-
Servobremseinrichtung, insbesondere für Kraftfahrzeuge Die Erfindung
bezieht sich auf eine Servobrernseinrichtung, insbesondere für Kraftfahrzeuge. Bei
derartigen, Servobremsen ist vor allem die Aufgabe gestellt, zu vermeiden, daß die
einmal ausgelöste Bremskraft eine, unerwünscht starke Bremsung bewirkt und der Bremsvorgang,
der Kontrolle. des Fahrers entgleitet. Es muß also angestrebt werden, (laß die Bremskraft
nach dem Willen des Fahrers derart ausgelöst werden kann, daß die Bremsen progressiv
bzw. abgestuft betätigt werden.
-
Bei diesem Zweck dienenden bekannten Vorrichtungen verstellt das Bremspedal
mechanisch einen Ventilschieber, der daraufhin ein Drucktnittel freigibt; dadurch
wird das Anziehen der Bremsen und gleichzeitig die Nachstellung eines zweiten Ventilschiebers
bzw. des Ventilgehäuses oder die Rückstellung des elastisch aufgehängten Ventilschiebers
bewirkt, iderart, daß das Ventil wieder geschlossen wird. Das Bremspedal hat also
eine erste mechanische Verbindung mit dem Steuerventil. Bei Servobremsen ist aber
außerdem die Forderung gestellt, daß, auch beim Versagen der Servobremseinricht,ung
die Bremse beim Niederdrücken des Pedals nicht versagen darf. Die bekannten Vo#rrichtungen,
weisen, zu diesem Zweck in der Regel eine zweite mechanische Verbindung zwischen
dem
B-reinspedal, und dem Bremsgestänge auf. Vom Bremspeda,1 gehen
also zwei mechanische Verbindungen zu der Bremsvorrichtung, was wegen der Entfernung
zwischen Bremspedal und Bremsvorrichtung die, Anordnung verwickelt macht. Außerdem
sind die beschriebenen bekannten Vorrichtungen nur brauchbar, wenn die, Servobreinse
durch ein Druckmittel betätigt wird, dagegen nicht anwendbar beispielsweise auf
mechanisch vom Antrieb aus betätigte Servobremsen.
-
Eine gewisse Verbesserung in dieser Hinsicht bringt eine andere bekannte
Einrichtung, bei der die Auslösungder Servobremse -durch den Steuerdruck, erfolgt,
den ein mechanisch mit dem Brenispedal verbundener Kolben bei Betätigung des Pedals
in einer Steuerleitung erzeugt. Eine abgestufte Breniswirkung soll bei dieser bekannten
Vorrichtung dadurch erzielt werden, daß beim Wirksamwerden der Servobremse selbsttätig
der Steuerdruck wieder verringert wird, indem die Verstellung des Bremsgestänges
über eine mechanieche Verbindung auf den Steuerzylinder übertragen wird, derart,
daß sich der Zylinderraum unter dem Steuerkolben wieder vergrößert. Die erwähnte
mechanische Verbindung dient gleichzeitig dazu, beim Versagen der Servobreinse die
Bremse unmittelbar durch,das Peda,1 zu betätigen. Diese bekannte Vorrichtung erfüllt
also dieselbe Aufgabe mit nur einer mechanischen Verbindung zwischen Bremspedal
und Bremsvorrichtung, und sie ist außerdem vielseitiger, nämlich auch bei Ableitung
der Servokraft von drehenden, Teilen anwendbar. Nachteilig ist dagegen, daß die
hydraulische Steuerleitung an einen Zylinder angeschlossen ist, der zusammen mit
dem Bremspedal bzw. dem das Pedal tragenden Arm beweglich ist. Dies bedingt auch
eine ungewohnte, Bedienungsweis-e des Bremspedals, das zwei Freiheitsgrade hat und
während. des Bremsvorganges nachdem Niedertreten immer wieder seineWinkellaige unterdem
Fuß des Fahrers selbsttätig ändert.
-
Gegenstand der Vorrichtung ist eine Servobremseinrichtungder zuletzt
angegebenen Art, die jedoch den geschilderten Übelstand vermeidet. Die Erfindung
besteht darin, daß der Verringerung des Steuerdruckes eine zusätzliche volumenveränderliche
Vorrichtung dient, -die von der Servobreinse mechanisch abhängig und an die Steuerleiturig
angeschlossen ist. Auf diese Weise wird nicht nur erreicht, daß der vom Bremspedal
zu hetätigende Stenerzylinder feststeht, sondern es kommt noch die letzte mechanische
Verbindung zwischen dem Bremspedal und der Br--msvorrichtun#Cb' in Fortfall, so
daß zwischen -beiden überliaupt nur noch eine Leitungsverbindung besteht. Dies ist
trotz der zusätzlichen vo-lumenveränderlichen Vorrichtung eine Vereinfachung,da.
hierdurch der Einbau der Brernseinrichtung in vorhandene oder fertig konstruierte
Wagen, erleichtert oder erst ermöglicht wird; denn es ist -.stets damit zu rechnen,
daß eine weitere Druckleitung untergebracht werden kann, während dies für
ein, mechanisches Gestänge nicht gilt.
-
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird eine Vereinfachung
der Servobremseinrichtung dadurch erzielt, daß die volumenveränderliche Vorrichtung
mit anderen hydraulischen Zylindernder Einrichtung vereinigt wird, wie dies im einzelnen
nachstehend angegeben ist.
-
Die Erfindung ist in der Zeichnung an Ausführungsbeispielen veranschaulicht.
In Fig. i ist schematisch eine eine Servovorrichtung aufweisende Anordnung därgestellt,
die bei der hydraulischen Übertragung des Bremsanziehungsdruckes auf die Bremsen
Anwendung findet.
-
Fig. 2 zeigt eine ähnliche Anordnung, die die Breinsanziehungskraft
mechanisch auf die Bremsen überträgt.
-
Fig. 3 zeigt schematisch eine Anordnung gemäß der Erfindung,
die eine Servovakuumvorrichtung und ein Ventil das die Verbindung derselben mit
einer Ouelle von vermindertem Druck steuert, auf-%veist.
-
Fig. 4 zeigt schematisch einen Zylinder, der sowohl eine volumenveränderliche
Vorrichtung als auch einen Empfängerkolben enthält.
-
Fig. i zeigt einen Hauptzylinder i i zur Erzeugungdes hydraulischen
Druckes, durch welchen die Bremskraft auf die Bremsen durch Bremsleitungen 12 übertragen
wird. Ein hinter dem Hauptkolben 14 vorgesehener und eingeschlossener Raum 13 wird
als zusätzliche volumenveränderliche Vorrichtung gemäß der Erfindung verwendet und
durch eine. Leitung 15 mit dein Pedalliauptzylin,der 16 verbunden-. Ein Kolben
17 ist in diesem Zylinder untergebracht, der von dem Bremspedal 18 in Bewegung
gesetzt wird. Der Pedalzylinder 16 ist auch durch eine Leitung ig -rrlit einem oder
mit mehreren Empfängerzylindern 2o zur Betätigun#g eiiner Servokupplungsvorrichtung
:21 verbunden, deren angetriebener Teil oder Teile verkeilt oder auf andere Weise
mit einem Arm 22 verbunden sind, der seinerseits durch eine Stoßstange
23 mit dem Hauptkolben 14 in Verbindung steht.
-
Wenn der Fußhebel iS heruntergedrückt ist, wird ein Druck in dem Pe#dalzylin#d#,-r
16, in den Leitungen 15 und ig, in dem Raum 13, Raum ii und in dem Empfängerzylinder
2o erzeugt; die Servovorr,ichtung2i wird betätigt und verschiebt den Hauptkolben,
14, um in dem Hauptzylinder i i Druck zu erzeugen; das Volumen des Raumes 13 wird
selbsttätig vergrößert und der Druck- in dem System 16, 15, j9, 13,:20 vermindert-.
Dadurch wird ein Ausgleich zwischen dein Druck in dem Hauptzylinder i i und. der
eigentlichen, Breinsanziehungskraft einerseits und dem Druck in dem Pedalzylinder
16, und dem damit verbundenen hydraulischen System andererseits geschaffen, so daß
es für die Servovorrichtung zi unmöglich ist, die Bremskra,ft weiter zu steigern,
welche immer unter der ausschließlichen Kontrolle des Fahrers vermittels des Bremspedals
18 verbleibt. Sogar im Fall des Versagens der Kupplungsvorrichtung 21 können die
Bremsen immer -noch durch das Breinspedal ohne Hilfe, der Servovorrichtung angezogen
werden, denn der Druck im Zylinder 16 wird auf
den Hauptzylinder
i i durch den Raum 13 und den Hauptkolben 14 übertragen, wenn die Servovorrichtung
21 außer Betrieb ist. In di"-#s"-m Fall kann der Kolben ii durch den Flüssigli#eitsdruck
im Raum 13 verschoben werden, und die Flüssigkeit vom Raum 13 wird
gegebenenfalls zum Hauptzylinder i i durch die üblichen (nicht gezeigten) Bohrtingen
oder Durchtritte des Kolbens 14 fließen und die Ränder der gewöhnlichen Dichtungsscheiben
an der Arbeitsfläche des Kolbens 14 passieren.
-
In dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel, in welchem die Brernskraft
mechanisch auf di-, Bremsen übertragen wird, kann der Arm 22 der Servo#vorrichtung
anstatt durch die Stoßstange 23
init dein Hauptkolben 14 in Verbindung zu
stehen, init -einer sich durch einen Zylinder 25erstr-z-clenden und an ein-en Kolben
26 befestigten Stoßstange 24 verbunden werden; das dem Arm z2 entlegen-,
En-de der Stoßstange 24 wird durch den Hebel 27
mit einer Oueriv-,-ll;.-
28 verbunden, die an die Bremsen durch Verbindungsstäbe 29 und 3o ni-,-clianisch
angeschlossen ist. In diesem Fall wird die Leitung15 mit dem Zylinder25 verbunden
und nicht, wie in Fig. i, mit dem Raum 13 hint2r d m Hauptkolben.
Wie aus der Zeichnung ersichtlich, entspricht der Zvlinder25 in jeder Bezieh=
- dem Raun' 13 der Fig. i, und der einzige Unter#'schied hinsichtlich
der Betätigung der beiden beschrieb,-nen Anordnun#--en besteht darin, daß in einem
Beispiel der Br-,-insaii7iehtiii,-sdrticlz hydraulisch mid in dem anderen Fall mechanisch
aufdie Bremsen übertragen g wird.
-
Wie in Fig,- 3 veranschaulicht, stellt der eine Stoßstan#.-"
32 aufweisende Kolben, 31 den Hauptkolben, eines Hauptzylinders
33 !dar, der mit den Bremsen durcheine LeiturV- 34 verbunden ist. Der KOII)en#
31 könnte auch so ausgebildet sein daß die Stoßstange 32 ihn vollkommen
durchqu'ert ' wie z. B. der Kolben 26 der Fi#. 2, so daß er dann mechanisch
und nicht hydraulisch mit den Bremsen verbunden wird. Die Stoßstange 32
ist an einen Hebel 3.# angeschlossen, der in 36 schwenkbar gelagert ist;
mit diesem Hebel ist ebenfalls ein Kolben 37 verbunden, der in einem Zylinder
38 arbeitet. Der Kolben 37 und der Zylinder 38 bilden eine
Vaktiumvorrichtung, die bei. Verminderung des Druckes in dem Zylinder
38 das Schwingen des Hebels 35 in; Uhrzeigrerrichtung verursacht,
so daß eine Kraft auf den Kolbens 31 übertragen wird. Der hinter dem KOII),.-n;31
eingeschlossene Raum stellt ,eine voltimenveränderliche Vorrichtung 39 dar,
die durch eine Rohrleitung 4o an einen P--da:Izvlinder 41 angeschlossen ist, in
dem ein Kolben 42 durch ein Bremspedal 43 betätigt wird. Der Zylinder 41 ist durch
eine Leitung 44 mit! einem einzelnen Empfängerzylinder45 verbunden. In der Ruhestelhing
ist der Zylinder 38 durch eine Rohrleitung 46, durch das Innere einer Veritilkammer
47, durch das Innere einer darin. gleitenden Hülse -18 -und durch die in
der Wandung dieser Hülse angeordneten Üffnungen 49 mit der Atmosphäre verbunden.
Die NJeritill.:ammer 47 weist einen inneren Sitz 5o auf, mit dein ein unter dem
Einfluß einer Feder 51
stellendes Ventil 52 zulsammenwirkt. Das Ventil
52
hat eine in der Hülse 48 gleitbare Spindel 53; diese Spindel ist
mit einem oder mehreren Schlitzen 55
ausgerüstet, die eine Verbind-ung mit
der Luft durch die öffn,ungen 49 und durch das Innere der Hüls-e 48 herstellen.
Ein weiteres Rohr 56 verbindet die Ventilkammer 47 mit einer nicht dargestellten
Unterdruckquelle. Die Hülse 48 hat ein.en Flansch 57 und eine Spindel
58, die sich gleichachsig von dieser in die im erweiterten Kopf 6o eines
Kolbens 61 des Empfängerzylinders -15 vorgesehene Aussparung 59 erstreckt.
Eine Druckfeder 6,2 umgibt die Hülse 48 zwischen ihre-in Flan'sch
57 und dem angrenzenden Ende der Ventilkammer 47. Eine weitere Druckfeder
63 umgibt die Sp#iudel 58 zwischen dem Flansch 57 und dem angrenzend-en
Ende des Kolbens 6o#. Das Nachfolgesteuerventil 47 ist an sieh bekannt und nur im
Zusammenhang mit der volumenveränderlichen Vorrichtun,- zur Erläuterung angeführt.
Wenn der Fußhebel 43 heruntergedrückt wird, so verschiebt der Druck in dem Zylinder
45 den Kolben 61-, wodurch die Feder 63 so lange zusammengedrückt ,#vird,
bis die Feder 6-- nachgibt. Dann wird die HÜls'- 48 so weit verschoben, bis
sie gegen das Ventil 5-- anschlägt und der Zylinder 38 von der Außenluft
' abgeschnitten wird. Während sich die Bewegung der Hülse 48 fortsetzt, wird
das Ventil 52 von, dem Sitz 50 angehoben, so daß der Zylinder
38 mit der Unterdruckquelle verbunden und die Servovorrichtung betätigt wird.
Der Kolben 37
bewegt sich und überträgt die Bewegung auf den Kolben 31. Auf
diese Weise werden die Bremsen angezogen, wobei die Bewegung Z, el des KolbenS 37
gleichzeitig das Volumen des Raumes 39 hinter dem Kolben 31"vergrößert. Eine
bestimmte Erhöhung, des Volumens des Raumels 39 bewirkt ein Nachlassen, des
Druckes in 45 und ermöglicht der Feder 62, das Ventil 52 zu schließen
und so die Anziehung der Brernsen zu 1)egre#nzen#. Die Feder 51 ist gerade so stark
gewählt, daß das Ventil 52 gegen den Druck der Atmosphäre auf seinem Sitz
gehalten wird. Um die Bremsen auch im Fall des Versagens der Servo#vorrichtung anziehen
zu können, begrenzt ein Anschlag 64 die Bewegung des Kolbens 61, so daß der Druck
von dem Pedalzylinder -ii über den Kolben 3 1 auf die Bremsen, unmittelbar
übertragen werden, kann.
-
Beide Hauptzylinder i i und 33 der Fig. i und 3
weisen
bekannte Nachfüllächer 71 auf, wodurch jede Voltimenänderung der Flüssigkeit
von einem ebentfalls bekannten Außentank 72 ausgeglichen werden kann.
-
Abweichend von den Anordnungen nach Fi-. i bis 3 zeigt Fig.
4 einen Zylinder 81, ;der durch eine. Rohrleitung 82 mit einem Zylinder 16
oder 41 verbunden ist und zwei geggenläufige Kolben 83 und 84 enthält. Der
Kolben, 8,3 ist mechanisch durch nicht dargestellte Mittel mit der S.ervovorrichtung
oder mit einem Nachfolgesteuerventil verbunden,. Der Kolben 84 vergrößert das VoJuinen
zwischen, sich und dem Kolben 83 während der Bremsulig und kann beispielsweise
mit dem Kolben :26 der Fi-. 2
oder mit einem Hauptkolben 14 der
Fig. i oder 31 der Fig. 3 gleichwertig sein. In jedem dies-er Fälle, obwohl
nicht so dargestellt, kann der Kolben 84 eine Stoßstange aufweisen, die sich von.
ihm durch den Zylinder gi und flüssigkeitsidicht durch den Kolben 83 erstreckt,
der in #.diesem. Fall ringförmig ausgebildet ist.