DE6609018U - Druckmittelbetriebene bremse fuer fahrzeuge. - Google Patents

Description

Druckmi11eIbetri ebene Br emz eLjTUr_-j^ahrζeu.,.;e

Die Erfindung betrifft eine druckmittelbetriebene Bremse für Kraftfahrzeuge und andere Fahrzeuge, einschließlich Luftfahrzeuge.

Es ist bekannt, daß bei einer druckmittelbetriebenen Bremse ohne kontinuierlichen Druckmittelfluß durch den Hauptbremszylinder, der mit Hilfe des Bremspedals betätigt wird, keine ausreichende Folge von Bremsbetätigungen und Entlastungen erreicht v/erden kann, ohne auf den Boden des Bremszylinders 2u gelangen, wodurch die Bremse unwirksam wird. Diese Schwierigkeit kann vermieden werden durch eine Servobremse, bei der der Hauptbremszylinder mit einer Hilfsenergiequelle zusammenwirkt, die einen Gegendruck gegen die vom Fahrzeugführer hervorgerufene Bremskraft erzeugt und im allgemeinen aus einem Servomotor mit Unterdruck besteht. Derartige Servobremsen sind an sich bekannt .

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Obschon mit einer Bremsanlage, bestehend aus dem hydraulischen Kreis, aem Hauptbremszylinder und dem Servomotor mit Unterdruck bei wirtschaftlicher Ausnutzung der Brems flüssigkeit eine praktisch unbegrenzte Folge _sjvon Bremsungen und Entlastungen erzielt v/erden kann, kann das Blockieren einzelner Räder odei aller Räder eines Fahr-

zeuges bei zu starker Bremsung in bezug auf die Belastung des Fahrzeuges und die Reibungsverhältnisse nicht verhindert werden.

Die Erfindung verfolgt das Ziel, eine Bremseinrichtung derart auszubilden, daß die vorgenannten Nachteile vermieden werden.

Gemäß einem Hauptkennzeichen der Erfindung ist bei einer druckmittelbetriebenen Bremse für Fahrzeuge mit einem Hauptbremszylinder und einem mit Unterdruck arbeitenden Servomotor, der auf einen Geberzylinder einwirkt, eine Hilfsvorrichtung aur Feststellung des Blockierens der Fahrzeugradar vorgesehen, mittels der durch Veränderung des pneumatischen Gleichgewichtszustandes des Servomotors, dessen Einwirkung auf die Bremskraft verringerbar

1j? ist, wobei der Servomotor jeweils nach Beendigung einer Blockierung selbsttätig seinen bisherigen Zustand wieder einnimmt;.

Eine weitere Ausfiihrungsform mit einem Servomotor, bei dem in einem Zylinder ein Kolben verschiebbar gelagert ist und swei Räume voneinander trennt, von denen dor eine unter Unterdruck und der andere unter einem sehr kleinen Unterdruck zwischen dem vorgenannten Unterdruck und dem Druck Null stent, wenn dieser andere Raum iait der Atmosphäre in Verbindung steht, ist nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsvorrichtung ein Slektroventii enthalt, ^.essen Erregerkreis zum Betätigen des Ventils siit, einer Stromquelle über einen Schalter verbunden ist, der im Falle des Blockierens eines Sades ge-3c-hlossen wird, wobei durch die Betätigung des Eiektro-

5„ voriuils in dem Raum, der bei normaler Arbeitsweise des Servomotors; unter einem kleinen Unterdruck steht, ein rrü.:erer unterdruck hervorgerufen wird.

t * t · 9 *

Das Elektroventil ist nach der weiteren Erfindung als Dreiwegeventil ausgebildet und verbindet den Raum mit dem kleineren Unterdruck entweder über ein an sich bekanntes Steuerventil mit der Atmosphäre oder mit einer Unterdruckquelle.

In weiterer Ausbildung der Erfindung kann eine bauliche Vereinigung des Elektroventils mit dem Steuerventil des Servomotors vorgesehen sein, wobei das Steuerventil einen Elektromagneten aufweist, mit dem ein Doppelklappenventil 10 SOB^n die Kraft eines Kolbens, der von dem im Hauptbremszylinder erzeugten Druck beauischlagt ist, steuerbar ist.

Die Unterdruckquelle muß natürlich in der Lage sein, einen ausreichenden Unterdruck zu erzeugen, so daß beliebig viele Bremsvorgänge hirtereinander durchführbar sind. Als Unterdruckquelle kann vorteilhafterweise die Ansaugleitung des Antriebsmotors, sofern es sich um einen Verbrennungsmotor handelt, benutzt v/erden.

Weiter« Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend anhand einer zeichnerischen Darstellung erläutert;

* 20 Fig. 1 eine schematische Darstellung einer bekannten

Bremsanlage mit der Vervollständigung gemäß der Erfindung,

Fig, 2 eine Schnittansicht eines -Teiles der Bremsanlage in einem größeren Maßstab und

Fig. 3 eine Schnittansicht einer abgewandelten Ausführungsform des Teils nach Figur 2.

Die Erfindung wird nachfolgend in ihrer Anwendung auf eine an sich bekannte Bremsanlage mit Servowirkung be-

schrieben. Es soll zunächst die Wirkungsweise der bekannten Bremsanlage erläutert werden.

Bei der Darstellung in Figur 1 sind die Elemente der bekannten Einrichtung mit dünnen Linien und die Elemente, die gemäß dor Erfindung hinzugefügt sind, mit stark ausgesogenen Linien dargestellt.

Zum Antrieb der Räder R des Fahrzeuges dient der schematisch dargestellte Verbrennungsmotor M. Diese Räder sowie die nicht angetriebenen Räder sind mit einer Bremse F ausgestattet.

Die Betätigung der Bremsen erfolgt mit einer Bremsflüssigkeit, die sich in einem Reservebphälter 1 befindet und von diesem in den Hauptbremszylinder 2 gelangt, der mit dem Bremspedal 5 in Verbindung steht. Vom Hauptbrems-

Ί5 zylinder 2 führt eine Leitung 4 an den Eingang eines Geberzylinders 5, der mit einem pneumatisch betriebenen Servomotor 6 verbunden ist. Der Servomotor wird automatisch durch ein Steuerventil 7 gesteuert. Von dem Geberzylinder 5 führt eine Leitung 8 mit Verziveigungen zu den Zylindern der einzelnen Bremsen, von denen bei dem Ausführungsbeispiel nur der Zylinder 9 einer einzigen Bremse F dargestellt ist.

Der Servomotor 6 enthält einen Kolben 10, der an einer Membran 11, die zwei Räume 12, 13 voneinander trennt, befestigt ist, sowie ferner eine Rückholfeder 14 und eine Kolbenstange 14 a. Bei der Bremsanlage bekannter Bauart ist, '«'ie in Figur 2 mit strichpunktierten Linien dargestellt, eine Verbindungsleitung 15 vorgesehen, die direkt den linken Raum ^2 des Zylinders des Servomotors 6 mit

$0 dem unterteil des Steuerventils 7 verbindet. Der rechte Raum 13 des Zylinders ist verbunden:

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einerseits mit einer V'akuumquelle, z. B* mit der Ansaugleitung 16 des Motors M über eine Leitung 16 a, woöei in der Leibung ein Rückschlagventil 16 b angeordnet ist und

andererseits durch einen Kanal 17 mit dem oberen Teil des Steuerventils 7·

Der Geberzylinder 5 enthält einen Kolben 18, in dem sich eine axiale Bohrung 18 a befindet und in dem Spülkanäle 18 b angebracht sind, wobei in dem Kolben 18 das Ende der Kolbenstange 14· a geführt ist, die gleichzeitig eine Veji~ tilklappe 19 bildet. Die Kolbenstange ist mit einem axialen Spiel in dem Kolben 18 gelagert und durch einen Stift 20 gesichert. Eine Dichtung 21 verhindert, daß OeI entlang der Kolbenstange 14 a von dem Geberzylinder 5 in den anderen Zylinder des Servomotors 6 übertritt.

Ein Kanal 22 stellt eine Verbindung des Geberzylinders 5 mit einer Bohrung 23 des Steuerventils 7 her. In deBohrung 23 ist ein Kolben 24- verschiebbar gelagert, der mit einer Membran 25 in Verbindung steht, an öie eine

sf| 20 Feder 26 angreift. Die Membran 25 enthält einen Stößel 27, der von einer Seite zur anderen Seite der Membran durchbohrt ist, und normalerweise einen oberen Raum 28, in den der Kanal I7 mündet, mit einem Zwischenraum 29 verbindet, in den die Leitung 15 mündet und der durch eine

or- Bohrung 50 mit der Atmosphäre über ein Luftfilter 5I verbunden sein kann. Die Bohrung 50 ist normalerweise durch einen unteren deckel 52 eines Doppelklappenventils 55-) das unter der Einwirkung einer Feder 3^ steht, verschlossen, wobei der obere Deckel 55 mit dem inneren Ende des Stößels 27 zusammenwirkt.

Die Wirkungsweise dieser Anordnung; ist folgende:

• · · β 1

_" 3\;he zustand wird die Membran 25 durch die Kraft der F--..er 2c durchgedrückt, woaurch die Verbindung zwischen dem or-er-er. un;er Unterdruck stehenden Haum 28 mit dem untere:. Ra.ix 29 -es Steuerventils 7 und damit zwischen den .. uner. "3 und 12 des Zylinders des Servomotors 6 über die - ·. L".i:;-e:. 7 oz.\. 1,.- hergestellt wird.

1 ' ·■ i. ..;■-.'.dIic :er 14 bewirbt eine linke iini_stellung des : ..·.·:.„ :. : -. -er das Ventil 19 geöffnet ist und dadurch (.:.·: Vo-: iniunr; zwischen den beiden Teilen des Gebersy— _ ' -. .er.5 -Ucei- den Kolben 18 hergestellt ist. Me Feder •v- -v. . · , :>o Dr rpelklappenventil 33 in der oberen JSnd-.····_■; ..".;. .··? -:i3 keine atmosphärische Luft in den Innen— :■■ .-. ι·.- .>'.e-:orventils 7 gelangen kann.

•t ·.·.·· :. . .·? · .rensuiit überträgt sich der im Hauptbremszy-. ;:. v- . jrTii'irt-e Druck auf den linken Raum des Geberzy-.^::. . · :. .... riacr. Durchqueren des Kolbens 18 auf den ■·■·.. ι-:, io :r. ir.: auf die Bremsen F.

. :· .-..■■■ i'■·.■:. i-ir»cs bastinimten Druckwertes verschiebt

■ .'-'.: ;r. .'» .ses Steuerventils 7 unter der Einwir-• : i ^c; J:··,:.-:>:ü nach unten. In einer ersten Phase ·'::.::.■ · .,; ::·.·: ,"/, vier einen zentralen Teil der Membran

. · . τ.; ■ cm oberen Deckel 3? &&^s Ventils 33 in :. ■ ...·.· ■· .:■:. nivo. uie Verbindung zwischen den ;· i · n. · .· : ^V ;Ujs ^t«3uerventils 7 unterbrochen. .:. ..· . ·..·:. . r.a:;o hebt sich der untere Deckel 32 .. .)■'::-.'. .. .· ; *.·:. . ν,-..-.iii.'. .J5 von seinem oit2 ab. so daß -. .:; . :;..-.. i.'.i'i in ι cn unturer. Ha usi 29 des üteuer-. '..·.-:. i-· ::. .;ι·ζ. LiiiKou liaum 12 ..es oervozylinderj .■·.. .. 1.-.-'.-.Lr.:- ' Ü I It-T¹OtOIl Ka! II.

3C Es ergibt sich dadurch eteu VeiflöÜie^uag äes ICölbens nach rechts, dio zuerst die Anlage des Ventils 9 auf seiner

Sitzfläche in dem Kolben 18 bewirkt und danach eine Verschiebung dieses Kolbens, der das OeI in den Zylinder der Bremse Έ drückt , hervorruft»

Der Differensdruck der Luft, der auf die untere Fläche der Membran 25 wirkt, ruft eine nach oben gerichtete Reaktionskraft hervor, die einer Verschiebung des Kolbens 2Pr nach unten entgegen wirkt. Dieser Heaktionsder

kraft wirkt/Lm Hauptbremszylinder 2 hervorgerufene hydraulische Druck entgegen, der proportional der cuf das Bremspedal 3 erzeugten Kraft ist.

Wenn eine gleichbleibende Kraft auf das Bremspedal aufrechterhalten wird, stabilisiert sich die Bremsanlage in einem Gleichgewichtsaustand. Die beiden Deckel 32, 35 des Ventils 33 liegen an ihren Sitzflächen an, und die Reaktionskraft steht im Gleichgewicht mit der durch das Pedal 3 hervorgerufenen Druckkraft.

Wird die auf das Bremspedal ausgeübte Kraft vergrößert, hebt sich der untere Deckel 52 von der Sitzfläche ab. wodurch der auf den Kolben 10 wirkende Luftdruck und gleichzeitig die Rückwirkung auf das Pedal vergrößert v/ird.

Der auf die Bremse F einwirkende hydraulische Druck ist abhängig von :iem hydraulischen Druck des Hauptbremszylinder 2 auf den Kolben 18 des Geberzylinders 5 und von dein Difforensdruck, der auf den Kolben 10 des Servomo- 7>j tors einwirkt.

jtfuim Zurückgehen dec Bremspeuals geht der auf den Kolben 24 einwirkende Druck auf Null zurück. Unter der Einwirkung ^ei' Feuer 26 v/ird die Membran 25 in ihre obere clurch-CcJrüektie Stellung bewegt, bis uie untere Klappe 52 des Vontils 53 geschlossen und die obere Klappe 55 geöffnet ist,

Die Verbindung zwischen den beiden Säumen 12 und 13 des Zylinders des Servomotors 6 ist v/ieaer hergestellt, und der Kolben 10 kehrt in seine Ruhelage zurück, wobei der Kolben 18 nach links bewegt wird und das Ventil 19 sich öffnet.

Bei der vorstehend beschriebenen an sich bekannten Bremseinrichtung kann es zu eix^eni Blockieren der Räder kommen. Um dieses zu verbinden ist gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung ein elektrisch gesteuertes ifj-eiv/egeventil 35 zwischen den Leitungen 15^aund 1$^, die anstelle einer einzigen Leitung 15 vorgesehen sind, angeordnet. Mit Hilfe des Elektroventils 35 kann der Baum 12 entweder mit dem Raum 29 des Steuerventils 7 oder üoer eine Leitung 36 mit einer Unterdruckquelle z. B. durch. die Leitung 16^a mit der Ansaugleitung 16 des Motors (Fig.1) verbunden, werden.

Die Wicklung 37 des Elektroventils ist an einer Stromquelle 3& über einen Schalter 39 angeschlossen, cer durch einen oder mehrere Elemente 40 zur Feststellung des Blockierens der Räder betätigt wird. Im Falle des Blockierens bewirkt die an sich bekannte Einrichtung 40 das Schließen des Schalters 39·

Wenn infolge des Blockierens eines Rades der otromkreis Geschlossen ist, steht der Raum 12 dss Zylinders des pt- Servomotors 6 mit den Leitungen 15 und 36 in Verbindung v-nn damit unter einem entsprechenden Unterdruck.

Die wirkungsweise ist nun folgende: Bei normaler Arbeitsweise ist das KLektroventil 35 nicht errefi. üü "oefinuel Jich dann in der dargestellten Stellung und verändert die Arbeitsweise der vorstehend beschriebenen Bremseinrichtung nicht.

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Im Gegensatz dazu wird beim Blockieren eines Rades die Einrichtungen 39 und ^O das Elektroventii 35 erregt und durch die Betätigung des Elektroventils eine Verbindung des linken Raumes 12 des Zylinders des Servomotors 6 mit der Vorrichtung zur Erzeugung eines Unterdruckes über die Leitung 3o verbunden. Durch die gemeinsame Einwirkung der Feder 14- und das in dem rechten Raum herrschenden Druckes ergibt sich eine Verschiebung der Kolben 10 und ''-,ο nach links und gleichzeitig ein Abfall des D.uckes in den Zylindern 9 der Bremsen an den Rädern, der groß genug ist, um das Blockieren des Rades bzw. der

Sobald die Räder nicht mehr blockiert sind, kehrt das Elektroventii 35 i£L seine Ausgangsstellung zurück und die Bremsanlage arbeitet wieder unter den normalen Bedingungen.

Es ist also möglich, eine Folge von Bremsungen und Entlastungen ohne Einwilligung auf den hydrauJ.isehen Bremskreis zu erzielen.

Bei dem in Figur 3 dargestellten abgeänderten Ausführungsbeispiel ist ein Elektromagnet 4-1 in dem oberen Raum 28 ^ces Steuerventils 7^a angeordnet. Dieser Elektromagnet, der v/ie bei dem ersten Ausführungsbeispiel über einen Stromkreis durch eine Einrichtung zur Feststellung des Blockie-

p_c rens gespeist v/ird, v/irkt auf einen Kern 42 ein, der mit der Kolbenstange Λ-3 des Kolbens 24 fest verbunden ist.

Box normaler Arbeitsweise v/ird die Bremsanlage durch den Elektromagneten, wie vorstehend beschrieben, nicht beein-

WeMt dagegen, ein Rad oder mehrere Räder blockiert ist bzw.

blockiert sind, wird der Elektromagnet; 41 erregt und dadurch eine Verschiebung dos Kolbeno 24 nach, üben hervorgerufen. Diese Verschiebung hat das Schließen der unteren Klappe 32 und das öffnen der oboron Klappe 55 des Doppe !klappenventil 33 zur Folge. JDadux'Ch ist die Verbindung zwischen den beiden Räumen dos Zylinders des Sei^vomotors 6 hergestellt, und es ergibt siöh α,ύν Sustanä wie im vorhergehenden Fall.

Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenem Auaführungsbeispiele beschränkt, sondern kann auch bei anderen Bre^seinrichtungen angewendet v/ordun.

Schutsansprücteo

Claims (2)

Dr. W. P. Radt Dipl.-Ing. E. E. Finkener DipL-Ing. W. Ernesti Amtl. Aktz.: A 29 815/63c Gbm Patentanwälte 463 Bochum Unser Aktz.: 68 115 - Heinrich-König-Straße 12 Fernsprecher 4 IS 50. 4 23 27 Telegrammadresse: Radtpatent Bochum Sctiutzansprüclie

1. Druckmittelbetriebene Bremse für Fahrzeuge, insbeson dere Kraftfahrzeuge, mit einem Hauptzylinder uc.d einem mit Unterdruck arbeitenden Servomotor zur Betätigung eines Geberzylinders, bei der der Servomotor einen Zylinder mit einem verschiebbar gelagerten Kolben enthält, durch den der Zylinder in zwei Räume mit verschieden großen Unterdrücken geteilt ist, gekennzeichnet durch eine von den Fabrzeugrädern beeinflußbare Hilfsvorrichtung mit einem beim Blockieren eines Rades (R) ansprechenden Elektroventil ^35), das einerseits mit dem Raum (12) des Servomotors (6) mit dem kleineren Unterdruck und andererseits mit einer Unterdruckquelle (16) verbunden ist.

2. Bremse nach Anspruch 1, dadurch gekernteeiohnet, daß als Elektroventil (35) ein Dreiwegeventil vergesehen ist, das mit dem Raum (12) des Servomotors (6), mit der Unterdruckquelle (16) und über ein Steuerventil (7) tait einer ins Freie führenden Leitung (15a) verbunden ist.

3· Bremse nach Ansprach 2, gekennzeichnet durch eine bauliche Vereinigung des Elektroventils (35) mit dem Steuerventil (7) des Servomotors (6), bei der das Steuerventil (7) einen Elektromagneten (41) zur Betätigung eines Doppelklappenventils (33) gegen die Kraft eines Kolbens (24), der unter dem im Hauptzylinder (2) herrschenden Druck steht,, aufweist.