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Vorrichtung zur Betätigung von hydraulischen Bremsen
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Betätigung von hydraulischen Bremsen, zwischen deren Vorratsbehälter und den Bremszylindern eine ständig anzutreibende Druckpumpe in Verbindung mit einem hand-und bzw. oder fussbetätigbaren Druckregulator angeordnet ist, wobei der Bremsdruck in Abhängig - keit vom Druckregulator wählbar ist und ausser einer Zuleitung für die Druckflüssigkeit zu den Radbremszylindern und einer Kurzschlussleitung noch eine Leitung für den Rückfluss der Druckflüssigkeit aus den Bremszylindern zum Vorratsbehälter vorgesehen ist.
Bekanntlich besteht eine hydraulische Bremsanlage im allgemeinen aus einem Ausgleichs-und Vorratsbehälter, einem Hauptbremszylinder, der mittels eines Bremspedals bedienbar ist und mehreren zu Radbremszylindern führenden Rohrleitungen. Mittels der Arbeitskolben der Radbremszylinder werden die Bremsbacken derart betätigt, dass bei erhöhtem Flüssigkeitsdruck die Bremsbacken entgegen der Kraft einer Feder gegen eine Bremstrommel gedrückt werden. Dies erfolgt dadurch, dass mittels des Bremspedals der Kolben des Hauptbremszylindcrs Bremsflüssigkeit in die zu den Radbremszylindern führenden Leitungen drückt.
Eine andere Version besteht darin, dass die Bremsbacken bei fehlendem Flüssigkeitdruck an die Bremstrommel mittels einer Feder angedruckt werdenbei Eindrücken von Bremsflüssigkeit unter Überwindung der Federkraft hingegen gelöst werden.
Als Arbeit für die Abbremsung, beispielsweise eines Kraftfahrzeuges, steht das Ergebnis aus Fussdruck mal Fusshebelweg zur Verfügung, soferne nicht eine Zusatzkraft (Druck-oder Saugluft) verwendet wird.
Der Arbeitsvorgang in den Radbremsen unterteilt sich in das Anlegen und das Anpressen der Bremsbacken.
Während man zum Anlegen verhältnismässig wenig Kraft benötigt, wird zum Anpressen eine sehr grosse Kraft erforderlich. Dies ist besonders bei schweren Fahrzeugen von grossem Nachteil, weshalb angestrebt wird, die für die Bedienung der Bremsen erforderliche menschliche Kraft so weit als möglich herabzusetzen. Wie erwähnt, werden hiefür Zusatzkräfte, z. B. Druck- oder Saugluft, verwendet. Die hiefür erforderlichen Einrichtungen sind jedoch sehr kompliziert und teuer.
Mit vorliegender Erfindung wird angestrebt, eine Einrichtung zu schaffen, mit der zur Betätigung der Bremsen nur geringe Kräfte erforderlich sind.
Erfindungsgemäss ist als Druckregulator ein Schieber vorgesehen, der eine Verbindungsöffnung aufweist, durch die in der einen Stellung (Lösestellung bzw. Bremsstellung) des Schiebers die Austrittsöfflung der Druckpumpe mit der Öffnung der Leitung (ei) zu dem (bzw. den) Bremszylinder (n) und in der andern Stellung (Bremsstellung bzw. Lösestellung) mit der Öffnung der Kurzschlussleitung verbunden ist, die die durch die Druckpumpe hindurch geförderte Flüssigkeit in den Vorratsbehälter zurückfördert, wobei die Bremsen in der Ruhestellung gebremst und bei Flüssigkeitsdruck gelöst sind bzw. umgekehrt, wobei der Schieber beim Übergang von der einen in die andere Stellung die eine Öffnung freigibt, wenn er die andere Öffnung verschliesst.
Vorteilhafterweise ist zur Bildung der Leitung für den Rückfluss der Druckflussigkeit aus den Bremszylindern zum Vorratsbehälter der Schieber unter Bildung eines Kanals innen hohl ausgebildet, wobei dieser Kanal durch in der Wand des Schiebers angeordnete Öffnungen einerseits mit dem Vorratsbehälter, anderseits mit der (bzw. den) Leitung (en) zu dem (bzw. den) Bremszylinder (n) verbindbar ist, indem an der einen Seite des Schiebers die Öffnung der Kurzschlussleitung und die Öffnung der Leitung (en) zu dem (bzw.
den) Bremszylinder (n) in der Verstellrichtung des Schiebers nebeneinander liegend, distanziert durch ein kurzes Zwischenstück, angeordnet sind, wogegen an der andern Seite des Schiebers die Druck- pumpen-Austrittsöffnung liegt, deren in der Verstellrichtung des Schiebers liegende lichte Weite gleich ist der Summe der in gleicher Richtung liegenden lichten Weiten der gleich grossen Öffnungen an der er-
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sten Seite des Schiebers, zuzüglich der Breite des Zwischenstückes, und der Schieber einen die Verbin- dungsöffnung bildenden Durchbruch aufweist, dessen Querschnitt gleich dem Querschnitt der Öffnungen an der ersten Seite des Schiebers ist, wobei die Veibindungsöffnimg vom Kanal durch ein volles Stück des
Schiebers,
dessen Länge in Verstellrichtung des Schiebers mindestens gleich der Breite des Zwischenstükkes, aber kleiner als die Summe der lichten Weite der Öffnung der Kurzschlussleitung, zuzüglich der
Breite des Zwischenstückes in. Verstellrichtung des Schiebers ist, getrennt ist, an welches Stück des Schiebers sich die an der ersten Seite des Schiebers liegende Öffnung des Kanals anschliesst, über die der Kaaal mit der (bzw. den) Leitungen) zu dem (bzw. den) Bremszylinder (n) verbindbar ist.
Zweckmässigerweise ist als Druckpumpe eine an sich bekannte Förderschnecke bzw. eine Messpumpe vorgesehen.
Eine besonders einfache Ausführung ergibt sich, wenn erfindungsgemäss der Vorratsbehälter, die Druckpumpe und der Schieber zu einem geschlossenen Bauteil vereinigt sind, an den lediglich die zu dem (den) Bremszylinder (n) führende (n) Leitung (en) anschliessbar ist (sind).
Der Antrieb der Druckpumpe kann auf verschiedene Weise, z. B. vom Antriebsmotor bzw. von einem der Fahrzeugräder, gegebenenfalls über die Hauptgetriebewelle erfolgen. Da in diesem Fall die Betätigung der Bremse entweder nur während des Laufes des Antriebsmotors bzw. der Bewegung der Fahrzeugräder möglich ist, kann an Stelle dieses Antriebes auch ein Elektromotor vorgesehen sein, der von den Batterien des Kraftfahrzeuges gespeist wird. Um eine allzu grosse Belastung der Batterie zu vermeiden, kann auch eine zweckmässig automatische Umschaltvorrichtung vorgesehen sein, durch die die Druckpumpe nur während des Stillstandes des Fahrzeuges bzw. des Antriebsmotors bei Betätigung des Bremshebels od. dgl. vom Elektromotor, während der Fahrt hingegen vom Antriebsmotor oder den Fahrzeugrädern angetrieben wird.
Hiezu ist zweckmässig im Stromkreis des Elektromotors ein Schalter angeordnet, der zugleich mit dem den Schieber beeinflussenden Bremshebel od. dgl. betätigbar ist.
Eine weitere Möglichkeit. eine Bremsung sowohl während des Stillstandes als auch während der Fahrt zu ermöglichen, besteht erfindungsgemäss darin, dass zur wahlweisen Bremsung während der Fahrt bzw. des Stillstandes der Antrieb der Druckpumpe wahlweise durch den Antriebsmotor bzw. die Fahrzeugräder oder durch einen Elektromotor erfolgt.
Vorteilhafterweise ist zur Bremsung auch bei stillstehender Druckpumpe eine an sich bekannte Druckluftbremseinrichtung vorgesehen, wobei der den Druckregulator betätigende Hebel, Knopf od. dgl. wahlweise'von Hand und bzw. oder automatisch mit der hydraulischen Einrichtung bzw. der Druckluftbremseinrichtung verbindbar ist, wobei zweckmässig ein an sich bekannter Hauptbremszylinder Anwendungfindet, auf den die Druckluftbremseinrichtung einwirkt.
Vorteilhafterweise ist zur automatischen Umschaltung von der hydraulischen Bremsung auf die Druckluftbremsung der Ausgang der Druckpumpe mit einem federbelasteten Ventil unter Wirkung der Federkraft bei stillstehender Druckpumpe verschlossen und bei laufender Druckpumpe geöffnet, wobei der Ventilstössel durch die als Hohlwelle ausgebildete Welle der Druckpumpe nach aussen geführt ist und mit einer Umschaltvorrichtung verbunden ist, mit der in Abhängigkeit von der Ventilsiellung der Bremshe- bel,-knöpf od. dgl. mit der hydraulischen bzw. der pneumatischen Bremseinrichtung verbunden isc. Zweckmässig ist das Bedienungsorgan der Bremse in an sich bekannter am Lenkrad, insbesondere in Form eines kreisförmigen Ringes, eines Hebels od. dgl., angeordnet.
Dadurch, dass der Fahrer seine Hand auf dem Lenkrad abstützen kann, wird der vom Fahrer beim Bremsen ausgeübte Druck durch seine Hand abgefangen, so dass der Fahrer mit einem Finger der Hand feinfühlig bremsen kann.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich an Hand der Zeichnung, in welcher ein schemati- sches Beispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung dargestellt ist.
In einem Vorratsbehälter 1, der die Bremsflüssigkeit 2 aufnimmt, die durch eine verschliessbare Öffnung 3 einfüllbar ist, befindet sich eine als Förderschnecke ausgebildete Druckpumpe 4, die über eine Welle 5 in beliebiger Weise antreibbar ist. Das Pumpengehäuse 6 steht auf der einen Seite unmittelbar mit der Bremsflüssigkeit 2 des Vorratsbehälters 1 in Verbindung und besitzt auf der andern Seite eine Öffnung 7, durch welche bei Drehung der Förderschnecke die Bremsflüssigkeit aus dem Vorratsbehälter l drückbar ist. Vor dieser Öffnung 7 ist ein Schieber 8, der mittels eines Zuges 9 in der Pfeilrichtung verschiebbar ist, angeordnet.
Dieser Schieber 8 besitzt eine Öffnung 10, durch welche in der gezeichneten Stellung die Öffnung 7 mit veiner hoffnung 11 einer Rohrleitung 12 verbunden ist, die in das Innere des . Vorratbehälters l zurückfühlt. Oberhalb der Öffnung 11 ist, in der Zeichnung durch ein kurzes Zwischenstück 13 getrennt, eine weitere Öffnung 14 dargestellt, die mit einer Rohrleitung 15 in Verbindung steht, die zu einem Radbremszylinder 16 führt, mit dem die Bremsbacken 17, 18 betätigbar sind.
Die Rohrleitung 15 ist tuner ein Ventil 19 mit der Rohrleitung 12 und damit mit der im Vorratsbehälter 1 befindlichen
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Stellung des Schieberseinem Elektromotor oder dem Verbrennungsmotor oder den Fahrzeugrädern vorgesehen sein, wobei in dem Stromkreis des Elektromotors ein Schalter angeordnet ist, der im Falle der Betätigung des Biemshe- bels u. dgl. eingeschaltet wird.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform besteht darin, dass die hydraulische Bremseinrichtung mit einer Druckluftbremseinrichtung kombiniert wird, wobei das Bremspedal bzw. der den Zug 9 betätigende
Knopf, Hebel od. dgl. wahlweise mit der hydraulischen Einrichtung bzw. der Druckluftbremseinrichtung verbindbar ist, wobei die Druckluftbremseinrichtung bei stillstehendem Motor bzw. stillstehendem Wa- gen in Tätigkeit setzbar ist. Da die Umschaltung von der hydraulischen Bremseinrichtung auf die pneu- matische zweckmässig automatisch erfolgt, kann beispielsweise die Welle 5 Als Hohlwelle ausgebildet sein und einen Ventilstössel-aufnehmen, dessen Teller die Öffnung 7, die in diesem Falle als Rohr ausge- bildet sein müsste, verschliesst, wenn die Druckpumpe 4 stillsteht.
Die durch das bei laufender Druck- pumpe 4 bewirkte Abheben des genannten Ventiltellers herbeigeführte Stösselbewegung kanazur Umschal- tung des Bremshebels bzw. Knopfes von der hydraulischen aaf die pneumatische Einrichtung herangezo- gen werden.
Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf das dargestellte Beispiel beschränkt. Sie kann auch bei bestehenden Bremseinrichtungen, die einen Hauptbremszylinder aufweisen, angewendet werden, indem beispielsweise die Rohrleitung 15 nicht unmittelbar zu den Radbremszylindern führt, sondern zu dem
Hauptbremszylinder, indem die Rohrleitung 15 beispielsweise mit dem bekannten Ausgleichsloch des
Hauptbremszylinders in Verbindung steht. In diesem Fall könnte die erfindungsgemässe Vorrichtung das
Bremspedal ersetzen. Auch kann bei einer Kombination mit einer pneumatischen Bremseinrichtung diese gleichfalls mit dem Hauptbremszylinder verbindbar sein.
Die Massnahmen, die sich bei dem oben geschilderten Beispiel bezüglich der Bremsung bei still - stehender Förderpumpe ergeben, erübrigen sich, wenn di e Bremsen so ausgeführt sind, dass die Brems- backen bei fehlendem Öldruck an den Bremstrommeln anliegen, so dass mittels der hydraulischen Ein- richtung ein Lösen der Bremsen erfolgt. Die Wirkungsweise des beschriebenen Beispiels erfolgt in diesem
Falle umgekehrt. Die Bremsstellung ist dann jene, in welcher die Öffnung 10 des Schiebers 8 mit der Rohrleitung 12 verbunden ist. Befindet sich die Öffnung 10 gegenüber der Öffnung 14, so werden die
Bremsen gelöst, da durch die Förderpumpe 4 Druckflüssigkeit in die Rohrleitung 15 gefördert wird.
Um ein Lösen der Bremsen auch bei stillstehender Förderpumpe zu ermöglichen, kann eine hydraulische Hilfspumpe vorgesehen sein, mit der von Hand aus Öl in die Radbremszylinder gedrückt werden kann. Hiezu kann zweckmässig der bei hydraulischen Bremsen übliche Hauptbremszylinder dienen. Um diese Handbetätigung bei laufender Förderpumpe 4 zu vermeiden, kann eine automatische Ausschaltung dieser Lösemöglichkeit vorgesehen sein.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zur Betätigung von hydraulischen Bremsen, zwischen deren Vorratsbehälter und den Bremszylindern eine ständig anzutreibende Druckpumpe in Verbindung mit einem hand-und bzw. oder fussbetätigbaren Druckregulator angeordnet ist, wobei der Bremsdruck in Abhängigkeit vom Druckregulator wählbar ist und ausser einer Zuleitung für die Druckflüssigkeit zu den Radbremszylindern und einer Kurzschlussleitung noch eine Leitung für den Rückfluss der Druckflüssigkeit aus den Bremszylindern zum Vorratsbehälter vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass als Druckregulator ein Schieber (8) vorgeselien ist, der eine Verbindungsöffnung (10) aufweist, durch die in der einen Stellung (Lösestellung bzw.
Bremsstellung) des Schiebers die Austrittsöffnung (7) der Druckpumpe (4) mit der Öffnung (14) der Leitung (en) (15) zu dem bzw. den B' : emszylinder (n) (16) und in der andern Stellung (Bremsstellung bzw.
Lösestellung) mit de : Öffnung (11) der Kurzschlussleitung (12) verbunden ist, die die durch die Druckpumpe (4) hindurch geförderte Flüssigkeit in den Vorratsbehälter (1) zurückfördert, wobei die Bremsen in der Ruhestellung gebremst und beiFlüssigkeitsdruck gelöst sind bzw. umgekehrt, wobei der Schieber (8) beim Übergang von der einen in die andere Stellung die eine Öffnung (11) freigibt, wenn er die andere Öffnung (14) verschliesst.