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Hydraulische Bremseinrichtung, insbesondere für Kraftfahrzeuge Die
Erfindung betrifft eine hydraulische Bremseinrichtung mit einem von einem Flüssigkeitsvorratsbehälter
gespeisten Druckzylinder, der durch eine gegen Ende des Kolbenrückhubes aufgesteuerte
Verbindungsöffnung mit dem Flüssigkeitsvorratsbehälter in Verbindung steht. Erfindungsgemäß
ist ein einziges, sowohl den Übertritt der Druckflüssigkeit in die Bremsleitung
als auch ihren Rücktritt in den Druckzylinder steuerndes Ventil am Zylinderauslaß
vorgesehen, das mit einem Hilfskolben von größerer Fläche als der wirksamen Ventilfläche,
der sich entgegen der Wirkung einer Feder in einer das Ventil aufnehmenden und mit
diesem gleichachsigen Hilfskammer zwischen zwei Anschlägen verschieben kann, unter
Einschaltung eines Spiels derart verbunden ist, daß das Ventil sich in jeder Stellung
des Hilfskolbens ohne nennenswerten Widerstand öffnen und der Hilfskolben nach Schließen
des Ventils sich noch um eine gewisse Strecke in Richtung auf den Ventilsitz verschieben
kann, wobei die Belastung des Hilfskolbens durch die Feder geringer ist als durch
den in der Bremsleitung und der Hilfskammer durch :die Rückzugfedern der Bremsbacken
erzeugten Druck.
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Es ist bereits bekannt, zwischen dem Druckzylinder und den Bremsleitungen
ein Ventil und einen Hilfskolben anzuordnen. Hierbei wird der federbelastete Hilfskolben
in den Zylinder hineingeschoben, wenn die Bremsen gelöst werden. Das Ventil hat
seinen Sitz am Hilfskolben. Die den Hilfskolben belastende Feder ist sehr kräftig,
und ihre Kraft wird in einem bestimmten Augenblick stärker sein als die von den
Federn der Bremsschuhe ausgeübte Kraft, so daß die Flüssigkeit die Kolben der Radbremsen
gegen die Bremstrommeln drückt. Da das am Hilfskolben angeordnete Ventil den Rücktritt
von Flüssigkeit aus dem Bremsleitungsnetz hinter den Hilfskolben und in den Vorratsbehälter
nicht zuläßt, besteht die Gefahr, daß dann, wenn
die Flüssigkeit
durch Erwärmung sich ausdehnt, die Bremsschuhe mit den Bremstrommeln in Eingriff
kommen.
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Während bei der bekannten Einrichtung zunächst nur der Hilfskolben
verschoben wird, und erst, wenn dieser Hilfskolben das Ende seines Hubes erreicht
hat, etwas Flüssigkeit durch das Ventil hindurchströmen kann, wird bei der erfindungsgemäßen
Bremseinrichtung die ganze durch den Druckkolben verdrängte Flüssigkeit durch das
Ventil hindurchgedrückt.
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Bei der Einrichtung nach der Erfindung kann die Flüssigkeitsmenge
in beiden Richtungen durch das Ventil hindurchströmen. Die Spannung der den Hilfskolben
belastenden Feder ist stets geringer als die Kraft der auf die Bremsschuhe wirkenden
Federn, so daß im Falle der Ausdehnung der Flüssigkeit im Bremsleitungsnetz ein
Teil durch das Ventil hindurchströmt und nach dem Behälter fließt.
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Durch die Anordnung eines Rückschlagventils und einer Ausgleichsöffnung
zwischen dem Druckzylinder und dem Behälter kann die Einrichtung als Pumpe wirken.
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Auf der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt,
und es zeigt Fig. i einen Schnitt durch eine Einrichtung gemäß der Erfindung und
Fig. -2 einen Schnitt durch eine etwas abgeänderte Einrichtung.
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Die einander entsprechenden Teile der Einrichtungen sind in beiden
Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen worden.
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Der Druckzylinder ist, wie Fig. i zeigt, mit einem mit der Außenluft
in Verbindung stehenden Flüssigkeitsbehälter 2 verbunden. Letzterer kann natürlich
auch vom Zylinder getrennt angeordnet werden. Zwischen dein Zylinder i und der nach
den Bremszylindern 32 der Räder führenden Rohrleitung 3 ist ein außerhalb des Druckzylinders
angeordnetes, aus einem einen Zapfen q. umgebenden Gummiring 5 bestehendes Ventil
vorgesehen. Ein kleiner Hilfskolben 6 von größerem Durchmesser als der Gummiring
5 kann in einer Kammer des Behälters 2 zwischen den Anschlägen 7 und 8 gleiten.
Der Hilfskolben 6 steht unter dem Einfluß einer Feder 9, deren Druck pro Flächeneinheit
geringer ist als der der Federn 28 der Bremsschuhe 29. Das Ventil 5 ist mit dem
Kolben 6 unter Einschaltung eines Spiels verbunden, das bei allen Stellungen des
Kolbens 6 eine Bewegung des Ventils gegenüber dem Kolben zuläßt. Das Ventil kann
durch den Kolben zwangläufig gehoben werden. Bei der Ausführungsform nach Fig. i
kann eine mit dem Ventil 5 starr verbundene Stange i o in einer mit dem Kolben 6
in einem Stück hergestellten oder mit ihm starr verbundenen Hülse i i gleiten. Letztere
hat eine Längsnut 12, in die ein an der Stange io befestigter Stift 13 eingreift.
Hierdurch ist ein toter Gang gebildet. Wird der Kolben 6 gehoben, so bleibt das
Ventil zunächst auf seinem Platze. Erst wenn die Hülse den Stift 13 anfaßt, wird
durch den sich weiter .aufwärts bewegenden Kolben 6 das Ventil 5 gehoben. Zur Abdichtung
trägt der Kolben 6 eine stulpförmige Gummischeibe 1:I. eine Gummimembran o. dgl.
Eine verhältnismäßig schwache Feder 15 drückt das Ventil 5 auf seinen Sitz.
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Zwischen dem Zylinder i und dem Behälter 2 ist ein Rückschlagventil
16 beliebiger Art vorgesehen. Der Kolben 17 im Druckzylinder ist verhältnismäßig
lang, vollwandig und aus einem Stück; an seinen beiden Enden sind zur Abdichtung
stulpförinige Scheiben 18, i9 vorgesehen. Vor der in ihrer Endlage befindlichen
Dichtung 18 ist die übliche Ausgleichsöffnung 2o vorgesehen. Der Kolben 17 wird
durch eine Feder 21 gegen seinen äußeren Anschlag 22 gedrückt.
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In der Innenwandung des Zylinders i ist eine Ringnut 23 vorgesehen,
die durch eine weite Öffnung 24 mit dem Behälter 2 in Verbindung steht. Die Flüssigkeit
aus dem Behälter füllt daher die Ringnut 23- und bildet eine Flüssigkeitsdichtung,
die das Eiirströmen von Luft entlang der Mantelfläche des Kolbens i 7 verhindert.
Die lange 'Mantelfläche des Kolbens hat sehr geringes Spiel mit der Zylinderwand.
Hierdurch wird dein Eindringen von Luft ein hoher Widerstand geboten.
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Die Einrichtung wirkt in folgender Weise: Wenn die Bremszylinder leer
sind, wird der Kolben 17 beispielsweise durch einen auf die Kolbenstange -25 einwirkenden
Fußhebel hin und her bewegt und dadurch Flüssigkeit aus dem Behälter 2 über das
Rückschlagventil 16 angesaugt und über das Ventil 5 ohne nennenswerten Widerstand
in das Bremsleitungsnetz gedrückt, bis letzteres gefüllt ist.
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Unter üblichen Arbeitsbedingungen hebt sich das Ventil 5, sobald der
Kolben 17 einwärts bewegt wird, und bevor die Flüssigkeit auf die Bremsen wirkt,
drückt sie den Hilfskolben 6 gegen seinen Anschlag 8, da die Feder 9 schwächer ist
als die Brenisschuhfedern 28. Die Flüssigkeit wirkt hierauf auf die Bremsen und
übt die gewünschte Bremswirkung aus. Sobald der auf den Druckkolben wirkende Fußhebel
freigegeben wird, wird die in den Räderbremszylindern und in der Rohrleitung befindliche
Flüssigkeit durch die auf die Bremsschuhe wirkenden Federn 28 nach dem Zylinder
i zurückgedrückt. Da die Federn 28 pro Flächeneinheit einen stärkeren
Druck
ausüben als die Feder 9, Wird durch die aus der Rohrleitung kommende Druckflüssigkeit
der Hilfskolben 6 gegen seinen Anschlag 8 bewegt, so daß die Hülse i i an den Stift
13 angreift und das Ventil 5 hebt und den Rückfluß des Druckmittels nach dem Zylinder
i ermöglicht. Wenn die Bremsklötze in ihre durch Anschläge festgelegte Ruhelage
zurückgekehrt sind, sinkt der durch sie auf die Flüssigkeit ausgeübte Druck auf
Null herab, so daß das Ventil s auf seinen Sitz zurückfällt. Der tote Gang ermöglicht
jedoch dem Kolben 6 noch eine weitere Verschiebung, bevor er gegen seinen unteren
Anschlag 7 stößt. Da aber der Kolben 6 die Flüssigkeit nicht zurücktreiben kann,
übt er auf diese einen durch die Feder 9 bestimmten Druck aus. Dieser Druck bleibt
auch dann bestehen, wenn sich die in der Rohrleitung befindliche Flüssigkeit infolge
Abkühlung zusammenzieht. In diesem Fall schiebt sich der Kolben 6 unter dem Druck
der Feder 9 vor und gleicht die Zusammenziehung der Flüssigkeit aus. Letztere verbleibt
also unter Druck, so daß keine Luft in das Leitungsnetz eindringen kann. Zieht sich
die Flüssigkeit weiter zusammen, so strömt, da das Ventil sich noch gegenüber dem
Kolben 6 heben kann, Flüssigkeit aus dem Behälter 2 durch die Ausgleichsöffnung
2o, hebt ohne nennenswerten Widerstand das Ventil 5, ohne auf den Kolben 6 einzuwirken,
und gleicht die Raumverminderung der in der Rohrleitung befindlichen Flüssigkeit
aus, so daß in der Rohrleitung kein Unterdruck entstehen kann.
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Das Ventil 5 ist gemäß der Ausführungsform nach Fig. 2 durch ein z.
B. aus Gummi gefertigtes Ausflußventil 5' ersetzt. Die erforderliche Verschiebung
des Ventils 5' gegenüber dem Hilfskolben 6' wird durch die Formänderung dieses Ventils
erreicht. Der Kolben 6' ist in einem mit dem Druckzylinder i gleichachsigen kleinen
Zylinder angeordnet, und seine Anschläge werden durch einen in den kleinen Zylinder
eingeschraubten Gewindestopfen 26 einerseits und durch die dem Ventil zugekehrte
Stirnwand des kleinen Zylinders andererseits gebildet, gegen die die mit dem Kolben
starr verbundene Stange 30 stößt. Auf den Kolben 6' wirkt die Feder 9', welche
pro Flächeneinheit einen kleineren Druck als die Federn der Bremsschuhe erzeugt.
Das Ventil 5' wird durch ein glockenförmiges Gummistück gebildet, welches sich gegen
die innere Stirnfläche des kleinen Zylinders legen kann, um dieVerbindung zwischen
dem Druckzylinder i und dem Bremsleitungsnetz 3 zu unterbrechen, bevor die Stange
3o gegen diese Stirnfläche stößt. Nachdem diese Verbindung :durch das Ventil 5'
unterbrochen ist, kann der Kolben 6' noch einen gewissen Weg durchlaufen, bevor
er durch den Anschlag der Stange 30 zum Stillstand kommt. Der Kolben 6' hält
daher die in der Rohrleitung befindliche Flüssigkeit unter Überdruck. Wenn die Stange
30 gegen die innere Stirnfläche des kleinen Zylinders stößt, kann sich das
Ventil s' noch immer unter dem Druck der Flüssigkeit im Zylinder i öffnen, ohne
die Stellung des Kolbens 6' zu beeinflussen. Dies ist dadurch ermöglicht, daß die
Ränder des Ventils 5' sich nach außen biegen können, um den Durchfluß ider Flüssigkeit
aus dem Zylinder i freizugeben, während ein Einwärtsbiegen des Ventils durch einen
im Ventilinnern befindlichen Metallkegel 27 verhindert wird.
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Die Arbeitsweise des in Fig. 2 dargestellten Systems ist genau dieselbe,
wie die mit Bezug auf Fig. i beschriebene.
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Wie in Fig. 2 dargestellt worden ist, ist der Druckzylinder i wie
bei der Ausführungsform nach Fig. i innen mit einer Ringnut 36 .versehen;' diese
mit Flüssigkeit gefüllte undden Kolben 17 umgebende Ringnut steht mit dem Behälter
2 durch eine weite Öffnung 2q. in der Zylinderwand in Verbindung. In der Mantelfläche
des Kolbens 17 sind Längsnuten 37 vorgesehen, die sich gegen die Dichtung 18 zu
verjüngen. Die Dichtung 18 ist in der Mitte bei 34 durchlocht und zwischen dem Kolben
17 und dem mit dem Kolben starr verbundenen Anschlag 35 längs verschiebbar. Der
Anschlag steht vom Kolben ab und wird durch eine Feder 2i belastet. Die Dichtung
bildet also ein Rückschlagventil zwischen dem Behälter 2 und dem Zylinder i. Die
aus dem Behälter 2 in den Zylinder i angesaugte Flüssigkeit strömt durch die Öffnung
2.4, füllt die Ringnut 36, fließt hierauf in die Längsnuten 37 auf der Kolbenmantelfläche,
drückt die Dichtung gegen den Anschlag 35 und kann hierauf durch die auf diese Weise
in der Dichtung freigelegte axiale Bohrung 3.a. und durch Öffnungen 33 im Anschlag
35 in den Zylinder i gelangen.