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Flüssigkeitsbremse für Fahrzeuge Die Erfindung bezieht sich auf eine
Flüssigkeitsbremse mit Vorratsbehälter für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge.
Bei solchen Bremsen ist es von größter Wichtigkeit, daß kein Unterdruck in der Druckanlage
entstehen kann, um das Eindringen von Außenluft zu verhindern. Das Vorhandensein
von Luft in den Teilen, in .denen der Bremsanzugsdruck -beim Bremsen wirkt, übt
bekannterweise eine starke Pufferwirkung aus, die die Bremsung ernstlich gefährdet.
Hiergegen hat man vorgeschlagen, Maßnahmen anzuwenden, die in Bremsruhestellung
einen ständigen geringenÜberdruck, die sogenannte Vorspannung in der Bremse aufrechterhalten
und die ausreicht, um die Dichtungsmanschetten dicht gegen die Zylinderwandungen
zu pressen.
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Die Erfindung betrifft nun eine Flüssigkeitsbremse für Fahrzeuge mit
Nachfüllung des Hauptdruckzylinder.s durch den beim Rückgang des Hauptdruckkolbens
erzeugten Unterdruck und Überführung überschüssiger Flüssigkeit in der Stellung
des Kolbens für gelöste Bremsen aus dem Hauptdruckzylinder in einen Druckspeicher
und ist dadurch gekennzeichnet, daß das Nachfüllen über ein gegen Ende des Hauptdruckkolbenhubes
angeordnetes Nachfüllventil aus einem Vorratsbehälter stattfindet, der den Druckspeicher
einschließt.
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Eine Flüssigkeitsbremse mit einem Nachfüllventil, aber ohne Druckspeicher,
ist an sich bekannt. Bei dieser bekannten Flüssigkeitsbremse besteht aber die Gefahr,
daß, @venn die Zähigkeit der Bremsflüssigkeit groß wird, z. B: bei niedrigenAußentemperaturen,
der statische Druck .im Vorratsbehälter nicht mehr ausreicht, um die Flüssigkeitswiderstände
in der Zuleitung und .die Bewegungswiderstände des Nachfüllventils zu überwinden.
Diese Gefahr ist beim Erfindungsgegenstand durch die Verwendung der Feder im Druckspeicher
nicht vorhanden.
Ferner sind auch Flüssigkeitsbremsen bekannt, bei
denen an dem Hauptdruckzylinder einDruckspeicherangeschlossenist. Bei dieser bekannten
Flüssigkeitsbremse fehlt aber das vorerwähnte Nachfüllventil, so daß während des
Rückhubes des Druckkolbens im Hauptzylinder, der gleich zu Beginn des Bremshubes
gegenüber dem angeschlossenen Druckspeicherraum abgeschlossen wird, keineNachfüllflüssigkeit
in den Hauptzylinder eintreten kann. Dies ist aber notwendig, wenn das Entstehen
von Unterdruck im Hauptzylinder sicher vermieden werden soll.
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SchlieLilich sind Vorrichtungen bekanntgeworden, bei denen ein Druckmittelspeicher
über eine entsprechende Kolbenaussparung und die Kolbendichtung mit der Bremsleitung
in -Verbindung steht. Diese Vorrichtung hat aber .den Nachteil, daß die Nachfüllung
der Bremsleitung nicht aus dem \Tachfüllbehälter, sondern aus dem Druckspeicher
heraus erfolgt, so daß dieser seinerseits aus dem Nachfüllbehälter durch Handbetätigung
aufgefüllt werden muß.
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Bei der Vorrichtung gemäß Erfindung erfolgt die Nachfüllung durch
ein Ventil zwischen \Tachfüllbehiilter und Bremskreis, so daß es im Gegensatz zu
den bekannten Vorrichtungen möglich wird, die zuviel aus demNachfüllbehälter entnommeneFlüssigkeit
dazu zu verwenden, den Federdruckspeicher nach .dem Bremshub selbsttätig aufzufüllen.
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In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in einer beispielsweisen
Ausführungsform dargestellt, und zwar zeigen Abb. i in schematischer Darstellung
einen Längsschnitt durch den Hauptbremszylinder mit Vorratsbehälter und darin angeordnetem
Druckspeicherzylinder, - Abb. @2 den Schnitt II-II der Abb. i, Abb. 3 eine Draufsicht
auf Abb. 2, Abb. d. die Befestigung des Hauptbremszylinders ohne besonderen Brenisenhalter
am Längsträger eines Kraftwagens.
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Es bezeichnet i den Bremsfußhebel, der um die Achse 2 schwenkbar ist.
Am unteren Ende des Bremsfußhebels ist die Kolbenstange 3 angelenkt, die den unter
Federdruck 7 stehenden Kolben -4 im Hauptdruckzylinder 6 mit davorliegender Dichtungsmanschette
5 verschiebt. Der Kolben -t stößt rückwärts an einen Anschlag in Gestalt eines in
eine Ausdrehung des Hauptdruckzylinders 6 eingelegten Sprengringes B. Am vorderen
Zylinderende befinden sich die Auslässe 9 und lo, an die die nach den @- Radbremszylindern
(nicht dargestellt) führenden Leitungen i i und 12 angeschlossen sind. Mit dem Hauptdruckzylinder
6 ist durch eine feine üftnung 15, dem Ausgleichloch, ein kleiner Zylinder 14 verbunden,
indem ein T: nlhn" th tnit ri2"-nrlierrender Diclifünzsmanschette 17 gleitet. Nach
unten wird der Weg des Kolbens 16 durch einen Anschlag begrenzt, der z. B. durch
eine in die Stirn dieses Kolbens eingeschraubte Kopfschraube 18 gebildet wird. Der
Zylinder 14. ist von einem z. B. aus Blech bestehenden Flüssigkeitsbehälter 20 umgeben,
dessen Deckel 21 z. B. nach Art eines Bajonettverschlusses auf dem Behälter 2o befestigt
ist. Zwischen dem Kolben 16 und dem Deckel 2i ist die Druckfeder 22 vorgesehen.
Sie sichert den Deckel ei gegen selbsttätiges Lösen und dient gleichzeitig einem
anderen später beschriebenen Zweck. Die Ausgleich- (Ersatz) Flüssigkeit F befindet
sich sowohl im Vorratsbehälter 2o als auch im Zylinder 1.4. Die Öffnungen 23 im
Druckspeicherzylinder 14 sorgen dafür, daß die Flüssigkeit vom Behälter 2o in den
Zylinder 14 auf die Rückseite des Druckspeicherkolbens 16 und umgekehrt fließen
kann. Nahe dem Auslaßende des Hauptdruckzylinders 6 ist ein Ventil 26 vorgesehen,
das den Behälter 20 mit dem Hauptdruckzylinder 6 verbindet. Um den Druckkolben 4
nach hinten gut abzudichten, kann eine Dichtung, z. B in Form eines Gummiringes
s8, vorgesehen sein.
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Wie Abb. 2 und 3 zeigen, besitzt der Hauptdruckzylinder 6 einen Seitenflansch
30. -Der Hauptdruckzylinder 6 samt Vorratsbehälter 2o kann also ohne besonderen
Bremsenhalter unmittelbar an dem Längsträger 31 des Fahrzeuges befestigt werden.
Der bei bekannten Bremsen sonst anzutreffende große und ziemlich schwere Bremsenhalter
wird also vermieden. Wie ferner aus diesen beiden Abbildungen ersichtlich ist, ist
der Druckspeicher 1:1. mit dem darunterliegenden Hauptdruckk' 6 exzentrisch zum
Vorratsbehälter 2o angeordnet, um die Befestigung der Bremse mittels des Seitenflansches
3o am Rahmenlängsträger 31 zu erleichtern.
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DieWirkungsweise der beschriebenen Flüssigkeitsbremse ist folgende:
Nach Abnahme des Deckels 21 wird zunächst Flüssigkeit in den Vorratsbehälter 2o
gefüllt. Alsdann wird, um die Bremsanlage in bekannter Weise zu entlüften. der Fußhebel
i hin und her bewegt. Obwohl am Auslaßende des Hauptdruckzvlinders nicht das sonst
übliche Ein- und Auslaßventil vorgesehen ist ist die Pumpenwirkung ganz ungewöhnlich
stark. Es müßte sich zwar nach der bisheriger Anschauung die vom Hauptdruckkolben¢
hervorgerufene Saugwirkung auf das Ventil 2( infolge der offenen Leitungen l i und
12 sehe stark verringern, bzw. eine Pumpenwirkuni müßte überhaupt nicht vorhanden
sein, da be dem Zurückgehen des Druckkolbens 4 die ir die Leitungen i i und 12 hineingedrückte
Flüssigkeit durch die Saugwirkung Wiedeherausgezogen werden würde. Dein ist abe:
nicht
so, wie eingehende Versuche gezeigt haben. Bei einem Durchmesser von beispiels-,veise
je ¢mm lichte Weite für die Bremsleitungen i i und 12 und für die gesamten Armaturen
einschließlich Entlüftungsnippel, ferner unter Ausschaltung der Bohrungen g und
io, ist das Verhältnis der angesaugten Flüssigkeit aus dem Behälter 2o und der mit
ii und 12 bezeichneten Leitungsanlage etwa 15 : i, d. h. aus dem Behälter wird 15
mal mehr Flüssigkeit angesaugt als aus den Leitungen i i und 12. In der Praxis ist
bei einer Ausführung der Bremse nach der vorliegenden Erfindung .der Rücksog aus
den Leitungen i i und 12 überhaupt nicht wahrnehmbar.
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Während des Auffüllens der Bremse mit Flüssigkeit werden die Bremsdruckräurne
gleichzeitig entlüftet. Dem Ventil 26 fällt die wichtige Aufgabe zu, dafür zu sorgen,
daß nach dem Bremsen beim Zurückgehen von Kolben ¢ in die Ruhestellung kein Unterdruck
in dem. Raum vor der Dichtmanschette 5 entsteht. In dem Augenblick, wo der Kolben
d. seinen Rückwärtshub beginnt, öffnet sich unter dem Einfluß der Saugkirkung selbsttätig
das Ventil 26, und es wird jetzt Zusatzflüssigkeit aus dem Behälter 2o in
den Zylinder 6 angesaugt. Die hierbei angesaugte Flüssigkeitsmenge entspricht etwa
dem Volumen, das der Druckkolben beim Bremshub verdrängt hat. Auf diese Weise werden
gleichzeitig etwaige Flüssigkeitsverluste in der Bremsanlage sofort wieder ausgeglichen,
so daß ein Unterdruck in der Bremsanlage nicht eintreten kann. Sobald der Druckkolben
q. in seine Ausgangslage zurückgekehrt ist, wo auch die von ihm beim Rückgang hervorgerufene
Saugwirkung aufhört, schließt sich das Ventil 26 bei geringstem Überdruck;
beim Bremsen ist es also vollkommen unwirksam. Die dabei zuviel aus dein Behälter
2o angesaugte Flüssigkeit strömt durch die Öffnung 15 in den Druckspeicher 1.1,
wo sie allmählich den federbelasteten Kolben 16 hebt. Dadurch wird wiederum die
Flüssigkeit in der ganzen Bremsanlage, besonders aber auch im Hauptdruckzylinder
6 selbst, unter einen gewissen Überdruck gesetzt. Bei Bedarf kann der Anfangsdruck
(Vorspannung) der Flüssigkeit in der Bremsanlage geregelt werden. Bei der Ausführung
in Abb. i kann z. B. der Kolben 16 bzw. die Vorderkante der Dichtmanschette 17 nicht
höher als bis zu der Ebene der Bohrungen 23 emporsteigen, da bei Freilegung dieser
Löcher die Flüssigkeit aus dem Zylinder 1.4. in den Behälter 2o zurückfließt. Innerhalb
.des Hauptdruckzylinders 6 findet also gewissermaßen ein Kreislauf der Flüssigkeit
statt, und feine Luftbläschen, die aus den Leitungen ii und 12 allmählich in den
Zylinder 6 gelangen, werden hierbei aus dem Zylinder 6 herausgespült.
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Der Hauptdruckzylinder nach Abb. i kann bei Bedarf natürlich auch
mit dem üblichen Querflansch ausgerüstet werden; auch kann der Vorratsbehälter 2o
zentrisch zum Zylinder 14. angeordnet sein.
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Es hat sich als praktisch zweckmäßig herausgestellt, die dem Unterdruck
bzw. der Saugwirkung des Hauptdruckkolbens q. ausgesetzte Angriffsfläche des Hilfsnachfüllventils
26 größer zu bemessen als die Summe der Querschnitte der Auslaßöffnungen 9, io der
an dem Hauptdruckzylinder angeschlossenen Bremsdruckleitungen. Hierdurch wird erzielt,
daß auf jeden Fall beim Rückgang des Hauptdruckkolbens in seine Ruhestellung Ersatzflüssigkeit
aus dem Vorratsbehälter 2o in den Hauptdruckzylinder 6 angesaugt wird.