DE3212359A1

DE3212359A1 - Hydraulische bremseinrichtung fuer fahrzeuge

Info

Publication number: DE3212359A1
Application number: DE19823212359
Authority: DE
Inventors: Raymond Warrington Cheshire Murta
Original assignee: Coles Cranes Ltd
Current assignee: Coles Cranes Ltd
Priority date: 1981-03-31
Filing date: 1982-03-31
Publication date: 1983-01-27
Also published as: IT1151535B; IT8220482A0; FR2503298A1; JPS57175461A; AU8199682A

Description

Hydraulische Bremseinrichtung für Fahrzeuge

Die Erfindung bezieht sich auf die Geschwindigkeitsherabsetzung bzw. das Abbremsen von Fahrzeugen.

Eine herkömmliche Bremsanlage für Fahrzeuge wird oft durch eine ¥erzögerungaanlage ergänzt oder ersetzt, die beispielweise eine Luftdruckbremse, eine elektrische Wirbelstrombremse oder eine Transmissionsbremse mit mechanischen Kupplungen enthält.

Solche Bremeanlagen sind so wirksam, wie es häufig verlangt wird, und können aber sehr sperrig werden. Sie sind aber auch kostspielig.

Eine Bremsanlage,für Fahrzeuge nach der Erfindung enthält eine hydraulische Anlage, die mechanische oder kinetische Energie, die vom Fahrzeug erzeugt wird, in Wärmeenergie in der hydraulischen Flüssigkeit der Hydraulik umwandelt, worauf die Wärmeenergie an die Atmosphäre abgegeben wir'd, so daß eine Bremsung des Fahrzeugs erhalten wird.

Es ist ein Gesichtspunkt der Erfindung, eine Bremsanlage für ein Fahrzeug zu schaffen, die ein Reservoir für die hydraulische Flüssigkeit, Einrichtungen zur Aufnahme der mechanischen oder kinetischen vom Fahrzeug erzeugten Energie in die Hydraulische Anlage und eine Verzögerungseinrichtung zum Umwandeln der in der Hydraulik aufgenommenen Energie in Wärmeenergie in der hydraulischen Flüssigkeit enthält, wodurch

das Fahrzeug abgebremst wird.

Die vom Fahrzeug erzeugte Energie wird vörzugeweise in potentielle Energie in Form erhöhten Drucks in der hydraulik umgewandelt, bevor sie in Wärmeenergie in der hydraulischen Flüssigkeit umgewandelt wird. Der Druck wird auf einen vorgegebenenGrenzwert erhöht, der dem geforderten Bremswert entspricht. Ferner kann der Druck zum Erhöhen und Verringern mehrerer gegebener Grenzwerte benutzt werden, die eine Reihe von Verzögerungen des Fahrzeugs ergeben, oder er kann zum Erhöhen einer von mehreren gegebenen Grenzwerten verwendet werden, die alternative Verzögerungswerte des Fahrzeugs zulassen.

Nach einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung enthält ein Verfahren zum Abbremsen eines Fahrzeugs das Übertragen von mechanischer oder kinetischer, vom Fahrzeug erzeugter Energie in eine hydraulische Anlage, das Umwandeln dieser Energie in Wärmeenergie in der hydraulischen Flüssigkeit der Hydraulik und die Abgabe der Wärmeenergie an die Atmosphäre.

Eine entsprechende hydraulische Anlage kann beispielsweise eine Pumpe enthalten, die von einem bewegten Teil des Fahrzeugs angetrieben wird, das mit dem Fahrzeugtriebwerk verbunden ist. Diese Pumpe ist mit einem Reservoirs von hydraulischer Flüssigkeit verbunden und pumpt Flüssigkeit aus dem Reservoir und führt sie in dieses entweder durch ein Rückschlagventil zurück, wenn gebremst werden soll, oder über eine Umgehungsleitung zum Ventil zurück, wenn nicht ge-

bremst werden soll.

Wenn gebremst werden soll strömt die hydraulische Flüssigkeit durch Betätigung eines Entlüftungs- oder anderen Ventils durch das Rückschlagventil, wenn der Druck der hydraulischen Flüssigkeit sich so hoch aufgebaut hat, daß der Druck Rückschlagventil freigibt. Da durch kann die hydraulische Flüssigkeit erwärmt werden und somit die durch das bewegte Fahrzeug erzeugte Energie absorbieren5 und das Fahrzeug abbremsen. Die heiße Flüssigkeit kann dann in einem Ölkühler ahgekühlt und/oder zum Reservoir zurückgeführt werden, wo seine Wärme an die Atmosphäre abgegeben wird.

Die absorbierte Energie und somit das Abbremsen des Fahrzeugs hängt von der Pumpenleistung und dem Druck ab, der auf das Rückschlagventil erwirkt.

Es kann aber auch eine Reih© von Rückschlagventilen in der Hydraulik vorgesehen sein, um verschiedene Verzögerungswerte zu erhalten.

Die hydraulische Bremse kann ein Teil einer normgerechten Hydraulikanlage sein, um Energie zu den einzelnen Teilen eines Fährzeugs, wie ein Traktor, fahrbarer Kran, oder eine andere Konstruktion, zu übertragen. In diesem Fall kann die Pumpe auch mit einem besonderen Motor verbunden sein und der Auslaß vom Lüftungs- oder anderem Regelventil ist so an die Normhydraulikanlage angeschlossen, daß die Flüssigkeit normalerweise um diese Anlage herum und in das Reservoir zurück gepumpt wird. Beim Bremsen wird

das Entlüftungsventil betätigt und die Pumpe liegt am Getriebe oder an einem anderen Teil dea sich bewegenden Fahrzeugs, damit die Flüssigkeit durch das Rückschalgventil und zurück zum Reservoir gepumpt wird.

Die Verwendung einer hydraulischen Bremse nach der Erfindung ermöglicht ein wirkungsvolleres Bremsen, als es mit anderen Bremsen möglich ist, die bisher bekannt geworden sind. Auch die kompakten Teile der Hydraulik können leicht im Fahrzeug angebracht werden, wo andere Bremsarten wegen ihres Umfanges nicht aufgenommen werden können.

Die Erfindung wird anhand eines Beispiels mit Hilfe der Zeichnungen beschrieben. In diesen ist:

Figur Λ die Darstellung eines Fahrzeuges mit einer

Bremseinrichtung nach der Erfindung;

Figur 2 die Darstellung eines Ausführungsbeispiels

der hydraulischen Bremse nach der Erfindung;

die

Figuren 3* und 3b zeigen eine Abänderung der Anlage

nach Figur 2, und

Figur 4· zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel der hydraulischen Anlage mit einer Zweistufenbremsung, wo die Bremse nach der Erfindung in die Hydraulik des Fahrzeugs eingesetzt ist.

Das Fahrzeug 2 in Figur 1 mit den Bädern 4 und 6 ist über eine Übertragungsanlage mit der Antriebswelle

und der Motorwelle 12 mit einem Motor 8 verbunden. Das Fahrzeug 2 besitzt ferner eine hydraulische Anlage 14 mit der Pumpe 16, dem Reser- , voir 18, dem hydraulischen Betätiger 20 und der Bremse 22.

Die Übertragungsanlage ist so mit der Pumpe der Hydraulik verbunden, daß im Betrieb die Pumpe vom Getriebe des Fahrzeugs gedreht wird, und kinetische Energie vom Getriebe auf die hydrau-/|0 lische Anlage übertragen wird und bei Betätigung der Bremse in Wärmeenergie in der hydraulischen Flüssigkeit umgewandelt wird.

Figur 2 zeigt die hydraulische Anlage 14 mit dem Reservoir 18 für die hydraulische Flüssigkeit, das durch eine Leitung 24 mii^ einer hydraulischen Pumpe 16 verbunden ist. Diese Pumpe liegt über einer Rohrleitung 26 an einem Entlüftungsventil 28, das zwei Stellungen einnehmen kann. In der einen Stellung kann die Flüssigkeit aus der Rohrleitung 26 in eine Leitung 30 fließen, die über ein normales Rückschlagventil 32 zum Reservoir 18 zurückführt. Es kann aber auch die Flüssigkeit durch das Ventil 28 zu einer Umgehungsleitung 34 fließen, die ebenfalls zum Reservoir 18 zurückführt.

Im Gebrauch, wenn das Fahrzeug nicht abgebremst werden soll, befindet sich das V ntil 28 in der voll ausgezogen dargestellten Lage, in der die Flüssigkeit durch das Ventil um die Umgehungsleitung 34 zum Reservoir gepumpt wird_? so daß keine Bremsung stattfindet. Wenn das Fahrzeug abgebremst werden soll,

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wird das Ventil 28 so eingestellt, daß die Flüssigkeit von der Rohrleitung 26 zur Leitung 30 fließt, und wenn der Druck so weit aufgebaut worden ist, daß das Rückschlagventil '32 öffnet, dann wird die Flüssigkeit durch das Ventil 32 zum Reservoir zurückgepumpt. Der D_ruckanstieg erwärmt die Flüssigkeit, die die von der Pumpe 16 vom Getriebe des bewegten Fahrzeugs erhaltene Energie umwandelt. Die erwärmte Flüssigkeit wird dann gekühlt, während sie sich im Reservoir 18 befindet. Das Absorbieren der mechanischen Energie im Getriebe des Fahrzeugs unterstützt das- Bremsen des Fahrzeugs.

Bei der Abänderung nach Figur 3b sind das Entlüf-.15 tungsventil 28 und das Rückschlagventil 32 in ein ganzes Gerät 36 zusammengefaßt. Entweder umgeht die Flüssigkeit das Teil 38 mit dem Rückschlagventil dadurch, daß sie gerade durch das Vetotilteil 40 hindurchgeht, wie es in Figur 3a in vollen Linien dargestellt ist, oder die Flüssigkeit geht bei Betrieb des Ventilelements in die gestrichelt dargestellte Lage nach Figur 3* und in die volläusgezogene ι Lage nach Figur 3b um die Leitung 42 herum und duroheine Leitung 44 zum Reservoir. Wenn die Flüssigkeit wieder durch das Rückschlagventil 38 hindurchgeht, wird sie erwärmt und aborbiert die vom bewegten Fahrzeug erzeugte Energie.

Bei der Abänderung nach Figur 4 wird die hydraulische Flüssigkeit aus dem Reservoir 46 von einer -ZQ vom Getriebe des F_ahrzeugs betriebenen Pumpe 48

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durch einen ölfilder an ein erstes Gerät 52 miteinem Richtungsventil und einem Rückschlagventil gepumpt. Das Gerät 52 besitzt zwei Auslässe, einen durch, eine hydraulische Leitung 54- hindurch, die zu einem normalen hydraulischen Betätiger 56 des Fahrzeugs führt, das auf der rechten Seite der Figur 4- über der Leitung 58 dargestellt ist, die aber hier nicht besonders beschrieben wird. Die hydraulische Flüssigkeit fließt von der normalen hydraulischen Anlage 58 durch eine Leitung 60-und durch einen normalen Ölkühler 62 zum Reservoir 4-6 zurück.

Das Gerät-52 besitzt eine Auslaßleitung 64-, die durch ein Magnetventil 66 zu einem zweiten kombinierten Richt-Rückschlagyentil 68 führt. Das Gerät besitzt eine Auslaßleitung 70» die wiederum zum Reservoir 4-6 rückführt.

Wenn bei Gebrauch nicht gebremst werden soll, ist das Magnetventil 66 offen, so daß die hydraulische Flüssigkeit durch das Gerät 52 von. der Pumpe 4-8 zum Auslaß 5^ gedrückt wird, wobei das Richtventil des Gerätes 52 entsprechend eingestellt ist. Auf diese Art kann die übliche hydraulische Ausrüstung des Fahrzeugs betätigt werden.

Das Rückschlagventil 7^ des Gerätes 52 ist beispielsweise zum öffnen bei 21Okg/cm eingestellt. Beim Bremsen wird das Magnetventil 66 geschlossen und dass Richtventilelement wird so eingestellt, daß durch das·. Rückschalgventilelement 7^ Flüssigkeit hindurchgeht,

JO was ein Erwärmen der Flüssigkeit auf eine Temperatur er*

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gibt, die dem Einstellen des Rückschlägventils . entspricht. Die erwärmte Flüssigkeit geht dann durch den Auslaß 54- und durch die Leitung 60 und den ölkühler 62 zum Reservoir 46 zurück. In diesem Fall geht die Flüssigkeit durch den Auslaß 54- zum Reservoir 46 zurück.

Wenn jedoch die Abbremsung geringer als der Gegenwert zum Einstellen des Rückschlagventils auf

ρ '

210 kg/cm sein soll, dann wird das Magnetventil 66 geöffnet und die Richtventile 52 und 68 werden so eingestellt, daß die Flüssigkeit unter Umgehung des Rückschlägventils 74· durch den Auslaß 64, durch das offene Ventil 66 und dann durch das Rückschlagventil 72 des Gerätes 68 fließt.

Das Rückschlagventil 72 ist beispielsweise so eingestellt, daß es sich bei geriagerem Druck, z.B. bei 140 kg/cm öffnet. Die Wirkung des Ruckschlagven-■ tils 72, das bei 140 kg/cm² öffnet, bewirkt, daß das Richtungßventilelement 52 seine Stellung ändert und die auf einen Temperaturwert zum Einstellen auf 140 kg/cm aufgeheizte Flüssigkeit durch die Leitungen 54· und 60 und durch den Kühler 62 zurückgeführt wird. Demnach geht in diesem Fall der größte Teil der Flüssigkeit durch die Leitungen 54- und 60 hindurch, während nur eine kleine Flüssigkeitsmenge durch die Leitung 70 zum Reservoir 46 zurückgeführt wird. Wenn die hydraulische Flüssigkeit ohne Betätigen eines Teils der normalen hydraulischen Ausrüstung zirkulieren soll, wird das Richtventil des Gerätes 52 so eingestellt, daß die Flüssigkeit durch das Gerät 52 zum Auslaß 54, durch ein Richtventil in der

normalen hydraulischen Anlage 56 gedrückt, das so eingestellt ist, daß die hydraulische Ausrüstung nicht arbeitet, und zum Reservoir 46 üb.er den Kühler 62 zurückgeführt wird.

Die vom Fahrzeug erzeugte mechanische oder kinetische Energie kann von einem Motor des Fahrzeugs vom sich bewegenden Fahrzeug selbst oder Teilen des Fahrzeugs getrennt geliefert werden.

Die Erfindung kann in einfacher Weise bei den meisten hydraulischen Anlagen verwendet werden, die es bei Fahrzeugen mit einem Getriebe gibt.

Claims

Meissner & Meissner

PATENTANWALTS BU RO

PATENTANWÄLTE DIPL-ING. W. MEISSNER (1980) DIPL-ING. P. E. MEISSNER DIPL-ING. H.-J. PRESTING

Zugelassene Vertreter vor dem Europäischen Patentamt — Professional Representatives before the European Patent Office

Ihr Zeichen Ihr Schreiben vom Unsere Zeichen HERBERTSTR. 22, 1OOO BERLIN

GoIes Cranes Limited

Crown Works, Sunderland SR4 6TT, England

Patentansprüche

ί 1 ./Bremseinrichtung für Fahrzeuge mit einer hydraulischen Anlage, dadurch gekenn-, zeichnet, daß die hydraulische Anlage (14) die vom Fahrzeug erzeugte mechanische oder kinetisehe Energie in Wärmeenergie in der hydraulischen Flüssigkeit der Anlage umwandelt, worauf diese Energie an die Atmosphäre abgegeben wird und so das Fahrzeug (2) gebremst wird.
2. Einrichtung nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet^ daß die im Fahrzeug (2) erzeugte Energie zuerst in potentielle Energie in Form erhöhten Drucks in der hydraulischen Flüssigkeit und dann in Wärmeenergie in der Flüssigkeit umgewandelt wird.

TELEX: TELEGRAMM: TELEFON: BANKKONTO: POSTSCHECKKONTO- 1-85644 INVENTION eenuN BERUHE« BAHKAG. P MBSSNBH BLN-W irwen d BEMJN O3(WB91 BO 3T BfRUW 31 4047 37-103 OSOrtiB! 1026 "iKBf.TieClOO
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck in der hydraulischen Flüssigkeit bis zu einer gegebenen Grenze ansteigen kann.
4-. Einrichtung nach den Ansprüchen 2 und 3, d a durch gekennzeichnet, daß der Druck in der hydraulischen Flüssigkeit auf mehrere gegebene Werte ansteigen oder abnehmen kann und so öine Reihe von Bremsungen des Fahrzeugs erhalten wird.
5. Einrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 4-, d a durch gekennzeichnet, daß der Druck der hydraulischen Flüssigkeit auf mehrere von verschiedenen Grenzwerten ansteigen kann und so verschiedene Brenswerte liefert.
6. Einrichtung nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet,· daß ein Getriebe die mechanische oder kinetische vom Fahrzeug (2) erzeugte Energie in die hydraulische Anlage (14-) aufnimmt, und daß eine Bremseinrichtung die in die Anlage aufgenommene Energie in Wärmeenergie in der hydraulischen Flüssigkeit umwandelt, so daß das Fahrzeug abgebremst wird.
7. Einrichtung nach Anspruch 6_V dadurch g e kennzeichnet, daß durch die Bremseinrichtung die vom Fahrzeug erzeugte Energie in potentielle Energie in Form erhöhten Drucks in der hydraulischen Flüssigkeit und anschließend in Wärmeenergie umgewandelt wird.

~ 3 —
8. Einrichtung nach den Ansprüchen 6 und 7» dadurch gekennzeichnet, daß eine Kühleinrichtung (62) die Wärmeenergie in der Flüssigkeit an die Atmosphäre abgibt.
9· Einrichtung nach den Ansprüchen 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremseinrichtung das Fahrzeug (2) bei verschiedenen Bremswertien abbremst.
10. Einrichtung nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die hydraulische Anlage (14) eine von einem Teil des Fahrzeugs (2) angetriebene Pumpe (16) aufweist, die mit dem Reservoir (46) für die hydraulische Flüssigkeit verbunden ist und die Flüssigkeit aus dem Reservoir und in dieses zurück entweder über ein Rückschlagventil (32), wenn gebremst werden soll, oder über eine Umgehungsleitung des Ventils pumpt, wenn nicht gebremst werden soll.
11. Einrichtung nach Anspruch 10,dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeenergie durch Abkühlen der hydraulischen Flüssigkeit in einer Kühleinrichtung (62) abgegeben wird und/oder die hydraulische Flüssigkeit in das Reservoir (46) zurückgeführt wird, wo die Wärme an die Atmosphäre abgegeben wird.
12. Einrichtung nach den Ansprüchen 10 und 11, d a durch gekennzeichnet, daß die absorbierte Energiemenge von der Pumpenlei-

stung und der Druckeinstellung abhängt, auf die das Rückschlagventil (32) zum öffnen eingestellt ist.
13· Einrichtung nach den Ansprüchen 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß ©ine Reihe von Rückschlägventilen (32) in der hydraulischen Anlage (14) verschiedene Bremswerte liefern.
14. Einrichtung nach den Ansprüchen 10 bis 13 _s dadurch gekennzeichnet, daß eine normgerechte hydraulische Anlage (14) Energie auf verschiedene Teile eines Fahrzeugs, wie einen Traktor, einen fahrbaren Kran oder einer anderen Einrichtung überträgt.
15· Verfahren zum'Abbremsen eines Fahrzeugs mit einer Einrichtung nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzei.chnet, 'daß ein Getriebe die vom Fahrzeug erzeugte mechanische oder kinetische Energie in die hydraulische Anlage

(14) überträgt, die diese Energie in Wärmeenergie in der hydraulischen Flüssigkeit-umwandelt und die Abgabe der Wärmeenergie an die Atmosphäre ermöglicht.
16. Verfahren nach Anspruch I5, d adur ο h gekennzeichnet, daß die vom Fahrzeug (2) erzeugte Energie in potenielle Energie in Form von Druck der hydraulischen Flüssigkeit und danach diese potentielle Energie in Wärmeenergie in der hydraulischen Flüssigkeit umgeformt wird.

17· Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck in der hydraulischen Flüssigkeit zu .einem gegebenen Grenzwert ansteigt.