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Betätigungseinrichtung für Kraftfahrzeug-Motorbremsen, bei Welcher
die graftstoffabsperrung.in einer zeitlichen Beziehung zur Abgasdrosselklappenbetätigung
erfolgt Es sind bereits Betätigungseinrichtungen für Kraftfahrzeug-Motorbremsen
bekannt, bei Welchen nach Betätigung eines äußeren Betätigungsorgans zuerst die
Kraftstoffabsperrung und dann mit einer geringen zeitlichen Verzögerung. die Abgasdrosselklappe
betätigt Wird. Bei anderen bekannten Betätigungseinrichtungen für Kraftfahrzeug-Motorbremsen
erfolgt zuerst die Betätigung der Abgasdrosselklappe, dann diejenige der Kraftstoffäbsperrung
und zuletzt diejenige einer gesonderten Kupplungssperre. Auch Betätigungsreihenfolgen:
Kraftstoffabsperrung, Kupplungssperre, Abgasdrosselklappe, bzw.:
Kupplungssperre,
Kraftstoffabsperrung, Abgasdrosselklappe sind schon angewandt Worden. Schließlich
ist es schon seit langem bekannt, die Kraftstoffabsperrung und die Abgasdrosselklappe
gleichzeitig zu betätigen.
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Bei allen bekannten Betätigungseinrichtungen-wird die gegenseitige
zeitliche Beziehung der Ausführung der einzelnen Betätigungsschritte durch mehr
oder minder komplizierte mechanische, pneumatische oder hydraulische Anordnungen
dadurch erreicht, daß einzelne Betätigungsorgane einen Leergang aufweisen und/oder
daß durch komplizierte Mechanismen und/oder Ventilanordnungen Sperren und Verriegelungen
betätigt Werden, die eine vorzeitige Auslösung des betreffenden Betätigungsschrittes
verhindern. Leergänge bedingen unerwünschte zusätzliche Wege bei Ausführung einzelner
Betätigungsvorgänge: Komplizierte mechanische, hydraulische oder pneumatische Anordnungen
bergen bekanntlich Störungsquellen in sich, die Wiederum eine erhebliche Unfallgefahr
heraufbeschwören. können.
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Zweck der Erfindung ist infolgedessen die Schaffung einer im Aufbau
einfachen Betätigungseinrichtung für Kraftfahrzeug-Motorbremsen, die keine Leergänge
einzelner Betätigungsorgane erfordert und die außerdem gestattet, durch bloße Auswechselung
von Belastungsfedern oder hierzu äquivalenten
Teilen eine
beliebige gegenseitige zeitliche Abhängigkeit oder Reihenfolge
der einzelnen Betätigungsschritte und eine beliebige Einstellung der jeweiligen
Verzögerungszeiten zwischen den einzelnen Betätigungsschritten vorzunehmen.
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Demgem4ß geht die Erfindung von einer Betätigungseinrichtung für Kraftfahrzeug-Motorbremsen
aus, bei welcher die Kraftstoffabsperrung in einer zeitlichen Beziehung zur
Abgasdrosselklappenbetätigung erfolgt, und ist dadurch gekennzeichnet, daB die in
an sich bekannter Weise durch Betätigung eines äußeren Betätigungsorgans ausgeübte
oder ausgelöste und mechanisch, über Druckmittel oder elektrisch übertragene Stellkraft
in ebenfalls an sich bekannter Weise mechanisch, druckmittelmäßig oder elektrisch
in komplementäre Einzelkräfte zur Betätigung beispielsweise des Kraftstoffabsperrorgans
einerseits und der Abgasdrosselklappe andererseits aufgespalten wird, die auf diesen
zugeordnete Stellglieder wirken, welche ihrerseits unter der Wirkung von vorzugsweise
fest einstellbaren Kräften, beispielsweise von auswechselbaren Zugfedern stehen,
die den bei Betätigung der Motorbremse wirksamen Stellkräften in jeweils verschiedenem
Maße entgegenwirken.
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Eine derartige Betätigungseinrichtung nach der Erfindung mit mechanischer
Kraftübertragung kann beispielsweise dadurch gekennzeichnet sein, daß die vom Betätigungsorgan
| ausgeübte Stellkraft über einen oder mehrere Lenker auf |
| die Mitte eines Wiegebalkens Übertragen wird, dessen beide
. |
| Enden unmittelbar oder ngi ttelbar an die zur ßet ti g@@.g
bei- |
| spielsweise das tstoffabspa@@rorgans und der Abgasdrossel- |
| klappe diezend en, unt er cler@:3?@g von auswechselbaren
Zug- |
| federn stehenden S tsell glieder-h'T:fQ@ |
| ne andere@@ @U' r@.gc°@ einer Je tCäti
gongsaiichtug |
| .si@.'#'"rG'g®##a#o'3.a#'°Lec@#,e'sieht eine |
| Kraftübertragung durch Drue3ttelsorg wobei die vom Be® |
| tätigungsorgan beaufsohl agts Dä uc1-meittelleitung in beispiels- |
| weise zwei Teilleitgen. aufgespalten i s t2 de' einerseits |
| zu* einem, dem afto tof.b zugeordneten Krftszy l indes |
| und andererseits zu ei nem, der Abgasdrosselklappe zugaordneten |
| Kraftzylinder f Uhren. Gemäß der Erfindung sind. die j Gweils |
| ohne Leergang mit dem. Stellglied. das betreffanden 02gans |
| gekuppelten Kolbenstangen dieser Zylinder durch auswechsel- |
| bare Zugfedern belastet. |
Gemäß einer dritten Ausführungsform einer .Betäti gungseinrichtu.g für Kraftfahrzeug-Motorbremsen
nach der Erfindung ist, eine elektrische Kraftübertragung vorgesehen. Diese Ausführungsform
der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungsorgan einen Spannungsregler
beeinflußt, der beispielsweise zwei, jeweils dem Kraftstoffabsperrorgan und
der
Abgasdrosselklappe zugeordnete elektrische Servomotoren speist, deren jeweils durch
auswechselbare Zugfedern belastete Kraftorgane jeweils ohne Leergang einerseits
mit dem Stellglied der Kraftstoffabsperrung und andererseits. mit dem Stellglied
der Abgasdrosselklappe gekuppelt sind.
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Bei allen Ausführungsformen der Erfindung können selbstverständlich
anstelle von Zugfedern auch Druckfedern als Belastungsfedern Anwendung finden, in
welchem Falle die einzelnen Konstruktionen der Betätigungseinrichtung so gewählt
sind, .daß eine sinnrichtige Arbeitsweise sichergestellt ist.
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Als Belastungsfedern können nach einem weiteren Erfindungsmerkmal
vorzugsweise bereits vorhandene Rückstellfedern für beispielsweise das Kraftstoffabsperrorgan
und beispielsweise die Abgasdrosselklappe dienen.
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Die Belastungsfedern bestimmen die gegenseitige zeitliche Beziehung
der Betätigung beispielsweise des Kraftstoffabsperrorgans und der Abgasdrosselklappe
durch ihre jeweiligen Federkräfte. Es ist infolgedessen ohne weiteres möglich, durch
entsprechende Auswahl der Federkraft der jeweiligen Belastungsfedern die Reihenfolge
festzulegen, in welcher nach Betätigung des äußeren Betätigungsorgans beispielsweise
die Kraftstoffabsperrung, die Abgasdrosselklappe oder gegebenenfalls eine
Kupplungssperre
betätigt werden sollen, da jeweils das mit der schwächsten Belastungsfeder
belastete Organ zuerst ansprechen wird, während das mit der stärksten Belastungsfeder
belastete Organ zuletzt ansprechen wird, sofern eine Auf-
spaltung der Betätigungskraft
in jeweils gleich große Kraftkomponenten vorausgesetzt wird.
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Die Erfindung wird nunmehr in ihren Einzelheiten unter Bezug auf die
anliegenden Zeichnungen anhand dreier typischer Ausführungsbeispiele beschrieben.
In den Zeichnungen stellen dar: Figur 'f das Schema einer Betätigungseinrichtung
für Kraftfahrzeug-Motorbremsen nach der Erfindung mit mechanischer Kraftübertragung,
Figur.2 ein Teilschema einer Betätigungseinrichtung für Kraftfahrzeug® . klotorbremsen
nach der Erfindung mit pneumatischer oder hydraulischer Kraftübertragung und Figur
3 ein Schema einer Betätigungseinrichtung für Kraftfahrzeug® Motorbremsen nach der
Erfindung
mit elektrischer Kraftübertragung: Bei dem in Figur 1
der Zeichnungen dargestellten. Prinzipschema einer Betätigungseinrichtung für Kraftfahrz;eug-Motorbremsen
nach der Erfindung mit mechanischer Kraftübertragung ist das durch eine Rückholfeder
1 belastete Betät:-Lgungspedal 2 über einen Denker 3 mit der Mitte eines `-k verbunden,
dessen freie Enden über Gestänge 5 und r:. e'r r-eits mit dem Stellhebel 7 der Abgasdrosselklappe
8 und andererseits mit dem Stellhebel 9 zur Absperrung der Brennstoffzufuhr zu einer
Brennstoffpumpe 1C eines das Fahrzeug antreiber_deL Dieselmotors verbunden sind.
An den Gestängen 5 und .6 werden durch Stellmuttern 11 und 12 Querjoche 13 und 14
gehalten, an welchen die Enden von Belastungsfedern 15 bzw. -4C befestigt sind,
derer andere Enden an Festpunkten verankert saa:rd.
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Durch die Wahl der Federkraft der Be1,aatungsfednrn 15 und 16 wird
festgelegt, ob bei Betätigung des Betätigungspedals 2 zuerst die Abgasdrosselklappe
8 und dann d..6 Absnarrung der Brennstoffzufuhr zur Brennstoffpumpe 10 betätigt
wrd oder umgekehrt oder ob beide Stellorgane 7 und 9 gleichzeitig betätigt werden.
Ist die Federkraft der Federn 15 größer als diejenige der Federn 16, so wird bei
Betätigung des Betätigungspedals 2. zunächst unter Verschwenkung des Wiegebalkens
4 um seinen Drehpunkt am Gestänge 5 das Gestänge 6 unter Dehnung der Zugfedern
16
allein verschoben und dadurch der Stellhebel 9-zur Absperrung der Brennstoffzufuhr
zur Brennstoffpumpe 10 bis zu seiner, durch einen Anschlag begrenzten Endstellung
verstellt, worauf nunmehr bei-weiterer Betätigung des Betätigungspedals 2 unter
Verschwenkung des Wiegebalkens 4 in-entgegengesetztem Schwenksinn um seinen Drehpunkt
am Gestänge 6-das Gestänge 5 unter Dehnung der Zugfedern 15 verschoben wird, 'wodurch
der Stellhebel ? im Sinne einer Schließung der Abgasdrosselklappe 8 verschwenkt
wird.
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Wird. das Betätigungspedal 2 wieder losgelassen und durch seine Rückholfeder
1 in seine Ausgangslage rückgestellt, so bewegt sich zunächst-das Gestänge 5 infolge
der größeren Federkraft der Zugfedern 15 im Sinke einer Öffnung der Abgasdrosselklappe
8 in seine Ausgangslage zurück, worauf das unter der Wirkung der schwächeren Zugfeder
16 stehende Gestänge 6 folgt, so daß die Brennstoffzufuhr zur Erennstoffpumpe 10
des Antriebsmotors gegenüber der Wiederöffnung der Abgasdrosselklappe 8 mit geringer
Verzögerung später einsetzt.
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Wird die Wahl der. Federstärke der Zugfedern 15 und 16 umgekehrt vorgenommen,
so ergibt sich auch eine umgekehrte Reihenfolge der Betätigungsvorgänge Durch entsprechende
Einstellung der Stellmuttern 11 und 12 läßt sich die gegenseitige
zeitliche
Beziehung der Betätigung der Abgasdrosselklappe 8 und der 4bsperrung der Brennstoffzufuhr
zur Brennstoffpumpe 10 sehr genau einstellen.
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Figur 2-der Zeichnungen zeigt das erfndungsgemäße Prinzip in Anwendung
auf eine Betätigungseinrichtung für Kraftfahrzeug-Motorbremsen mit hydraulischer
oder pneumatischer Kraftübertragung. Da hydraulische und pneumatische Kraftübertragungen
an sich zum allgemein bekannten Stand der Technik gehären, sind in der Zeichnung
nur diejenigen Teile dargestellt, die sich unmittelbar auf die Erfindung beziehen.
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Ein in der Zeichnung nicht dargestelltes Betätigungspedal wirkt bei
hydraulischer Anordnung auf den Verdrängerkolben eines Arbeitszylinders oder bei
pneumatischer Anordnung auf ein Ventil, welches der Druckluft Zutritt zur Druckmittelleitung
gewährt. Dadurch wird in beiden fällen eine Druckmittelleitung unter Druck gesetzt,
die sich in bekannter Weise in zwei Teilleitungen verzweigt. Diese beiden Zweigleitungen
führen einerseits zu einem Kraftzylinder 17, dessen Kolbenstange 5' den Stellhebel
7' der Abgasdrosselklappe ß' betätigt, und andererseits zu einem Kraftzylinder 18,
dessen Kolbenstange 6' den Stellhebel g' für die Brennstoffabsperreng zur Brennstoffpumpe
'90' eines das Fahrzeug an-
| treibenden Dieselmotors bet4t@gt. An denn Kolbenstangen 5 |
| und 6' werden. mittels Stellmuttern 11' und 121 Querjoche
13' |
| und 14' gehalten, an. welchen die Enden von Belastungsfedern |
| 15' und 16' befestigt sind, deren jeweils andere Erden
' |
| an Querjochen 19 und 20 verankert sind die ihrerseits an |
| den Arbeitszylindern 17 und 18 befestigt sind. |
| Unter der Voraussetzung' daß die Abmessungen der beiden |
| Kraftzylinder 17 und 18 und der .ä.azugehörigen Kolben gleich |
| sind und 'daß die Leitungsquerschnitte der diese. beiden Kraft- |
| zylinder speisenden Druckleitungen ebenfalls gleich sind, |
| bestimmt wiederum die Federkraft der Zugfedern 15' und
16' |
| die gegenseitige zeitliche Beziehung der Betätigung derSeiden |
| Kolbenstangen 5' und ö' und .damit wiederum diejenige der Be- |
| tätigung der-Drosselklappe .8' und der Absperrung der Brenn- |
| Stoffzufuhr zur Brennstoffpumpe 10-'. Die Wirkungsweise
der- |
| hydraulischen bzw. pneumatischen Anordnung ist infolgedessen. |
| in dieser Hinsicht völlig gleich derjenigen der mit Bezug |
| auf Figur 1 der Zeichnungen oben beschriebenen mechanischen |
| Anordnung. |
| Figur 3 der Zeichnungen zeigt das Schaltschema einer- |
| Betätigungseinrichtung für Kraft±ahrzeug-Motorbremsen-nach` |
| der Erfindung mit elektrischer Kraftübertragung: Das durch-@- |
| eine Rückholfeder 1' belastete Betätigungspedal 2' wirkt |
über einen Lenker 31-auf den Kontakthebel 2'1 eines Spannungs-:
reglers, der bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung als Stufenanzapfung
einer Batterie 22 dargestellt ist. Der in einer, der Nullspannung entsprechenden
-Stellung dargestellte Kontakthebel 2'1 kann in einer-Kontaktstellung 23 mit einer,
einer niedrigeren Spannung entsprechenden Anzapfstufe der Batterie 22 und in einer
Kontaktstellung 24 mit einer, einer höheren Spannung entsprechenden Anzapfstelle
dieser Batterie in Verbindung gebracht werden. Anstelle der beispielsweise hier
gezeigten und beschriebenen Stufenanzapfung kann selbstverständlich auch ein kontinuierlich
wirkender Spannungswähler, beispielsweise also auch ein stufenlos einstellbarer
Regelwiderstand Anwendung finden. Wesentlich ist, daß der Spannungswähler bei Betätigung
des Betätigungspedals 2' zuerst eine niedrigere und dann eine höhere Spannung an
die elektrische Kraftübertragungsschaltung anlegt. Vom Drehpunkt 25 des Kontakthebels
2'I führt eine Leitung 26 zu einem Solenoid 27, dessen Anker 28 über ein Gestänge
5" mit dem Stellhebel 7" der Abgasdrosselßlappe 8" verbunden ist. Die Leitung 26
führt weiter zu einem Solenoid 29, dessen Anker 30 über ein Gestänge 6" mit den
Stellhebel 9" der Brennstoffabsperrung zur Brennstoffpumpe 'f0" eines das Fahrzeug
antreibenden Dieselmotors verbunden ist. Das Solenoid 29 ist ebenso wie der eine
Pol der Batterie 22
an Masse gelegt, so daß, wenn sich der Kontakthebel
21 an. einem der beiden Kontaktpunkte 23 oder 24 befindet, der Stromkreis durch
die Zeitung 26 und die beiden Solenoide 27 und 29 geschlossen-ist. An den Gestängen
5" und 6" sind Querjoche 1.3" und 14" befestigt, an welchen die Enden von Zugfedern@15"
bzw. 16" verankert sind, deren-andere Enden jeweils an raumfesten Punkten festgelegt
sind. Die Stärke der Zugfedern 15" und 16" ist'. wiederum so gewählt, daß sie die
gegenseitige Beziehung der Betätigung der Drosselklappe ß" und der Absperrung der
Brennstoffzufuhr zur Brennstoffpumpe 10" bestimmen. Unter der Voraussetzung, daß
beide Solenoide 27 und 29 gleich bemessen sind, kann beispielsweise die Federstärke
der Zugfedern 15" so gewählt sein, daB die Stromstärke des in dem Stromkreis 26,
27, 29 fließenden Stromes, wenn sich der Kontakthebel 21 am Kontaktpunkt 23 befindet,
zwar ausreicht, um das-Solenoid-29 unter Überwindung der Gegenkraft der mit Bezug
auf die Federn 15" schwächer bemessenen Federn 16'.' zum Ansprechen zu bringen,
nicht aber- auch das Solenoid 27 zum Ansprechen zu bringen, so daß dieses erst dann
ansprechen wird, wenn sich nach Weiterbewegung des Betätigungspedals 2' der Kontakthebel
21 am Kontaktpunkt 24 befindet, in-welcher Kontaktstellung der Stromkreis 26, 27,
29 eine höhere Stromstärke führt. Die Wirkungsweise der hier beschriebenen Anordnung
mit elektrischer
Kraftübertragung ist also wiederum analog derjenigen
der zuvor unter Bezugnahme auf die Figuren 1 und 2 der Zeichnungen beschriebenen
mechanischen bzw. hydraulischen oder pneumatischen .Anordnungen.
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Die beiden Solenoide 2? und 29 sind in Figur 3 der Zeichnungen in
Serienschaltung dargestellt. Es versteht sich von selbst, daß dieselben auch parallel
geschaltet sein können.
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Die beiden Querjoche 13" und 14" können selbstverständlich auch bei
der Anordnung nach Figur 3 der Zeichnungen mittels Stellmuttern an den Gestängen
5" und 6" befestigt sein, so daß sich ebenfalls eine sehr empfindliche Einstellung
der Anordnung in ähnlicher Weise ermöglichen läßt wie bei den in den Figuren 1 und
2 der Zeichnungen dargestellten Systemen.
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Bei allen beschriebenen drei Anordnungen nach der Erfindung können
die Belastungsfedern 15, 16 bzw. 15', 161 bzw. 15", 16" anstatt, wie dargestellt,
als Doppelfederanordnungen vorgesehen sein, selbstverständlich auch in einfacher
Anordnung in entsprechenden Federhülsen untergebracht sein. Bei entsprechender Änderung
der jeweiligen Konstruktion können diese Federn auch, anstatt als Zugfedern wirksam
zu sein, als Druckfedern vorgesehen werden.
Bei bekannten Betätigungseinrichtungen
für Kraftfahrzeug-Motorbremsen sind im allgemeinen für die Betätigungsgestänge der
Abgasdrosselklappe und der Kraftstoffabsperrung Rückholfedern vorgesehen. Gemäß
dem Merkmal einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung können infolgedessen
diese bereits vorhandenen Rückholfedern als Belastungsfedern 15, 16
verwendet
werden. Dadurch ergibt sich eine besonders einfache und zuverlässige Konstruktion.
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Die Erfindung wurde oben in Anwendung auf die gegenseitige Wirksamkeit
der Abgasdrosselklappe und der Kraftstoffabsperrung beschrieben. Selbstverständlich
ist die Erfindung auch auf Anordnungen anwendbar, bei welchen entsprechend den bekannten
Betätigungseinrichtungen auch die Betätigung einer besonderen Sperre für die Fahrzeugkupplung
vorgesehen ist.
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Bemerkenswert ist, daß bei allen erfindungsgemäßen Anordnungen kein
Leergang in der Kraftübertragung vorgesehen ist, so daß unnötige Leerwege der Betätigungsglieder
vermieden sind und die Kraftübertragung in besonders zuverlässiger Weise erfolgt.
Gegenüber den bekannten Betätigungseinrichtungen für Kraftfahrzeug-Motorbremsen
stellen die erfindungsgemäßen Anordnungen jeweils besonders einfache und übersichtliche
Konstruktionen,dar, bei Welchen Störungsquellen weitestgehend vermieden
sind.
Soweit die Möglichkeit zur Benutzung bereits vorhandener Rückholfedern besteht,
läBt sich die erfindungsses"* inordnung auch ohne große.Schwierigkeiten nachträglich
in bereits vorhandene Betätigungseinrichtungen einbauen, wodurch sich vorhandene
Anlagen Wesentlich vereinfachen lassen.