DE1262803B - Bremsanlage fuer Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

B 60t

Deutsche Kl.: 63 c-53/07

Nummer: 1 262 803

Aktenzeichen: D 3605411/63 c

Anmeldetag: 12. Mai 1961

Auslegetag: 7. März 1968

Die Erfindung bezieht sich auf eine Bremsanlage für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, bei der das Bremsbetätigungsglied, z. B. Bremspedal, auf einen Waagebalken wirkt, der einerseits mit einem Bremsventil zur gesteuerten Weiterleitung eines Speicherdruckes auf ein erstes System von Radbremsen und andererseits mit einem hydraulischen Hauptbremszylinder verbunden ist, der zu einem zweiten System von Radbremsen gehört.

Beim Bremsen wird mit steigender Bremskraft (d. h. steigendem Bremsdruck in den Radbremszylindern) und somit steigender Verzögerung des Fahrzeugs die Hinterachse laufend entlastet und die Vorderachse belastet. Theoretisch sollte sich die Aufteilung der Bremskraft auf die Hinter- und Vorderräder entsprechend ändern. Eine für die Praxis in vielen Fällen genügende Annäherung ergibt sich, wenn man die Bremskraft der Hinterräder ab einer bestimmten Bremskraft weniger stark ansteigen läßt. Man kann dies bei der obengenannten Bremsanlage dadurch erreichen, daß man in einem der beiden Bremssysteme dann den Bremsdruck für die Hinterräder überhaupt nicht mehr weiter ansteigen läßt. Demgemäß wird vorgeschlagen, daß bei Zuordnung jedes der Systeme zu jedem Rad in der zu den Hinterradbremszylindern führenden Druckleitung des einen, vorzugsweise des ersten, Systems ein Druckbegrenzungsventil angeordnet ist.

Es sind Zweikreisbremsanlagen bekannt, bei denen der eine Kreis nur den Vorderrädern und der andere Kreis nur den Hinterrädern zugeordnet sind und bei denen der Bremsdruck für die Hinterräder einen einstellbaren Höchstwert nicht überschreitet. Bei diesen Anlagen bleibt die Bremswirkung auf die Hinterräder ab einer gewissen Pedalkraft also konstant, was fahrtechnisch längst nicht so zweckentsprechend ist wie das nach Wirksamwerden der Druckbegrenzung langsamere Ansteigen der Bremswirkung bei einer erfindungsgemäßen Anlage, bei der die Bremswirkung des anderen Systems auf die Hinterräder weiter ansteigt.

Je stärker die Hinterachse statisch belastet ist, bei um so höheren Verzögerungen ist die relative Verkleinerung der Hinterachsbremskraft erst notwendig, so daß es sich empfiehlt, den durch das Druckbegrenzungsventil bestimmten Höchstdruck in bekannter Weise mit wachsender statischer Belastung der Hinterachse selbsttätig auf einen höheren Wert einstellen zu lassen, wozu z. B. der in den Luftfedern der Hinterräder herrschende Druck herangezogen werden kann. Die Einstellung von Brennkraftreglern durch den Luftfederdruck ist an sich bekannt. Im einzelnen wird vorgeschlagen, daß die Absperrung im Druck-Bremsanlage für Fahrzeuge,
insbesondere Kraftfahrzeuge

Anmelder:

Daimler-Benz Aktiengesellschaft,

7000 Stuttgart-Untertürkheim, Mercedesstr. 136

Als Erfinder benannt:

Dipl.-Ing. Friedrich H. van Winsen,

7312 Kirchheim;

Dipl.-Ing. Klaus Bauer,

7000 Stuttgart-Untertürkheim

begrenzungsventil durch einen Kolbenschieber gesteuert wird, der in der absperrenden Richtung von dem hydraulischen Druck in der Leitung zu den Bremszylindern der Hinterräder und in der öffnenden Richtung von dem pneumatischen Druck in einer Leitung zu den Luftfedern der Hinterräder beaufschlagt ist.

Gegenstand eines älteren Patents ist ein Bremskraftregler mit einem Kolbenschieber, der in der absperrenden Richtung vom hydraulischen Druck in den Bremszylindern und in der öffnenden Richtung vom Druck in den Luftfedern beaufschlagt ist.

Die Bremsanlage kann so gestaltet sein, daß das Bremsventil sowohl mit den Vorderradbremszylindern als auch mit den Hinterradbremszylindern des ersten Bremssystems direkt verbunden ist, während der Hauptbremszylinder direkt nur mit den dem zweiten System angehörigen Bremszylindern der einen Radgruppe, z. B. der Hinterräder, verbunden ist und mit dem erzeugten Bremsdruck ein Zuschaltventil betätigt, das den Druck eines zweiten Speichers gesteuert zu den dem zweiten System angehörigen Bremszylindern der anderen Radgruppe, im Beispiel der Vorderräder, weiterleitet. Hierbei kann ein Absperrventil vorgesehen sein, das in einem der Bremssysteme, vorzugsweise dem ersten, in der Leitung zu den Bremszylindern der Hinterräder eingebaut ist und beim Ausfall des Druckes in der Leitung zwischen dem zweiten Speicher und dem Zuschaltventil selbsttätig absperrt. Für derartige Bremsanlagen, die außerdem gemäß der Erfindung mit einem Druckbegrenzungsventil versehen sind, wird im Hinblick auf eine bauliche Vereinfachung vorgeschlagen, daß das z. B. als Kugelventil ausgebildete Abschaltorgan des Druckbegrenzungsventils zugleich das Abschaltorgan

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des Absperrventils ist. Die Anordnung kann hierbei Leitung 43 auf einen Höchstwert begrenzt. Die Größe derart sein, daß die Kolbenschieber des Druckbegren- dieses Höchstwertes wird selbsttätig in Abhängigkeit zungsventils und des Absperrventils axial hinterein- von dem Druck in der Luftfeder 15 eingestellt, wozu ander angeordnet sind, daß das hydraulische Mittel eine Verbindungsleitung 49 zwischen der Luftfeder vom Bremsventil über den hohlen Kolbenschieber 5 15 und dem Ventil 48 erforderlich ist. Der Absperrdes Absperrventils und ein in diesem Schieber an- teil des Ventils 48 wird über die Leitung 46 betätigt, geordnetes, unter Federdruck stehendes Kugelventil F i g. 2 zeigt, wie in der konstruktiven Ausbildung

durch eine stirnseitige Ausgangsbohrung dieses Schie- die wesentlichen Steuergeräte der Bremsanlage in bers in den Raum zwischen den beiden Schiebern ge- einem Block zusammengefaßt sind. Von oben nach langt, von dem die Leitung zu den Bremszylindern io unten sind angeordnet das Bremsventil 36, das Rückder Hinterräder abgeht, und daß das Kugelventil bei schlagventil 31, das Absperr- und Druckbegrenzungsordnungsgemäß betriebsbereiter Bremsanlage unter- ventil 48, das Zuschaltventil 45 und der Hauptbremshalb des durch das Druckbegrenzungsventil bestimm- zylinder 38.

ten Höchstdruckes gegen den Federdruck durch einen Der Aufbau der einzelnen Steuergeräte läßt sich

an dem Kolbenschieber des Druckbegrenzungsventils 15 am besten an Hand der Funktionsweise der Anlage angebrachten Stift in der öffnenden Stellung gehal- erklären:

ten ist. Bei einem normalen Bremsvorgang bei ordnungs-

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der gemäß betriebsbereiter Anlage verteilt sich beim Tre-

Erfindung dargestellt. ten des Bremspedals 32 die durch die Stange 33

F i g. 1 zeigt die gesamte Bremsanlage im Schalt- 20 weitergeleitete Kraft über den Waagebalken 34 auf

bild und die Betätigungsstangen 35 und 37.

Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch den Steuergeräte- Die Betätigungsstange35 bewegt mit ihrer Stirnblock der Anlage. fläche 50 nach Überfahren des Leerweges. 51 einen

- In F i g. 1 ist mit IO der Rahmen eines in Richtung Ventilkörper 52 nach links, so daß das von dem des Pfeiles 11 fahrenden Personenkraftwagens an- 25 Speicher 25 kommende Drucköl über die Leitung 39 gedeutet. Der Übersichtlichkeit halber sind nur die und den Kanal 53 in den Raum 54 gelangen kann. Bremsen, Federn usw. der einen Fahrzeugseite dar- Dort baut sich jetzt ein Druck auf, der den Ventilgestellt. Die Vorderachse 12 und die Hinterachse 13 körper 52 nach rechts zurückzuschieben sucht, was sind über Luftfedern 14 und 15 gegen den Rahmen 10 dann eintritt, wenn diese .Druckkraft größer als die abgestützt. Mit 16 und 17 sind die mit den Lauf- 30 vom Fuß in die Stange 35 übertragene Kraft wird, rädern fest verbundenen Teile der Radbremsen, also Der im Raum 54 befindliche Druck wirkt auch im z. B. die Scheiben von Scheibenbremsen, bezeichnet. Radbremszylinder 19, der über die Leitungen 40 und Die Radbremszylinder des Vorderrades tragen die 41 mit dem Raum 54 verbunden ist. Ferner gelangt Bezeichnungen 18 und 19, die des Hinterrades die dieser Druck über die Leitung 42 zu dem Absperrteil Bezeichnungen 20 und 21. Jeder der Radbremszylin- 35 des Ventils 48. Das Druckmittel tritt in den Hohlder wirkt auf ein Bremsglied, z.B. auf die Zange raum 55 eines Kolbenschiebers 56 ein. Dieser Kolbeneiner Scheibenbremse, ein. schieber wird von dem vor seiner linken Stirnseite Eine vom Fahrzeugmotor angetriebene Ölpumpe im Raum 58 stehenden Druck nach rechts gegen einen 22 saugt Öl aus einem Behälter 23 an und beliefert in Anschlag 57 gepreßt. Der Druck in dem Raum 58 bekannter Weise über ein Speicherladeventil 24 einen 40 stammt aus dem Speicher 26, der mit dem Raum 58 ersten Druckspeicher 25 und einen zweiten Druck- über den Kanal 46 in Verbindung steht. Der Schieber Speicher 26, in denen, das Öl unter dem Druck eines 56 besitzt eine axiale Ausgangsbohrung 59, die durch zusammengepreßten (jasvolumens 27 bzw. 28 steht. eine federbelastete Kugel 60 abgesperrt werden kann. In die Zuleitungen 29 und 30 zu den Speichern 25 In der gezeichneten Stellung wird die Ausgangsboh- und 26 können Rückschlagventil 31 und 31' sowie 45 rung aber durch einen Stift 61 offengehalten. Das ein Zwischenspeicher 31" eingebaut sein. Im Kon- Druckmittel kann also in einen Raum 62 gelangen, struktionsbeispiel nach F i g. 2 ist nur das eine Rück- von dem aus es über die Leitung 43 zu dem Bremsschlagventil 31 vorgesehen» zylinder 21 des Hinterrades gelangt. Demnach werden Das Bremspedal 32 steht über eine Verbindungs- die Radbremszylinder 19 und 21 des ersten, durch stange 33 mit einem Waagebalken 34 in Verbindung. 50 das Bremsventil 36 gesteuerten Bremssystems gleich-Das eine freie Ende des Waagebalkens 34 ist an die mäßig mit Druck beaufschlagt. Betätigungsstange 35 eines Bremsventils 36, das an- Die Betätigungsstange 37 erzeugt in bekannter dere freie Ende des Waagebalkens 34 an die Betäti- Weise in dem Druckraum 63 des Hauptbremszylingungsstange 37 eines Hauptbremszylinders 38 an- ders 38 einen Bremsdruck, der einerseits über die gelenkt. Das Bremsventil 36 leitet in bekannter Weise 55 Leitung 44 zu dem Radbremszylinder 20 des Hinterdas vom Speicher 25 über die Leitung 39 heran- rades gelangt und andererseits über den Kanal 44' in geführte Druckmittel durch die Leitungen 40 bis 43 einen Raum 64 kommt, in dem er einen Kolbenzu den Radbremszylindern 19 und 21 weiter. Vom schieber 65 beaufschlagt und nach links verschiebt. Hauptbremszylinder 38 aus wird das in den Leitungen Hierbei öffnet ein an dem Kolbenschieber 65 bef estig-44 und 44' befindliche Druckmittel, durch das der 60 ter Stift 66 ein Kugelventil 67, das dem aus dem Radbremszylinder 20 und ein Zuschaltventil 45 be- Speicher 26 strömenden Druckmittel (Leitungen 46 aufschlagt werden, unter Druck gesetzt. und 46') den Weg in einen Raum 68 öffnet, von dem Das Zuschaltventil 45 leitet das vom Speicher 26 aus es über die Leitung 47 zu dem Bremszylinder 18 über Leitungen 46 und 46' herangeführte Druckmittel des Vorderrades und über einen von dem Kolbendurch eine Leitung 47 zum Radbremszylinder 18. 65 schieber 65 gesteuerten Abfluß 68' zum Behälter 23 In dem zu dem Radbremszylinder 21 führenden zurück gelangen kann. Das Zuschaltventil ist so aus-Leitungsstrang 42, 43 ist ein Druckbegrenzungs- und gelegt, daß dem Druck in der Leitung 44 ein etwa Absperrventil 48 angeordnet, das den Druck in der gleich großer Druck in der Leitung 47 entspricht.

Demnach werden die Radbremszylinder 18 und 20 des zweiten Bremssystems ebenfalls gleichmäßig mit Druck beaufschlagt.

Bei stärkerem Bremsen, d. h. wenn der Druck in der Leitung 43 und in dem Hinterradbremszylinder 21 einen gewissen Wert überschreiten will, wird durch den dann auch im Raum 62 vorhandenen, gleich großen Druck ein Kolbenschieber 69, der mit einem Kolben 70 verbunden ist, nach rechts bewegt. Auf dem Kolben 70 steht der Luftdruck im Raum 71, der jeweils gleich groß ist wie der Druck in der Luftfeder 15 des Hinterrades, da die Luftfeder 15 und der Raum 71 durch die Leitung 49 verbunden sind. Der Kolbenschieber 69 wird also dann nach rechts gehen, wenn die auf ihn durch den hydraulischen Druck im Raum 62 ausgeübte Kraft größer wird als die durch den Luftdruck im Raum 71 ausgeübte entgegengesetzt gerichtete Kraft. Je höher die statische Federbelastung an den Hinterrädern ist, je höher also der Druck im Raum 71 ist, bei einem um so größeren Druck in der Leitung 43 und im Raum 62 wird sich der Kolbenschieber 69 erst nach rechts bewegen. Eine Druckfeder 72 dient zur gewünschten Abstimmung zwischen dem Luftdruck und dem hydraulischen Druck. Die Einschaltung dieser Feder macht sich notwendig, da die jeweils gewünschten Höchstdrücke der Hinterradbremsung bei den unterschiedlichen statischen Belastungen der Hinterachse in einem anderen Verhältnis zueinander stehen als die jeweiligen Drücke in den Luftfedern der Hinterräder. Wenn sich der Kolbenschieber 69 aus der gezeichneten Stellung nach rechts verschiebt, so verschiebt sich auch die an dem Kolbenschieber 69 befestigte Nadel 61 nach rechts, so daß das Kugelventil 60 geschlossen wird und sich der Druck im Raum 62 und folglich auch der Druck im hinteren Radbremszylinder 21 nicht weiter erhöhen kann. Das erste Bremssystem arbeitet dann über die Leitungen 40 und 41 auf den vorderen Radbremszylinder 19 mit einem Druck, der der am Pedal 32 eingeleiteten Fußkraft entspricht, während der Druck in dem hinteren Bremszylinder 21 und in der Leitung 43 auch bei Steigerung der Fußkraft nicht mehr ansteigt, sondern auf dem jeweiligen Abschaltdruck stehenbleibt.

Für den Fall, daß in dem Speicher 26 und den mit diesem direkt verbundenen Leitungen und Räumen infolge einer Betriebsstörung oder eines Schadhaftwerdens kein Druck vorhanden ist, wobei dann auch das Zuschaltventil 45 keinen Druck mehr in die Leitung 47 zu dem Vorderradbremszylinder 18 geben kann, ist Vorsorge getroffen, daß dann auch am Hinterrad nur eins der beiden Bremssysteme wirksam wird, da anderenfalls eine gefährliche, im Verhältnis viel zu starke Bremsung an den Hinterrädern auftreten würde. Wenn der Speicher 26 keinen Druck mehr hat, so werden auch die Leitungen 46 und 46' drucklos, was zur Folge hat, daß der Kolbenschieber 56 von dem im Raum 62 befinflichen Druck nach links verschoben wird, wobei sich die Kugel 60 vor die Ausgangsmündung 59 setzt und verhindert, daß Druckmittel in die Leitung 43 und somit zu dem Hinterradbremszylinder 21 gelangt. Somit arbeitet dann sowohl an dem Vorderrad als auch an dem Hinterrad nur je ein Bremszylinder, nämlich der Zylinder 19 und der Zylinder 20.

Wenn der Speicher 25 und die mit ihm verbundenen Räume drucklos werden sollten, so erfolgt die Bremsung über den Hauptbremszylinder 38 in Ver

bindung mit dem Zuschaltventil 45, wobei wiederum am Vorderrad und am Hinterrad nur je ein Bremszylinder tätig wird, nämlich der Zylinder 18 und der Zylinder 20.

Sollten schließlich beide Druckspeicher 25 und 26 drucklos werden, so wirkt wenigstens noch ein Radbremszylinder, und zwar der vom Hauptbremszylinder 38 direkt betätigte Zylinder 20 am Hinterrad.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Bremsanlage für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, bei der das Bremsbetätigungsglied, z. B. Bremspedal, auf einen Waagebalken wirkt, der einerseits mit einem Bremsventil zur gesteuerten Weiterleitung eines Speicherdruckes auf ein erstes System von Radbremsen und andererseits mit einem hydraulischen Hauptbremszylinder verbunden ist, der zu einem zweiten System von Radbremsen gehört, dadurch gekennzeichnet, daß bei Zuordnung jedes der Systeme (19, 21 und 18, 20) zu jedem Rad in der zu den Hinterradbremszylindern (21) führenden Druckleitung (42, 43) des einen, vorzugsweise des ersten, Systems (19, 21) ein Druckbegrenzungsventil (48) angeordnet ist.

2. Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der durch das Druckbegrenzungsventil (48) bestimmte Höchstdruck in bekannter Weise mit wachsender Belastung der Hinterachse selbsttätig auf einen höheren Wert eingestellt wird.

3. Bremsanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der in den Luftfedern (15) der Hinterräder herrschende Druck den Wert des Höchstdruckes für die Hinterradbremsung einstellt.

4. Bremsanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Absperrung im Druckbegrenzungsventil (48) durch einen Kolbenschieber (69) gesteuert wird, der in der absperrenden Richtung von dem hydraulischen Druck in der Leitung (43) zu den Bremszylindern (21) der Hinterräder und in der öffnenden Richtung von dem pneumatischen Druck in einer Leitung (49) zu den Luftfedern (15) der Hinterräder beaufschlagt ist.

5. Bremsanlage nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das z. B. als Kugelventil (60) ausgebildete Abschaltorgan des Druckbegrenzungsventils zugleich das Abschaltorgan eines in einem der Bremssysteme, vorzugsweise dem ersten (19, 21), in der Leitung zu den Bremszylindern (21) der Hinterräder eingebauten Absperrventils ist, das beim Ausfall des Druckes in der Leitung (46, 46') zwischen einem zweiten Speicher (26) und einem vom Hauptbremszylinder (38) betätigten Zuschaltventil (45), das den Druck des zweiten Speichers (26) gesteuert zu den Vorderradbremszylindern (18) des zweiten Systems (18, 20) weiterleitet, selbsttätig absperrt.

6. Bremsanlage nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenschieber (69 bzw. 56) des Druckbegrenzungsventils und des Absperrventils axial hintereinander angeordnet sind, daß das hydraulische Mittel vom Bremsventil (36) über den hohlen Kolbenschieber (56) des Absperrventils und ein in diesem Schieber

angeordnetes, unter Federdruck stehendes Kugelventil (60) durch eine stirnseitige Ausgangsbohrung (59) des Schiebers (56) in den Raum (62) zwischen den beiden Schiebern gelangt, von dem die Leitung (43) zu den Bremszylindern (21) der Hinterräder abgeht, und daß das Kugelventil (60) bei ordnungsgemäß betriebsbereiter Bremsanlage unterhalb des durch das Druckbegrenzungsventil bestimmten Höchstdruckes gegen den Federdruck durch einen an dem Kolbenschieber (69) des Druckbegrenzungsventils angebrachten Stift (61) in der öffnenden Stellung gehalten ist.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 822 493, 866 151, 876 049;

deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1 712 273; französische Patentschriften Nr. 1 009 421, 097 642,1160 251;

britische Patentschriften Nr. 845 670, 600 902; USA.-Patentschriften Nr. 1 962 857, 2 478 002,

2 484 888.

In Betracht gezogene ältere Patente: Deutsches Patent Nr. 1 163 695.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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