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Handbremsvorrichtung für Kraftfahrzeuge Bei den üblichen lireni#;,-tnlagen
von Kraftfahrzeugen auf Straßen und Schienen, insbesondere Lastkraftwagen und Zugmaschinen,
dient als Fahrbremse die me-ist mit einer Hilfskraft, z. 13. Druckluft, arbeitende
Fußbremse. Die zweite Bremse des Fahrzeuges, die Handbremse, ist gewöhnlich nur
so bemessen und ausgebildet, daß mit ihr das schon abgebremste Fahrzeug irn Stand
festgehalten -,verden kann. Bei schweren Fahrzeugen sind diese Bremsanlagen nicht
ausreichend, weil beispielsweise beim Ausfall der Fußbremse das Fahrzeuig mit der
Handbrernse nicht genügend rasch angehalten werden kann.
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Zur Behebung dieses Mangels liegt es nahe, die Handbrernsvorrichtun-
weitgehend unabhängig von der Fußbremse durchzubilden und mit einer Hilfskraftbrems-e
zu kuppeln. Es ist auch schon bekannt, diese Hilfskraftbremse als Federspeicherbremse
auszubilden. Da aber die Federspeicherbremsen üblicher Bauart bei fehlender Hilfskraft
nicht mehr ohne weiteres gelöst werden können, ist der Federspeicher vom Bedienungshebel
der Handbremsvorrichtung selbst unabhängig, und zum Lösen der Bremseist eine besondere,
ebenfalls von Hand zu bedienende Lösevorrichtung vorgesehen. Die bekannte Bremsanlage
ist somit vielteilig und teuer und außerdem mindestens bei Ausfall der Hilfskraft
umständlich zu bedienen.
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Weseutlich vereinfacht wird die Anlage nach der Erfindung dadurch,
daß die Hilfskraftbremse der Handbrernsvorrichtung eine bei Wegnahme des Druckmittels
:den Handtbremsh-ebel im Bremssinn
, _.. f94lend bela-
' stende , und #bei " ein `Druckmittel vom Handbremsheb#I aus
durch Muskelkraft lösbare Speicherbremse ist. Bei dieser Einrichtung ist also das
Arbeitsvermögen der die Handbremsvorrichtung unterstützenden Speicherbremse auf
den vom Fahrer selbst am Handbremshebel aufwendbaren Wert begrenzt. Bei ausfallendem
Druckmittel ist die Speicheribremse ohne eigene Lösevorrichtung unmittelbar vom
Handbremshebel aus ohne Übersetzungswechsel o. dgl. lösbar. Die zweite Fahrzeugbremse
ist somit bei einer Ausführung entsprechend der Erfindung doppelt so leistungsfähig
wie eine normale Muskelkrafthandbremse und trotzdem in der gleichen Weise bedienbar
wie diese.
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Einige Ausführungsbeispiele nach derErfindung sind in der Zeichnung
skizziert, und zwar zeigt Eig. i eine erste Ausführü#gsform, Fig. 2 ein Schaubild
hierzu, -Fig. 3 einen Teil der Vorrichtung in anderer Form, Fig- 4 eine zweites
und F.ig. 5 ein drittes Ausführungsbeispiel.
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Der Bedienungshebel i der zweiten Zugwagenbremse, das ist meist die
mechanische Handbremse, ist durch eine Stange 2 mit den nicht dargestellten Bremsgliedern
(Bremsbacken) verbunden. Dieser .Hebel iistin der üblichen Weise mit einer zweckmäßig
!in beiden Bewegungsrichtungen sichernden Sperre 3 an einem Zahnbogen 4 feststellbar.
Die Sperre 3 tist mit einem Druckknopf 5 und einer den Hebel i in
Längsrichtung durchdringenden Stange 6 willkürlich ausrückbar.
7 ist der Drehpunkt des Bedienungshebels i.
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Am Handgriff 8 des Hebels i ist ein Hilfshebel 9 angelenkt,
der am Hebel i durch eine Sperre io und ein Zahnseg:ment ii feststellbar ist. Die
Sperre i o ist vom Druckknopf 5 aus gleichzeitig ,mit der Sperre
3 ausrückbar. Der 1-Elfshe-bel 9
ist winkelartig gestaltet und nüt
seinem kurzen Schenkel am Handgriff 8 gelagert. Am Knie dieses Hebels
9 ist das eine Ende eines Seils 13
befestigt, das über eine im Drehpunkt
7 des Bedienungshebels i gelagerte Rolle 14 und eine Feder 15 zum Stellglied
16 eines Ventils 17 führt. Dieses Ventil kann irgend eine der von den Anhängerbremsen
her bekannten Bauarten sein und dementsprechend einen mit dem Stellglied gekuppelten
Steuerkolben besitzen, der auf,ein Drucklufteinlaßglied und ein Druckluftauslaßglied
einwirkt und unter dem Druck steht, welcher in der zum Zylinder --o führenden Leitung
18 herrscht. Eine Leitung ig führt zu einer nicht dargestellten Druckluftquelle,
z. B. demDruckluftvorratsbehälter der ersten Bremsanlage des Fahrzeuges. Derartige
Ventile sind bekannt und werden als Reaktionsventile bezeichnet.
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Der Zylinder 20 ist erin Federspeicherbremszylinder, indem ein Kolben,
21 auf der einen Seite unter dem vom Steuerventil 17 eingestellten Druck steht und
auf der anderen Seite durch eine Feder 22 belastet ist. Der Kolben 21 ist durch
ein Seil 23 mit dem unteren Ende des Bedienungshebels i verbunden, an dem
auch die Brerns-.stange 2 angreift. Die Feder 22 ist SO bemessen, .daß #
sie am Hebel i über das Seil 23 im Bremssinn einen-Zug ausüben kann, welcher
der Handbremskraft entspricht.
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Zwischen das obere Ende des Hilfshebels 9 und den Handgriff
8 ist eine Feder 24 gelegt, die den Hilfshebel 9 nach vorn zu drehen
sucht, bis dieser mit einer NaSC 25 am Handgriff 8 anliegt. Die Feder
24ist so stark, daß sie erst nachgibt, wenn über den Hilfsheibel am Griff des Bedienungshebels
i eine zum Anlegen oder l#eichtenAndrücken der Bremsbacken ausreichen-de Kraft ausgeübt
wird.
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, Inder Zeichnung (Fig. i) ist die Einrichtung in einer Stellung
für mittlere Bremsstärke dargestellt. Der Fahrer hat mit dem Daumen den Knopf
5 niedergedrückt und die Sperren 3 und io ausgerückt. Durch einen
Zug nach rechts ist über die Feder 24 der Bremsbedienungshebel i nach rechts gezogen
und die Handbremse mit einer Muskelkraft von beispielsweise 15 kg angezogen
worden. Dieser Zug von 15 kg ist aber auch schon groß genug gewesen, um die
Feder 24 etwas zusammenzudrücken und über das Seil 13 das Ventil 17 im Bremssinn
zu verstellen. Dadurch ist aus dem Zylinderraum vor dem Kolben 21 Druckluft entwichen
und unter dem Einfluß frei werdender Foderkraft 22 das ursprünglich lose Seil
23 gestreckt und angespannt worden. Die Speicherfeder 22 hat also den Bremsbedien-ungshebel
i zusätzlich zur Muskelkraft im Brerns-sinn belastet. Der Druckabfall im Bremszylinder
2o und also auch in der Leitung iS und der hiermit verbundenen Ventilkammer hat
das Stellglied des ,
Ventils 17 in eine Mittelstellung zurückgeführt, in welcher
beide Absperrglieder des Ventils 17 in bekannter Weist geschlossen sind. Zum weiteren
Steigern der Bremsstärke muß mit wachsender Kraft am Hilfshebel 9 gezogen
-werden, was eine Steigerung des unmittelbaren Zuges und der im gleichen Sinn wirkenden
Federspeicherkraft in der Stange 2 zur Folge hat.
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Die spürbare Bremsstärke am Hilfshebel 9 setzt sich zusammen
aus der Rückwirkung vom Stellglied des Ventils 17 und vom Bremsgestärige 2 her.
Durch einen Zug am Bremsbedienungshebel (über den Hilfshebel 9) wird also
die Speicherkraftbremse von deren Einsetzen an stets abhängig von der jeweils ausgeübten
Muskelkr,aft gesteuert, und beide Wirkungen werden verhältnisgleich zueinander gesteigert.
Das Schaubild der Fig. 2 gibt hierüber einen überblick unter der Annahme, daß .die
Speicherbrernse einsetzt, nachdem io kg
Muskelkraft aufgewendet sind, und
so bemessen ist, daß sie bei Vollbremsung d#ie gleiche Brernsleistung ergibt, wie
der Endwert der reinen Muskelkraftbremsung. Bei einem Übersetzungsver#hältnis von
5 : i entspricht dem Anbremsaufwand von io kg eine Bremskraft von
5o kg,in der Stange 2 und einem von 25 kg eine Bremskraft von 125 kg
(#s. Linie M). Zu dieser Muskelkraftbrernsung M kommt die bei
einer
Bremskraft von 5o kg einsetzende Speicherbremse, die bei Vollbreinsung ebenfalls
125 kg erreicht (Lin#ie S), so daß die Gesamtbremskraft bei
Vollbremsung 25o kg ist.
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Beim Anziehen der Bremse entstehende Wegunterschiede zwischen dem
Hilfshebel 9 und dem Stellglied 16 werden durch die Feder 15 ausgeglichen.
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Zum Lösen der Bremse wird unter gleichzeitiger Freigabe des Hilfshebels
9 der Bedienungshebel i zurückgeschoben. Da ibei d-ieser Hebelverschiebung
der Druckknopf 5 niederzudrücken ist, kann der Hilfshehel 9 unter
dem Einfluß der Feder 2,4 zurück und das Stellglied 16 #in die Lösestellung gehen.
Infolgedessen strömt vom Ventil 17 her über die Leitung 18 Druckluft in den
Zylinder 2o und schiebt den Kolben 21 unter Spannung der Speicherfeder 22 zurück.
Dabei erreicht entsprechend dem Schaubild 2 die Speicherbreinse ihre Lösestellung
schon, ehe der Bedienungshebel i seine Anfangsstellung wieder -erreicht hat. Der
Fahrer kann also beim Bremsen und Lösen in dem Bereich von o bis io kg unabhängig
von der Speicherbremse arbeiten, was beim leichten Anbremsen und beim Anfahren am
Berg von Vorteil ist. Dieser Vorteil ist besonders augenscheinlich, wenn für die
Speicherbremse in der Lösestellung eine Sperre oder Verriegelung vorgesehen wird,
so daß der Bedienungshebel im vorerwähnten Bereich auch noch dann frei bewegbar
ist, wenn das speichernde Mittel, im vorliegenden Fall die Druckluft, unvorhergesehen
nachläßt oder ganz ausfällt.
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Wenn zum Lösen der Speicherbreinse aus irgendeinem Grund kein Druckmittel
verfügbar ist, kann diese Arbeit unmittelbar vom Bremsbedienungsliebel aus durch
Muskelkraft ausgeführt werden, denn die Speicherbremse belastet den Bedienungshebel
selbst im Bremssinn und wird also beim Zurückschieben dieses Hebefs zwangsläufig
in ihre Lösestellung zurückgeführt. Da die Speicherbreniskraft so bemessen ist,
daß sie nur der M,uskel,1)remskraft gleichkommt, ist der Fahrer ohne weiteres in
der Lage, diese Lösearbeit durdi seine eigene Kraft aufzubringen. Eine besondere
Lösevorrichtung, wie sie sonst bei Speicherbremsen gebräuchlich und unvermeidlich
ist, ist also beim Gegenstand der Erfindung nicht notwendig.
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Die Sperre, welche -die Speicherbremse in der [.ösestellung verriegelt,
kann, wie in Fig. 3 dargestellt, ein am Bremszylinder 2o gelagerter Schieber
26 sein, dessen oberes Ende federbelastet und über eine Umlenkrolle
27 an das Seil 13 angeschlossen ist (Fig. 3). Das untere Ende des
Schiebers 26 rastet in eine Ringnut 28 der Kolbenstange 29 des Kolbens
21 ein, wenn letztergr in der Lörsestellung ist. Beim Anziehen des Be-,dienungshebels
i über den Hilfshebel 9 wird der Schieber:26 aus der Ringnut 28 ausgehoben,
wenn die Betätigungskraft größer wird, als der Wider-,stand des Hilfshebels
9 und also der reine Muskelkraftbreinsbereich überschritten wird. Das Ventil
17 wird zweckmäß,ig mit dem Zylinder 20 zu einer baulichen Einheit zusammengefaßt.
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Das Ausführunggbeispiel nach Eig. 4 zeigt eine Handbremsvorrichtung mit
Unterstützung durch eine Saugluftfederspeicherbremse, die in gleicher Weise wie
bei der Ausfertigung nach Fig. i so bemessen ist, daß ihr Bremsvermögen demjenigen
der reinen Muskelkrafthandbremse gleichkommt.
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Der Bedienungshebel i ist wie bei der Bremsvorrichtung nach Fig. i
feststell-bar. An seinem unteren Hebelarm ist die durch eine Federkupplung
30 unterbrochene Antriebsstange 2, 2' des üblichen Handbremsgestänges angeschlossen.
Die Feder der Kupplung 30 gibt nach, sobald der Bremskraftaufwand am Handgriff
8 des Bedienungshebels i beispielsweise io kg überschreitet und wird
nach einem kurzen Hub beispielsweise durch Anliegen der Windungen kurzgeschlossen.
Dieser Hub genügt, um das Steuerventil 31 der Saugluftspeicherbremse umzustellen,
dessen Gehäuse mit dem der Federkupplung 30 vereint und dessen Stellglied
32 durch ein Seil 33 mit dem Bedienungshebel i verbunden ist. Das
Ventil 31
ist durch eine Leitung 34 an die Saugleitung des Wagenmotors und
durch eine Leitung 35 an den Zylinder 36 der Federspeicherbremse angeschlossen.
Im Zylinder 36 ist ein Kolben 37 beweglich, dessen rechte Seite durch
eine Druckfeder (Speicherfeder) 38 belastet ist und unter dem vom Ventil
31 gesteuerten Druck steht. Im Zylinderraum links des Kolbens 37 herrscht
dauernd Außenluftdruck. Das kugelige Ende der Kolbenstangt 39 liegt lose
in der Pfanne 4o am Bedienungshebel i.
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Bei gelöster Bremse liegt der Hebel i am linken Anschlag des 7-ahnbogens
4. Die St ' angenteile 2, 2' sind an-einandergestoßen, und das Stellglied
32 hat eine Verbindung der Leitungen 34, 35 herbeigeführt. Der Federraum
des Zylinders 36 steht unter Unterdruck, der den Koliben 37 eingezogen
und die Feder 38 gespannt, hält. Die Kolben-,stange 39 liegt mit Abstand
lose oder doch ohne Belastung vor der Pfanne 4o des Bedienungshebels i.
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Beim Anziehen des Hebels i w4rd zunächst bei unveränderter Kupplung
30 und unveränderter Einstellung des Ventils 31 nur die Stange 2, 2' bewegt.
Es wird also nur mit Muskelkraft gebremst. Dieser Zustand bleibt bestehen, bis die
Feder der Kupplung 3o nachgibt, durch die entstehende gegenseitige Verschiebung
der Stangenteile 2, 2' das Ventil 31 umgestellt wird und Außenluft in .den Federraum
des Bremszylinders 36 strömt. Der Kolben 37 geht nach links, d.h.
die Speicherbremse wird zugeschaltet. Bei der vorgesehenen Bemessung der Federkupplun.g
tritt die Umsteuerung des Ventils31 bei iokg starker Belastung am Handgriff
8 des Bedienungshebels ein. Bei weiterem Anziehen des Bedienungshebels bleibt
die Speicherbremse bis zur vollen Muskelkraftbremsung zugeschaltet, so daß sich
auch hier eine Gesamtbremsleistung entsprechend der doppelten Muskelkraftbremsung
ergibt.
Auch bei dieser Ausführung ist die Speicherbremse bei Ausbleiben
des Druckmittels (Unterdruck) vom Fahrer ohne weiteres durch den Bedienungshebel
lösbar. Außerdem kann auch bei dieser Vorrichtung eine Sperre vorgesehen werden,
welche die Speicherbremse in der Lösestellung verriegelt und beim Anziehen der Handbremse
freigibt. Diese Sperre könnte im vorliegenden Fall durch einenBowd-enzu.g angetrieben
werden, dessen eines Glied mit dem Stangenteil 2 und dessen anderes Glied mit dem
Stangenteil 2' verbunden ist, so daß die Sperre,in Abhängigkeit von der Längenveränderung
im Hanäremsgestänge geschaltet wird.
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Anstatt unmittelbar an dem Bedienungshebel anzugreifen, kann der Speicher
gegebenenfalls auch am Stangenteil 2' wirksam werden, so daß der Speicher den Gestängeteil
2' jeweils dem Teil 2 nachschiebt und das Ventil 31 in eine Mittelstellung
zurückführt, sobald der Vorschub am Bedienungshebel nachläßt.
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Die Sperre kann mit einer Hilfseinrichtung verbunden sein, die einen
unter dem Druck des Druckmittelbehälters stehenden Koliben besitzt und von einer
Feder o. dgl. belastet: ist, derart, daß die Sperre in die Verriegelungsstellung
geht, sobald das Druckmittel für den Speicher wegfällt.
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Eine sehr einfache Ausführung ergibt sich mit Einsebaltung eines Waagebalkens,
wie sie z. B. in Fig. 5 skizziert ist. i ist wieder der übliche Handbremshebel,
der mit einer Sperrklinke 3 und einem Zahnbogen 4 versehen ist. Der Antrieb
der Sperrklinke 3 und die Lagerung des Bedienungshebels i entsprechen der
Ausführung ' nach Fig. 4, jedoch mit dem einen Unterschied, -daß für die
Lösestellung des Hebels eine nach beiden Richtungen sichernde Sperre, im übrigen
aber nur das Zurückweichen des Hebels i verhindernde Rasten vorgesehen sind. Vom
unteren Ende des Hebels i fü#hrt eine Stange 2 zu einem Waagebalken 41, in dessen
Mitte die zu den Bremsgliedern führende Stange2' angreift und an dessen anderes
Ende das Stellglied 16 eines Reaktionsventils 17 an-gelenkt ist. An der Stange 2
wirkt der mit der Bremsfeder 22 belastete Kolben 21 eines BreimszylinderS 20. Der
Raum links des Kolbens 21 ist durch eine Leitung 18 mit d#m Ventil 17 und
dieses durch eine Leitung ig mit einer Druckluftquelle, z. B. einem Druckluftvorratsbehälter,
verbunden. Ein Anschlag 42 begrenzt den Rechtshub des '\#entilstellgliedes 16. Der
Brernszylin&r 20 isi am Fahrzeugrahmen befestigt.
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Beim Anziehen des Bedienungshebels i in Pfeilrichtung wird nach Ausrasten
der Klinke 3 die Stange 2 nach links gezogen und der Waagebalken um den Angriff
spunkt der Stange 2' verschwenkt. Dadurch wird das Stellglied 16 nach rechts bewegt
und über das Ventil 17 Dr.uckluft aus dem Brernszylin#der 2o ausgelassen.
Die Feder 22 wird frei und zieht über die Stange 2' die Bremse an. Der Linkshub
der Stange 2' schiebt dabei das Steilglied 16 wieder in die Absperrstellung zurück,
sofern der Bedienungshehel i nicht fortlaufend im Bremssinn weiter bewegt wird.
Damit ist auch je-de gewünschte Abstufung der Bremsstärke möglich. Da andererseits
im Reaktionsventil 17 mit wachsender Bremsstärke in - bekannter Weise
eine wachsende Rückwirkung entsteht, die den Bremshebel i im Lösesinn belaste, ist:die
jeweilige Bremsstärke am Handgriff 8 des Hebels i spürbar, und es genügen
über den Bremshub des Hebels i einfache Verzahnungen am Zahnbogen 4. Diese Einrichtung
erfordert somit beim Bedienen der Bremse eine mit dem Steigern der Speicherbremsung
wachsende Be-,dienungskraft, welche zwei Bremsarbeiten zusammen die Gesamtbremsleistung
ergeben. Da das Stellglied 16 im Ventil 17 üblicher Bauart nur beschränkt nach links
beweglich ist, bietet es beim Ausfall der Druckluft den Stützpunkt zum Spannen der
Feder 22 und Zurückführen der Stange 2' in die Lösestellung, indem der Breinsbedienungshebel
i wieder in seine Lösestellung zurückbewegt wird. Die Feder 22 ist auch in diesem
Fall nur so bemessen, daß sie mit der vom Fahrer am Hebel i aufbringbaren Arbeit
wieder in den Lösezustand zurückgeführt werden kann. Im Lösezustand ist -die Klinke
3 in der linken, nach beiden Seiten sichernden Rast des Bogens 4, so daß
dadurch die Feder 22 gespannt gehal ten wird.