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Einrichtung an Flüssigkeitsbremsen, insbesondere für Kraftfahrzeuge
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung an Flüssigkeitsbremsen, insbesondere
für Kraftfahrzeuge, mit ziem Hauptbreinszylinder und einem ' Nachfüllventil, das
die beim Bremsen zu den Radbremszylindern gedrückte Flüssigkeit beim Lösen der Bremsen
erst dann in. den Hauptzylinder zurückfließen läßt, -wenn der Druckkolben seine
Ruhestellung erreicht hat. Im allgemeinen hat im Kraftwagenbau der Antriebshebel
für den Hauptbrernszylinder eine Übersetzung von 1:4 oder 1:5. Bei schweren Kraftfahrzeugen
liegt das Bedürfnis vor, die Übersetzung des Hebelantriebes noch zu vergrößern,
damfit der Fährer ohne große Anstrengung die Bremsen wirksam bedienen kann. Eine
hohe Übersetzung des Fußhebelantriebes von z. B. 1: S bedingt aber schon. an sich
.einen langen Feg an der Fußhebelplatte. Hinzu kommt der i Leerlauf, der in der
Hauptsache durch Abnutzeng des Bremsbelages und der Bremstrorcnrnel entstellt. Der
Leerlauf wirkt sich in achtfacher Vergrößerung :u1 der Fußhebelplatte aus. Der Fahrer
muß deshalb den Fußhebel sehr weit, oft sogar bis zum Bodenbrett durchtreten, um
überhaupt einen richtigen Druckpunkt zu bekommen. Das bedeutet für den Fahrer Unbequemlichkeit,
Ermüdung und Kraftverlust; denn mit gestrecktem Bein kann der Fahrer den Fußhebel
bei -weitem nicht so kräftig antreiben als mit am Knie angewinkeltem Bein. Durch
die vorliegende Erfindung werden die Nachteile, die sich für den Fahrer beten Bedienen
von hoch übersetzten Hebelantrieben von Flüssigkeitsbremsen ergehen. mit Sicherheit
vermieden, da sich bei einem zweiten Bremshub der Fußhebelweg ganz wesentlich verkürzt.
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Es ist bereits vorgeschlagen worden, Ventile zwischen dem Hauptbremszylinder
und der Bremsleitung auf mechanischem Wege in Abhängigkeit von der Stellung des
Kolbens zu steuern, derart, daß das Ventil in Ruhestellung des Kolbens geöffnet,
in jeder anderen Stellung des Kolbens jedoch geschlossen ist. Diese Vorrichtungen
haben den Nachteil, daß das Ventil geschlossen bleibt, wenn
aus
irgendeinem Grunde der Kolben nicht vollständig in seine Ausgangsstellung zurückkehrt;
es wird. also verhindert, daß beispielsweise bei Erwärmung des Druckmittels in der
Bremsleitung ein Ausgleich nach denn Hauptzylinder hin möglich ist. Die mechanische
Ventilsteuerung der bekannten Vorrichtung hat ferner den Nachteil, daß ein Lösen
der Bremse nur durch Zurücknehmen des Druckkolbens bis in die Ausgangsstellung möglich
ist; entsprechend ist ein Verringern der Bremskraft um einen geringen Betrag ohne
gleichzeitiges Lösen der Bremse nicht möglich.
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Durch die Ventilsteuerung gemäß der Erfindung wird der Rückstrom der
Flüssigkeit durch ein zwischen Hauptzylinder und Bremsleitung liegendes Ventil geregelt,
das durch eine Feder vom Druckkolben aus beaufschagt wird, der sich in Ruhestellung
von der Feder vollständig abhebt. Durch diese Anordnung ist auch ein Öffnen des
Ventils dann möglich, wenn der auf dem Ventil lastende Öffnungsdruck größer ist
als der Schließdruck der Feder. Auf diese Weise kann auch der Bremsdruck ohne völliges
Zurücknehmen des Druckkolbens verringert werden, da bei streckenweisem Zurücknehmen
des Kolbens die entstehende Druckdifferenz ein Öffnen ermöglicht.
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Die Anordnung gemäß Erfindung ermöglicht in besonders vorteilhafter
Weise das Nachfassen, auch als Nachpumpen bezeichnet, wobei während des Bremsvorganges
durch Zurücknehmen des Fußhebels über ein Nachfüllventil Flüssigkeit aus dem Behälterangesaugt
wird und wobei, um einen Unterdruck im Hauptzylinder herbeizuführen. der Rückfluß
durch ein entsprechendes Ventil verhindert bzw. gedrosselt wird.
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In der Abb. i ist die Vorrichtung im Schnitt und eingebaut in einen
Hauptbremszylinder dargestellt. In der Abb. 2 ist die Einrichtung gesondert abgebildet.
Die Abb. 3 und 4 zeigen Einzelteile der Einrichtung.
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In der Abb. i ist der Hauptbremszylinder mit i, der Druckkolben mit
2 und die Druckmanschette mit 3 bezeichnet. Die Druckmanschette wird z. B. durch
den Teller 4 am Druckkolben 2 befestigt: Der rückwärtige Anschlag des Druckkolbens
2 hat die Bezeichnung 5. Der Druckkolben wird durch die mit dem Druckkolben gelenkig
verbundene Kolbenstange 6, die in bekannter Weise an einem Fußhebel befestigt ist,
und durch die Rückzugfeder des Fußhebels bis an den Anschlag 5 zurückgeholt. Der
Fußhebel und die Rückzugfeder sind nicht gezeichnet. Die Feder 7 beeinflußt ebenfalls
den Rücklauf des Druckkolbens 2 in Richtung des rückwärtigen Anschlages 5. - Die
Feder liest indes, -wie ' später ausgeführt wird, eine andere Hauptaufgabe. Das
bekannte Ausgleichloch des Hauptbremszylinders ist mit 8 und das Nachlaufventil
ist mit 9 bezeichnet. Der im Flüssigkeitsbremsenbau allgemein übliche Druckleitungsstern
Io (Abb. i und z) ist in bekannter Weise durch den Schraubenbolzen i i gegen den
Boden des Druckzylinders i geschraubt. In der Bohrung 12 des Schraubenbolzens i
i ist der hülsenartige. Ventilträger 14 axial verschiebbar. Der Ventilträger 14
legt sich gegen :einen konischen Sitz 15 am Ende des Schraubenbolzens i i und hat
bei 16 einen Sitz für die Ventilkugel 17. Der Hub der Kugel i'7 ist durch
den Stahldrahtstift i8 begrenzt. Auf dem hinten verjüngtem hülsen-, förmigen Teil
des Ventilträgers 14 sitzt die schon früher erwähnte Feder 7. In Ruhestellung der
Bremsanlage berührt die ziemlich harte Feder 7 nicht die Druckmanschette 3 bzw.
den Teller ¢, so daß der mit A bezeichnete Abstand entsteht.
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Die Wirkungsweise ist folgende: Wenn der Druckkolben angetrieben wird,
schließt sich der Abstand A, die Feder 7 drückt den Ventilträger 14 mit seinem konischen
Sitz 15 an den Schraubenbalzen i i, und die Flüssigkeit wird ohne Querschnittsbehinderung
über das Kugelventil 17 und durch den Druckleitungsstern i o nach den Radbremszylindern
gedrückt. Sobald jedoch der Druckkolben anfängt, nach rückwärts zu gleiten, wird
die Kugel 17 durch die Flüssigkeit auf ihren Sitz 16 gedrückt. Die zu den Radzylindern
während des Bremsens gedrückte Flüssigkeit kann also fast während des ganzen Rücklaufes
des Druckkolbens 2 nicht in den Druckzylinder i zurücklaufen, da die Feder 7 im
Zusammenhang mit dem hier in Frage kommenden wirksamen Querschnitt stärker ist als
die Bremsbackenrückzugsfedern. Der Druckkolben z saugt deshalb auf etwa 9o % seines
Weges in die Ruhestellung durch das Füllventil9 zusätzlich Flüssigkeit an. Der Fußhebelweg
wird alsa durch einen zweiten Bremshub ganz außerordentlich verkürzt, was bei Flüssigkeitsbremsen
mit großer Fußlrebeliibersetzung für den Fahrer Sicherheit und Bequemlichkeit bedeutet.
Es ist selbstverständlich, daß der Fahrer den Fußhebel bzw. den Druckkolben 2 vor
dem zweiten Bremshub nicht ganz ,in Ruhestellung zurückgleiten läßt, weil sonst
ein Teil der Bremsflüssigkeit durch Ausgleicliloch 8 in den Behälter zurückfließt.
Sobald nach- dem Bremsen der Fußhebel und damit der Druckkolben ganz in die Ruhestellung
zurückgegangen ist, wenn also der Druckkolben durch die Fußhebelfeder am
Anschlag 5 anliegt, wird durch den Flüssigkeitsdruck die Kugel 1; den Ventilträger
14 und die Feder,- nach rechts bis an den Manschettenteller
4 verschieben.
Dadurch wird der Konus 15 von seinem Sitz abgehoben, und die Flüssigkeit strömt
durch die Längsnuten 2o (Abb.3) in -den Druckzylinder und durch das Loch 8 in den
Behälter zurück. Die Entlastung der Bremse, d. h. das Abheben der Bremsbacken von
der Bremstrommel, geht also praktisch genau so schnell vor sich wie bei Bremsen,
die diese Einrichtung nicht Taben. Damit durch die Einrichtung nach der Erfindung
in Bremslösesrellung mit Sicherheit eine nicht erwünschte Vorspannung der Bremsflüssigkeit
in der Bremsleitung und den Radzylindern vermieden wird, ist der Kugelsitz 16 .des
Ventilträgers 14 durch einen feinen Spalt 22 unterbrochen. Die Ventilkugel17 dichtet
also nicht vollständig den Sitz 16 ab. Es äst .dieses eine Sicherheitsmaßnahme für
den Fall, daß. der Druckkolben in Brelnslösestellung nicht ganz am Anschlag 5 anliegt,
so daB sich das konische Ventil 15 ;nicht öffnen kann. In diesem Falle wird die
Bremsflüssigkeit langsam durch den feinen Spalt 22 in den Hauptbremszylinder zurückgedrückt.
Der Spalt 22 ist so. klein, daß er auf das Füllventil 9 bzw. auf die vollkommene
Nachfüllung des Hauptbremszylinders i praktisch überhaupt keinen Einfluß hat.
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Die Abb.2 zeigt, daß die gesamte Einrichtung mit den Ventilen i i,
I5 und 16, 17 mit der Feder 7 in den Hauptbremszylinder als eine Einheit eingebaut
werden kann, ohne den Druckkolben und die Druckmanschette aus dem Hauptbremszylinder
herauszunehmen. Wie sich aus der Abb. i ergibt, ist es ohne weiteres möglich, .die
eigentliche Kolbenrückdruckfeder, , die sich nach der vorstehenden Beschreibung
am Bremsfußhebel befindet, wie im allgemeinen üblich, im Hauptbremszylinder i unterzubringen.