich ist, wobei eine anfängliche Bewegung des Verstärkerkolbens
aus der zurückgezogenen
Stellung das Entlüftungsloch
von der Kammer trennt. Auf diese Weise ist die Kammer selbstentlüftend, wenn
die Bremse bei zurückgezogenem
Verstärkerkolben
nicht in Betrieb ist.
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Die
bevorzugte Position des Verstärkers,
um die Selbstentlüftung
der Kammer zu erreichen, ist auf der Oberseite der Kammer, wobei
sich der Verstärker senkrecht
erstreckt. Der Verstärker
kann auch angeordnet werden, um sich in einer anderen Richtung als vertikal
zu erstrecken, was von dem verfügbaren Raum
und anderen Bedingungen des Einbaus abhängt. Beispielsweise kann der
Verstärker
derart angeordnet werden, dass er sich in einem Winkel bis zu 90° aus der
Vertikalen, d.h. nahezu horizontal, erstreckt.
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Nach
einem zweiten Gesichtspunkt der Erfindung wird ein Fahrzeug vorgeschlagen,
welches ein Bremssystem nach dem ersten Gesichtspunkt der Erfindung
enthält.
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Bevorzugt
ist das Bremssystem derart ausgebildet, dass es die Bremskraft an
einem Hinterrad auf einer Seite des Fahrzeuges unter Steuerung eines
Betätigungssystems
aufbringt, welches ein Bremspedal umfasst, das einen Hauptzylinder
zur Betätigung
des Verstärkers
betätigt.
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In
vorteilhafte Weise weist das Fahrzeug ein weiteres Hinterrad auf
der einen Seite mit einem weiteren Bremssystem und einem Betätigungssystem für dieses
Rad auf. Auf diese Weise wird eine volle Verzögerung des Fahrzeugs erreicht,
indem beide Bremspedale gleichzeitig betätigt werden, um die Bremsen
an den Hinterrädern
auf beiden Seiten des Fahrzeugs zu betätigen, wobei die Steuerung
erleichtert werden kann, indem jedes der Bremspedale getrennt betätigt wird,
um die dazugehörige
Bremskraft lediglich auf das Hinterrad der dazugehörigen Seite
aufzubringen.
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Weitere
Vorteile des auf der Achse montierten Verstärkers nach vorliegender Erfindung
umfassen die Fähigkeit,
ein einfaches Hauptzylinderbetätigungsorgan
von der Kabine zum Verstärker
in einer vorgefertigten Achsanordnung zu schaffen, welche eine integrierte
hydraulische Verstärkerbremse
enthält
und welche einfach einzubauen ist.
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Diese
und weitere Vorteile, die sich aus der Verlegung des Verstärkers aus
der Kabine zur Bremse ergeben, werden im Folgenden unter Bezugnahme
auf eine Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Bremssystems
näher erläutert und
beschrieben.
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Im
Folgenden wird die Erfindung in Einzelheiten beispielhaft unter
Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. In den
Zeichnungen zeigt:
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1 eine senkrechte Schnittansicht
durch eine Bremse und Verstärkeranordnung
eines Fahrzeugbremssystems nach der Erfindung, wobei der Verstärker in
einem passiven oder Ruhezustand mit gelöster Bremse gezeigt ist;
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2 eine senkrechte Schnittansicht ähnlich 1, welche den Verstärker in
einem anfänglichen dynamischen
Zustand bei Betätigung
der Bremsen zeigt, und
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3 eine senkrechte Schnittansicht ähnlich 1, welche den Verstärker in
einem ausgeglichenen Zustand bei vollem Anziehen der Bremse zeigt.
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In
den Zeichnungen ist eine Bremse und Verstärkeranordnung 1 für ein Bremssystem
für ein
Hinterrad (nicht dargestellt) eines landwirtschaftlichen Fahrzeuges,
wie beispielsweise eines Traktors (nicht dargestellt) gezeigt. Das
Fahrzeug weist ein Paar von Hinterrädern, eines auf jeder Seite,
auf und jedes Hinterrad hat eine entsprechende Bremse und Verstärkeranordnung 1.
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Die
Konstruktion und der Betrieb beider Anordnungen 1 ist die
gleiche und zur Vereinfachung wird im Folgenden eine der Anordnungen
im Einzelnen beschrieben, wobei offensichtlich ist, dass die Beschreibung
gleichermaßen
die andere Anordnung umfasst.
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Die
Anordnung 1 enthält
eine Bremse 2 und einen Verstärker 3. Die Bremse 2 ist
betätigbar,
um eine Bremskraft auf ein Hinterrad unter der Steuerung des Verstärkers aufzubringen,
welcher seinerseits auf eine Eingangskraft von einem Betätigungssystem
(nicht dargestellt) anspricht, um zum Anziehen der Bremse 2 eine
verstärkte
Ausgangskraft zu erzeugen.
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Bei
dieser Ausführungsform
ist die Bremse 2 eine Ringkolbenbremse, die einen Ringkolben 4 aufweist,
welcher in einer Bohrung 5 in einem Gehäuse 6 einer Achse
für das
Hinterrad arbeitet. Der Kolben 4 trägt innere und äussere Dichtungen 7 und 8,
welche entsprechend in Eingriff mit der Bohrung 5 stehen
und eine Medienkammer 9 in dem Gehäuse 6 abdichten. Der
Kolben 4 ist betätigbar,
um die Bremskraft auf eine Bremsscheibe 10, die mit dem
Hnterrad verbunden ist, in Abhängig keit
von einem in der Kammer 9 aufgebrachten Mediendruck aufzubringen.
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Der
Verstärker 3 weist
ein Gehäuse 11 mit
einer Innenbohrung 12 auf, die an einem Ende des Gehäuses 11 offen
ist. Das Gehäuse 11 ist
lösbar
an dem Gehäuse 6 mittels
Schraubbolzen 13 (lediglich einer ist dargestellt) befestigt,
welche sich durch radiale Ansätze 74 (lediglich
einer ist dargestellt) an dem Gehäuse erstrecken, um das offene
Ende der Bohrung 12 mit einer Öffnung 14 auf der
Oberseite des Gehäuses 6 in Übereinstimmung
zu bringen.
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Die Öffnung 14 steht
in Verbindung mit der Kammer 9 in dem Gehäuse 6 und
ist durch eine Dichtung 15 abgedichtet, die durch das in
der Öffnung 14 angeordnete
Ende des Gehäuses 11 getragen
ist.
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Die
Bohrung 12 weist einen ersten Bohrungsabschnitt 16 auf,
welcher sich vom offenen Ende ausgehend erstreckt und an einer inneren Schulter 17 endet.
Die Schulter 17 führt
zu einem zweiten Bohrungsabschnitt 18 verringerten Querschnitts,
welcher sich koaxial zu dem ersten Bohrungsabschnitt 16 erstreckt
und an einer Endwandung 19 endet. Die Schulter 17 ist
mit einem erhöhten
ringförmigen
Kragen 20 versehen, welcher konzentrisch zu dem zweiten
Bohrungsabschnitt 18 ist.
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Ein
Verstärkerkolben 21 arbeitet
in dem ersten Bohrungsabschnitt 16 und weist einen rückspringenden
Teil 22 am Vorderende auf, welcher einen Sitz für ein Ende
einer Rückkehrfeder 23 bildet.
Das andere Ende der Rückkehrfeder 23 sitzt
an einem Montagering 24, welcher durch eine Federklammer 25 am
offenen Ende der Bohrung 12 gehalten ist.
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Die
Feder 23 spannt den Kolben 21 in die in 1 zurückgezogene Position vor, in
welcher das Hinterende des Kolbens 21 an dem Kragen 20 in
einem Ruhe- oder passiven Zustand des Verstärkers sitzt, wenn die Bremse 2 gelöst ist,
wie dies weiter unten beschrieben wird.
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Der
Verstärkerkolben 21 ist
in dem ersten Bohrungsabschnitt 16 gleitbar und weist drei
in axialen Abständen
vorgesehene Flächen 26, 27, 28 auf, die
mit entsprechenden Dichtungen 29, 30, 31 für den Eingriff
mit dem ersten Bohrungsabschnitt 16 versehen sind.
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Die
Flächen 26, 27, 28 trennen
zwei äussere ringförmige Ausnehmungen 32, 33,
welche eine Einlasskammer 34 und eine Auslasskammer 35 in
dem ersten Bohrungsabschnitt 16 definieren.
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Die
Einlasskammer 34 steht permanent in Verbindung mit einer
radialen Öffnung 36 in
der Wandung des Gehäuses 11,
welche an einer Zufuhr (nicht dargestellt) von Hochdruckhydraulikflüssigkeit
angeschlossen ist.
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Die
Auslasskammer 35 steht permanent mit einer radialen Öffnung 37 in
der Wandung des Gehäuses 11 in
Verbindung, welche mit einem Vorratstank (nicht dargestellt) von
Hydraulikflüssigkeit bei
atmosphärischem
Druck verbunden ist.
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Der
Verstärkerkolben 21 weist
eine innere Bohrung 38 auf, die vom Hinterende ausgeht
und an einer Endwandung 39 endet. Die Bohrung 38 weist einen
vergrößerten Querschnitt
auf und ist koaxial zu dem zweiten Bohrungsabschnitt 18 ausgerichtet.
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Eine
Spule 40 eines Steuerventils weist einen Vorderendabschnitt 41 auf,
der in einer Bohrung 38 des Kolbens 21 arbeitet
und einen hinteren Endabschnitt 42, der in dem zweiten
Bohrungsabschnitt 18 des Gehäuses 11 arbeitet.
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Der
vordere Endabschnitt 41 ist gleitbar in der Bohrung 38 und
weist eine innere Bohrung 43 auf, die sich zur Bohrung 38 am
Vorderende der Spule 40 öffnet.
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Eine
innere Anschlagschulter 44 in der Bohrung 43 bildet
einen Sitz für
ein Ende einer Rückkehrfeder 45.
Das andere Ende der Rückkehrfeder 45 ist an
einem Lagerteil 46 angeordnet, der an der Endwandung 39 sitzt.
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Auf
diese Weise spannt die Feder 45 die Spule 40 in
die zurückgezogene,
in 1 dargestellte Position
vor, in welcher die äussere
Schulter 47 in Ruhe- oder passivem Zustand des Verstärkers 3 in Eingriff
mit einem Anschlagsring 48 steht, welcher in einer inneren
Nut 49 einer Gegenbohrung 50 am Aussenende der
Bohrung 38 angeordnet ist.
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In
diesem Zustand befindet sich der hintere Endabschnitt 42 der
Spule 40 im Abstand von der Endwandung 19 und
definiert eine Einlasskammer 51 in dem zweiten Bohrungsabschnitt 18,
welche mit einer radialen Öffnung 52 in
der Wandung des Gehäuses 11 in
Verbindung steht.
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Die Öffnung 52 ist
mit dem Betätigungssystem
(nicht dargestellt) für
die mit dem Verstärker 3 verbundene
Bremse verbunden. Beispielsweise kann das Betätigungssystem einen Hauptzylinder umfassen,
welcher auf die Betätigung
eines Bremspedals anspricht, um Hydraulikflüssigkeit zur Einlasskammer 51 zu
fördern.
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Der
hintere Endabschnitt 42 ist in dem zweiten Bohrungsabschnitt 18 gleitbar
und weist eine Fläche 53 auf,
welche mit einer Dichtung 54 für den Eingriff mit dem zweiten
Bohrungsabschnitt 18 versehen ist und die Einlasskammer 51 abdichtet.
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Die
Einlasskammer 51 steht ferner in Verbindung mit einer axialen Öffnung 55 in
der Endwandung 18, welche sich zu einer mit Gewinde versehenen
Bohrung 56 öffnet,
in welche eine Entlüftungsschraube 57 montiert
ist. Die Entlüftungsschraube 57 schließt normalerweise
die Öffnung 55 und
kann eingestellt werden, um die Öffnung 55 zu öffnen, um
das Entlüften
der Einlasskammer 51 zu erlauben, wenn dies erforderlich
ist.
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Der
Verstärkerkolben 51 weist
eine erste Gruppe im Umfang in Abständen angeordneter radialer Öffnungen 58 nahe
der Endwandung 39 auf, und ferner eine zweite Gruppe im
Umfang in Abständen angeordneter
radialer Öffnungen 59 im
axialen Abstand von der ersten Gruppe.
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Die
erste Gruppe von Öffnungen 58 verbindet
die Auslasskammer 35 mit dem Innenende der Bohrung 38 und
die zweite Gruppe von Öffnungen 59 verbindet
die Einlasskammer 34 mit dem Aussenende der Bohrung 38.
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Die
Spule 40 weist eine Gruppe von um den Umfang im Abstand
angeordneter radialer Öffnungen 60 nahe
der Endwandung 61 der Bohrung 43 auf. Die Öffnungen 60 verbinden
die Bohrung 43 mit einer Druckkammer 66 (siehe 2 und 3) für
den Verstärkerkolben 21 am
Aussenende der Bohrung 38. Die Verstärkerkammer 66 wird
durch den Ring zwischen den Durchmessern des Verstärkerkolbens 21 und der
Spule 40 im ersten Bohrungsabschnitt 16 definiert.
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Die
Spule 40 weist ferner erste und zweite in axialen Abständen angeordnete
Flächen 62 und 63 am
vorderen Endabschnitt 41 auf.
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Die
erste Fläche 62 arbeitet
mit der ersten Gruppe von Öffnungen 58 zusammen,
um die Strömung
von Medien zwischen der Druckkammer 66 und dem Vorratstank über die Öffnungen 60,
die Bohrung 43 und die Auslasskammer 35 zu steuern.
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Die
zweite Fläche 63 arbeitet
mit der zweiten Gruppe von Öffnungen 59 zusammen,
um den Medienstrom zwischen der Druckkammer 66 und der Quelle
von Druckmedium über
die Gegenbohrung 50 und die Einlasskammer 34 zu
steuern.
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In
dem Ruhe- oder passiven Zustand des Verstärkers, wie dieser in 1 gezeigt ist, sind sowohl
der Verstärkerkolben 21 als
auch die Spule 40 in ihre zurückgezogenen Positionen vorgespannt. Die
Fläche 62 ist
von der ersten Gruppe von Öffnungen 58 frei,
um die Druckkammer 66 mit dem Vorratstank zu verbinden
und die Fläche 63 schließt die zweite
Gruppe radialer Öffnungen 59,
um die Druckkammer 66 von der Quelle von Druckmedium zu
trennen.
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In
diesem Zustand steht die Kammer 9 in Verbindung mit dem
Vorratstank über
ein radiales Entlastungsloch 64 in der Wan dung des Gehäuses 11,
welches in der zurückgezogenen
Position des Verstärkerkolbens 21 offen
ist und die Auslasskammer 35 umgeht.
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Die
Kammer 9 steht ferner in Verbindung mit der Auslasskammer 35 über ein
normalerweise offenes Einwegeventil 65 in dem rückspringenden
Abschnitt 22 am Vorderende des Verstärkerkolbens 21 und
von dort in Verbindung mit dem Vorratstank.
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Auf
diese Weise ist der Mediendruck in der Kammer 9 im wesentlichen
der atmosphärische Druck
in dem Ruhe- oder passiven Zustand des Verstärkers 3. Als Resultat
ist die Bremse 2 gelöst,
wobei der Kolben 4 in einer nicht betätigten Position frei von der
Bremsscheibe 10 ist, die mit dem Hinterrad verbunden ist,
wie dies in 1 gezeigt
ist.
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Wenn
das Pedal des Betätigungssystems
für die
Bremse 2 heruntergedrückt
wird, um die Bremse anzuziehen, gelangt hydraulische Flüssigkeit
in die Einlasskammer 51 des zweiten Bohrungsabschnitts 42 hinter
der Spule 40.
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Die
Spule 40 wird gegen die Vorspannung der Rückkehrfeder 45 vorgeschoben,
so dass die erste Fläche 62 am
vorderen Endabschnitt 41 der Spule 40 die erste
Gruppe radialer Öffnungen 58 schließt und die
Druckkammer 66 von dem Vorratstank trennt.
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Nachdem
die radialen Öffnungen 58 geschlossen
sind, wird die Spule 40 unter der Betätigungskraft, die auf die Einlasskammer 51 aufgebracht
wird, weiter vorgeschoben. Der vordere Endabschnitt 41 der
Spule 40 bewegt sich in Richtung der Endwandung 39 des
Verstärkerkolbens 21 und der
Druck der Hydraulikflüssigkeit
schiebt den Verstärkerkolben 21 mit
der Spule 40 gegen die Vorspannung der Rückkehrfeder 23 vor.
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Dies
schließt
das Entlastungsloch 64 und verstärkt den Mediendruck in der
Kammer 9, so dass das Einwegeventil 65 schließt. Als
Resultat ist die Kammer 9 von dem Vorratstank getrennt
und der Anstieg des Mediendrucks in der Kammer 9 verschiebt den
Kolben 4, um eine Bremskraft auf die Bremsscheibe 10 in
einem anfänglichen
dynamischen Zustand des Verstärkers 3,
wie er in 2 gezeigt
ist, aufzubringen.
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Zur
gleichen Zeit öffnet
die zweite Fläche 63 am
vorderen Endabschnitt 41 der Spule 40, die zweite
Gruppe radialer Öffnungen 59.
Hierdurch kann Hochdruckmedium in der Einlasskammer 34 in
die Druckkammer 66 über
die Gegenbohrung 50 eintreten.
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Die
Hochdruckflüssigkeit,
welche in die Druckkammer 66 eingelassen wurde, schiebt
den Verstärkerkolben 21 vor,
so dass der Mediendruck in der Kammer 9 verstärkt wird,
um die durch den Kolben 4 auf die Bremsscheibe 10 aufgebrachte
Kraft zu verstärken.
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Die
Bohrung 43 in der Spule 40 steht in Verbindung
mit der Druckkammer 66 über
die Öffnungen 60 und
hat das in die Druckkammer 66 eingelassene Hochdruckmedium
empfangen. Dies wirkt auf die Endwandung 39 des Verstärkerkolbens 21 und drückt ferner
zurück
auf die Eingangskraft, die auf die Spule 40 aufgebracht
wurde.
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Als
Resultat können
der Verstärkerkolben 21 und
die Spule 40 derart gesteuert werden, dass, wenn die volle
Bremskraft auf die Bremsscheibe 10 aufgebracht wird, der
Verstärker 3 in
einem ausgeglichenen Zustand befindlich ist, wie dieser in 3 gezeigt ist. In diesem
Zustand ist die Spule 40 derart angeordnet, dass die Flächen 62 und 63 die
erste und die zweiten Gruppen radialer Öffnungen 58 und 59 schließen, um
die Druckkammer 66 sowohl von der Einlasskammer 34 als
auch von der Auslasskammer 35 zu trennen.
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In
dem ausgeglichenen Zustand lässt
die Bewegung der Spule 40 in einer Richtung Hochdruckmedium
von der Einlasskammer 34 in die Druckkammer 66 ein,
während
die Bewegung in der entgegengesetzten Richtung Hochdruckmedium von
der Druckkammer 66 zur Auslasskammer 35 frei lässt.
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Auf
diese Weise kann die Spule 40 leicht hin und her bewegt
werden, um die Öffnungen 58, 59 zu öffnen und
zu schließen,
um den Verstärkungsdruck in
der Folgekammer 9 aufrecht zu erhalten, um dadurch die
volle Bremskraft auf die Bremsscheibe 10 aufzubringen,
während
das Pedal heruntergedrückt ist,
ohne dass eine kontinuierliche Zufuhr an Hochdruckmedium zur Druckkammer 66 notwendig
ist.
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Wenn
das Pedal des Betätigungssystems losgelassen
wird, fällt
der Druck in der Einlasskammer 51 ab und die Spule 40 beginnt,
sich unter der Federkraft der Rückkehrfeder 45 zurückzuziehen. Als
Resultat gibt die erste Fläche 62 die
erste Gruppe radialer Öffnungen 58 frei,
welche geöffnet
werden, und es ermöglichen,
dass der Mediendruck in der Druckkammer 66 in den Vorratstank über die
Bohrung 43 und die Auslasskammer 35 entweicht.
Zur gleichen Zeit wird die zweite Gruppe radialer Öffnungen 59 durch
die zweite Fläche 63 geschlossen,
um die Druckkammer 66 von der Quelle des Hochdruckmediums
zu trennen.
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Als
Resultat wird der Druck in der Druckkammer 66 entlastet,
und der Verstärkerkolben 21 fährt ebenfalls
unter der Kraft der Rückkehrfeder 23 zurück. Dies
bewirkt, dass der Druck in der Kammer 9 abfällt und
die Bremskraft, die durch den Kolben 4 auf die Bremsscheibe 10 aufgebracht
wird, reduziert wird.
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Zur
gleichen Zeit öffnet
das Einwegeventil 65, um die Kammer 9 mit dem
Vorratstank über
die Auslasskammer 35 zu verbinden, um den Druck in der
Kammer 9 zu entlasten. Dies ermöglicht es, dass der Kolben 4 zurückfährt und
die Bremse 2 löst,
und wenn der Verstärkerkolben 21 und
die Spule 40 in ihre vollständig zurückgezogenen Positionen zurückkehren,
wird das Entlastungsloch 64 geöffnet, so dass die Kammer 9 direkt
mit dem Vorratstank erneut in dem Ruhe- oder passiven Zustand des
Verstärkers 3 in
Verbindung steht.
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Wie
nun offensichtlich, vermeidet die Kombination der Bremse 2 und
des Verstärkers 3 in
einer integrierten Einheit, bei der der Verstärker 3 direkt auf dem
Achsgehäuse 6 montiert ist,
die hydraulischen Leitungsstränge
zu und von der Kabine, wie sie zuvor verwendet wurden, um einen
in der Kabine montierten Verstärker
mit der Bremse zu verbinden. Hinzu kommt, dass die Betätigung der
Bremse 2 durch den Verstärker 3 mittels eines
verbesserten Ansprechverhaltens und verringerter Hysterese im Vergleich
mit einem Betrieb der Bremse mittels konventionellem, in der Kabine
montiertem Verstärker
verbessert wird. Darüber
hinaus kann der Betrieb des Verstärkers 3 mit einer
einfachen Betätigung
eines Hauptzylinders von der Kabine zum Verstärker 3 erreicht werden.
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Als
Resultat sind die Niveaus des Betriebslärms erheblich verringert, der
Einbau vereinfacht und die Wartung erleichtert. Ferner werden die
Probleme und Risiken, die sich aus der Beschädigung der hydraulischen Leitungsstränge zu und
von der Kabine bei existierenden Anordnungen ergeben, vermieden.
Folglich sind die Vorteile und Vorzüge der Erfindung in vollem
Maß erreicht,
wenn die Anordnung aus Bremse und Verstärker der oben beschriebenen
Art als vorgefertigte Achsenanordnung geliefert und eingebaut werden.
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Ein
weiterer Vorteil des Kombinierens von Bremse 2 und Verstärker 3 auf
diese Weise liegt in der selbst entlüftenden Fähigkeit der Bremsenhydraulik über das
Entlastungsloch 64, welches vor dem Verstärkerkolben 21 in
dem Ruhe- oder passiven Zustand des Verstärkers 3 offen ist.
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Dies
kann mit unterschiedlichen Montagepositionen des Verstärkers 3 auf
dem Achsgehäuse 6 erreicht
werden. Somit kann der Verstärker 3 auf
der Oberseite des Gehäuses 6 montiert
werden, um sich, wie beschrieben, vertikal zu erstrecken. Alternativ kann
der Verstärker 3 horizontal
oder in jeder Zwischenlage zwischen der Horizontalen und Vertikalen montiert
werden.
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Der
Betrieb der Bremse und Verstärkeranordnung 1 für die Hinterbremse
auf der anderen Seite des Fahrzeuges ist die gleiche, wie oben beschrieben.
Als Resultat können
beide Hinterbremsen gleichzeitig zur vollen Verzögerung des Fahrzeuges betätigt werden,
indem die Pedale der dazugehörigen
Betätigungssysteme
gemeinsam heruntergedrückt
werden. Alternativ können
die Hinterbremsen getrennt lediglich auf einer Seite des Fahrzeugs
betätigt
werden, um die Steuerung zu erleichtern, indem das Pedal des mit
der Hinterbremse auf dieser Seite verbundenen Betätigungssystems
alleine heruntergedrückt
wird.
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Obwohl
die Erfindung unter Bezugnahme auf spezielle Typen der Bremse 2 und
des Verstärkers 3 beschrieben
wurde, ist offensichtlich, dass die Vorzüge und Vorteile der Erfindung
auch bei anderen Typen und Kombinationen von Bremse 2 und
Vertärker 3 erreicht
werden können.
Ferner kann jeder Typ von Betätigungssystem
verwendet werden, um die anfängliche
Verschiebung der Spule 40 zur Betätigung des Verstärkers 3 zu
erzeugen.
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Andere
Abwandlungen und Modifikationen innerhalb des Grundgedankens der
Erfindung sind dem Fachmann auf diesem Gebiet offensichtlich.