DE1555203A1 - Bremsanlage fuer Fahrzeuge,insbesondere Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

• Bremsanlage für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge Die Erfindung bezieht sieh auf eine Bre";s@nlttge für Fahrzeuge, .insbesondere Kraftfahrzeuge, bei der das Bremsbetätigungsglied, z.B. Bremspedal, auf einen Waagebalken wirkt, der einerseits mit einem Bremsventil nur gesteuerten Weiterleitung eines .Speicherdruckes auf ein erstes System von Radbremsen und andererseits Init einem hydraulischen Hauptbremszylinder verbunden ist, der zu sineni-zweiten System von Radbremsen gehört. Durch die Erfindung soll eine solche Bremsanlage, wie sie z.B. durch die deutsche Patentschrift 8'j6 049 bekannt ist,-in Richtung auf größte Betriebssicherheit verbessert werden. Hierzu werden in Kombination drei Maßnahmen vorgeschlagen: Erstens soll jedes der beiden Bremssysteme, wie an sich bekannt ($,B, deutsche Patentschrift 866 151, französische Patentschrift 'r 160 251), jedem Rad zugeordnet sein, damit-beim Ausfall des einen Bremssystems dennoch alle vier Räder. abgebremst werden. Die zweite Maßnahme besteht darin, daß 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, z:B. der Vorderräder, weiterleitet. Der Sinn dieser Maßnahme, die dem ptinzip nach (Steuern einer Brems-Iffilfskraft durch den in einem Hauptbremszylinder erzeugten Bremsdruck für ein anderes Brr:inssy:3tetn) durch die, deuti@che e'.itent srhrift 822 493 bjka:in.t i:3t, liegt in folgendem: Da zur Betätigung des Zuschaltventils nur' ein sehr kleines Volumen an hydraulischem Mittel. im Hauptbremszylinder verdrängt werden muß, kommt man bei einer solchen. Anlage bei gleicher Bremswirkung mit etwa nur dem halben Verdrängungsvolumen im Hauptbremszylinder aus als bei einer Anlage, bei der die Bremszylinder an-allen vier Rädern direkt beaufschlagt werden. Ein kleineres Verdrängungsvolumen im Hauptzylinder bedeutet aber bei gleichem Fedalweg und gleicher Fußkraft einen kleineren Kolbendurchmesser und somit einen höheren Bremsdruck. Der höhere Bremsdruck erlaubt es, in Gefahrfällen und beim Ausfall des ersten Bremssystems schärfer zu bremsen.
• Als dritte Mäßnahme zur Erhöhung der Betriebssicherheit wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß in einem der Bremssysteme, vorzugsweise im ersten, in der Zeitung zu den Bremszylindern derjenigen Rädgruppe, im Beispiel der Hinterräder, die vom Hauptbremazylinder direkt bedient wird, ein Absperrventil eingebaut ist, das beim Ausfall des Druckes in der Leitung zwischen dem zweiten Speicher und dem Zuschaltventil selbsttätig absperrt.
• Es könnte nämlich einmal vorkommen, daü infolge einer Beschädigung o.dgl. das vom Hauptbremszylinder aus gesteuerte Zuschaltventil für die Bremsung beispielsweise der Vorderrädervon dem zweiten Speicher her kein Druckmittel erhälti so daß diese Bremsung der Vorderräder ausfiele. Die Vorderräder würden dann nur noch von einem Bremssystem bedient, während auf die: Hinterräder nach wie vor beide Systeme einwirken .irden: Eine derartige Bremskraftverteilung wäre gefährlich. Das oben erwähnte Absperrventil sorgt dafür, daß in diesem Falle auch auf die' Hinterräder nur noch ein System wirkt.
• Im Interesse einer Kleinhaltung des Betätigungsweges des 7usehaltventils wird dieses am besten so ausgebildet, daü es im wesentlichen aus einem Kolbenschieber besteht, der den Zta-- und Abfluß des v.c,ii dem zweiten Speicher kommenden Druckmittels in bzit: aus eiuein vor ;ler einen :3ttrnaeite des Kolherischiebers 11-'1111i1 cier :r 1. t fleh L)rem:3zyl:i r lern in Verbindung .steht, während die andere Stirnseite des Kolben-- a snliiebers von dem vom Hauptbrernszylinder kommenden Drue.@ufiittel beaufschlagt ist.
• Das Absperrventil kann so ausgebildet sein, da13 die Absperrung durch einen Kolbenschieber gesteuert wird, der in der offenen Stellung durch den Druck in der Zeitung zwischen dem zweiten Speicher und dem Zuschaltventil gegen einen Anschlag gedrückt wird und in der absperrenden Richtung von dem Druck in der Zeitung zu den-Bremszylindern beaufschlagt ist.
• Die Bremsanlage kann so gestaltet sein, daß in der zu den Hinterradbremszylindern führenden Druckleitung des einen, vorzugsweise des ersten, Systems ein Druekbegrenzungsventil angeordnet ist. Für derartige Anlagen, die außerdem gemäß der Erfindung mit einem Absperrventil versehen sind, wird im Hinblick auf eine bauliche Vereinigung vorgeschlagen, daß das z.B. als Kugelventil ausgebildete Abschaltorgan des Absperrventils zugleich das Abschaltorgan des Druckbegreazungsventihs ist. Die Anordnung kann hierbei derart sein, daß die Kolbenschieber des Druckbegrenzungeventils und des Absperrventils axial hintereinander angeordnet sind, daß das hydraulische Mittel vom Bremsventil über den hohlen Kolbenschieber des Abaperrventils und ein in diesen Schieber angeordnetes, unter Pederdruek stehenden Kugelventil durch eine stirpeeitige Aus- gangebohrung dieses Schiebere in den Raum zwischen den beiden Schiebern gelangt, von dem die Zeitung zu den Bremszylindern der Hinterräder abgeht, und daß das Kugelventil bei ordnungsgemäß betriebsbereiter Bremsanlage unterhalb des durch das Druckbegrenzungsventil bestimmten Höchstdruckes gegen den Federdruck durch einen an dem Kolbenschieber des Druckbegrenzungsventils angebrachten Stift in der öffnenden Stellung gehalten ist.
• In der Zeichnung' ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. . Fig.1 zeigt die gesamte Bremsanlage im Schaltbild, und Fig.2 zeigt einen Schnitt durch den Steuergeräteblock . der Anlage.
• In Fig.1 ist mit 10 der Rahmen eines in Richtung des Pfeiles 11 fahrenden Personenkraftwagens angedeutet. Der Übersichtlichkeit halber sind nur die Bremsen, Federn usw.der einen Fahrzeugseite dargestellt. Die Vorderachse 12 und die Hinterachse 13 sind über .Luftfedern 14 und 15 gegen den Rahmen 10 abgestützt. Mit 16 und 17 sind die mit den Laufrädern fest verbundenen Teile der Radbremsen, also z.B. die Scheiben vori'Scheibenbremsen, bezeichnet. Die Radbremezylinder des Vorderrades tragen die Bezeichnungen 18 und 19, die des'Hinterrades die Bezeichnungen 20 und 21. Jeder der Radbremszylinder wirkt auf ein Bremsglied, z.B. auf die Zange einer Scheibenbremse,-ein.
• Eine vom Fahrzeugmotor angetriebene Ölpumpe 22 saugt Ö1 aus einem Behälter 23 an und beliefert in bekannter Weise über ein Speicherladeventil 24 einen ersten Druckspeicher 25 und einen zweiten Druckspeicher 26, in denen das Ö1 unter dem Druck eines zusammengepreßten Gasvolumens 27 bzw. 28 steht. In die Zuleitungen 29 und 30 zu den Speichern 25 und 26 können Rück-schlagventile 31 und 31' sowie ein Zwischenspeicher 31" eingebaut sein.

  Das Bremspedal 32 steht über eine üerbindungeetenge ,33 X.t

  einem Waagebalken 34 in Verbindung. Das eine freie Zudi dee l i -:@.: '

  Waagebalkens 34 ist an die Betätigungsstange 35 eines

  ventils 36, das andere freie Ende des Waagebalkens 34 stri

  Betätigungsstenge 37 eines Hauptbremegjrlindee 38 angele.

  Das Bremsventil 36 leitet in bekemter-Weine das vom .S'

  peiahe : 5 '

  .über die Leitung 39 herangeführte Druckmittel durch dis

  Leitungen 40 - 43 zu den Radbrenstlilindern 19 und 21 W iVom Hauptbremszylinder 38 aus wird das in den leitungeb.i; '-` 3

  und 441 befindliche Druckmittel, durch dae der Rad. =x .

  20 und ein :Zuschaltventil 4 bea.ufaohlat wird, s_.. ,`

  Däa Zuschaltventil 45 leitet dasrvom Speicher 26 über Leitungen . .46 und 46.1 herangeführte Druckmittel durch eine Zeitung 4? züm . Radbremszylinder 18.
• In dem zu dem Radbremszylinder 21 führenden Leitungsstrang 42/43 ist ein Druckbegrenzungs- und Absperrventil 48 angeordnet, das den Druck in der Leitung 43 auf einen Höchstwert begrenzt. Die Größe dieses Höchstwertes wird selbsttätig in Abhängigkeit von dem Druck in der Luftfeder 15 eingestellt, wozu eine Verbindungsleitung 49 zwischen der Luftfeder 15 und dem Ventil 48 erforderlich ist. Der Absperrteil des Ventils 48 wird über die Zeitung 46 betätigt.
• fig.2 zeit, wie in der konstruktiven Ausbildung die wesentlichen Steuergeräte der Bremsanlage in einem Block zusammengefaßt sind. Von oben nach unte,ri sind angeordnet das Bremsventil 36, das Rüekachlagveritl 31, das Absperr- und Druckbegrenzungeventil 48, das Zusehaltventil 45 und der Hauptbremazylinder 38.
• Der Aufbau der einzelnen Steuergeräte läßt sich am besten an Hand der Funktionsweise der Anlage erklären: lQei einem. normalen Bremsvorgang bei ordnungsgemäß betriebebereiter Anlage verteilt sich beim Treten des Bremspedals 32 die 4urch die ,Stange 33 weitergeleitete Kraft über den Waagebalken 34 auf die Bstätigußgestangen 35 und 37,

  Die Betätigungsstange 35 bewegt-mit ihrer Stirnfläche 50 nach

  Überfahrendes Leerweges 5.1 einen Veiztilkörper 52 nach links,

  eo datdae *von dem Speicher 25 kommende Drucköl Tiber die

  -Zeitung 39r und den Kanal 53 in den Raun 54 gelangen kann.

  @1)ort baut sich jetzt ein Druck auf, der den Ventilkörper 52

  nach rechte zurückzuschieben: sucht, was dann eintritt, wenn

  diese Dcuokkr't größer als die vom Puß in die Stange 35 über-

  -@ragene Kraft wird. Der im Raum 54 befindliche Druck s-.feht

  auch aut, d*. Rädbremazylinder 19 der über dis Leitän: n- 40

  ,d- 4m:'tm. Raum 54 verbunden Ist. Pevier gelangt ._U xeser

  caer° t:Meitünp- 42 zu. 'derbe @:"r=te:"@h des Vent! Ls 48.

  Das Druckmittel tritt in den Hohlraum 55 eines Kolbenschiebers 56

  ein. Dieser Kolbenschieber wird von einem vor seiner linken

  Stirnseite bei 58 stehenden Druck nach rechts gegen einen

  Anschlag 57 gepreßt. Der Druck in dem Raum 58 stammt aus dem

  Speicher 16, der mit dem Raum 58 über den Kanal 46 in Verbindung

  steht. Der Schieber 56 besitzt eine axiale Ausgangsbohrung 59,

  die durch eine federbelastete Kugel 60 abgesperrt werden kann. In

  der gezeichneten Stellung wird die Ausgangsbohrung aber durch

  einen Stift 61 offengehalten. Das Druckmittel kann also in einen

  Raum 62 gelangen, von dem aus es über die Leitung 43 zu dem

  Bremszylinder 21 des Hinterrades gelangt. Demnach werden die

  Radbremszylinder 19 und 21 des ersten, durch das Bremsventil 36

  gesteuerten Bremssystems gleichmäßig mit Druck beaufschlagt.

  Die Betätigungsstange 37 erzeugt in bekannter Weise 1:n des

  Druckraum 63 des Hauptbremezylinders 38 einen Bremsdruck, der

  dinerseite über die Zeitung 44 zu dem Radbremszylinder. 2O des

  Hinterrades gelangt und andererseits über den Kanal 44' in

  einen Raum 64 kommt, in dem er einen Kolbenschieber 65 beauf-

  schlagt und nach links verschiebt. Hierbei öffnet-ein an dem

  Kolbenschieber 65 befestigter Stift 66 ein Kugelventil 67,

  das dem aus dem Speicher 26 strömenden Druckmittel (Zeitungen

  46 und 460) den Veg in einen Raum 68 öffnet, von dem aus es

  über die Zeitung 47 zu dem Bremszylinder 18 des Vorderrades und

  .ber einen von dem Kolbenschieber 65 gesteuerten AbfluB 68#

  sum Behälter 23 zurück gelangen kann. Das Zuschaltventil isfso

  ausgelegt, daß dem Druck in der Zeitung 44 ein etwa gleichgroßer

  Druck in der 'Leitung 47 entsprich. Demnach werden die iladbreme-.:

  linder 18 und 20 des swetten lbremseyetema ebenfalls - gleich- .

  müßig mit Druck beaufsehlagt. .

  Beiß -stärkerem Bremsen., d ü:, wenn, der- Druck .in d-er Leitung -43

  und, ixi der Rinterrad-Brearozylinder 21 'einen gewissej4 'rert'

  berschreiten wild., wird durch den .d= auch: im, Räuii' 62 vn@@

  denen* glelch- großen brue si#@ tibeechiebr' °c.er `mit

  e1:-1blbin 70 verbunddri i ist. nach :rechts bewegt: `Aüf-" 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 Zeitung 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 umso 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 Verbältnis 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 Rad-, bremszylinder 21, nichtweiter erhöhen kann. Das erste Bremssystem arbeitet dann über die Zeitungen 40 und 41 auf den vorderen Radbremazylinder 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 stehen bleibt.
• Für den Fall, daß in dem Speicher !6 und-den mit diesem direkt verbundenen Leitungen und Räumen infolge einer Betriebsstörung oder eines Schadhaftwerdeds kein Druck vorhanden ist, wobei dann auch das Zuschaltventil 45 keinen Druck mehr in die Leitung 47 zu dem Vorderradbremszylinder 18 gehen kann, ist Vorsorgegetroffen, daß-dann auch am Hinterrad eines der beiden Brems-Systeme nicht mehr.wirkeam wird, da anderenfalls eine gefährliche, im Verhältnis viel zu starke Bremsung an den Hinterrädern auftreten würde. Wein der Speicher 26 keinen Druck mehr hat, ob '-werden auch die Zeitungen 46. und 461 drucklos, was zur Folge hat, daß der Kolbenschieber 56 von dem im Raum 62 befindlichen Druck nach links verschoben wird, wobei sich die Kugel 60 vor die Ausgangsmündung 59 setzt und verhindert, daß Druckmittel in die Zeitung 43 und somit zu dem Hinterrad-Bremezylinder 21 gelegt. 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 druoklon werden sollten, so erfolgt die Bremsung Uber den Hauptbre»-zylinder 38 in Verbindung mit dem Zueehaltventil 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 Radbremezylinder, und zwar der vom Hauptbremszylinder 38 direkt betätigte Zylinder 20 Hinterrad.

Claims (1)

1. ,atentanUrtiche: 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 der Hauptbremszylinder (38) direkt nur mit den dem zweiten System ange- hörigen Bremszylinder (20) der einen Radgruppe, z.B. der Hinterräder, verbunden ist und mit dem erzeugten Bremsdruck ein Zuechaltventil (45) betätigt, das den Druck eines zweiten Speiahers (26) gesteuert zu den dem zweiten System angehörigen Bremszylindern (18) der anderen Radgruppe, im Beispiel der Vorderräder, weiterleitet, und daß in einem der Bremssysteme, vorzugsweise im ersten, 'in der. Zeitung zu den Bremszylindern (21)-derjenigen Radgruppe, im Beispiel der Hinterräder, die vom Hauptbremszylinder (38) direkt bedient wird, ein Absperrventil (48) eingebaut ist,dae beim Ausfall des Druckes 3n der Zeitung F (46,46') zwischen dem zweiten Speicher (26) und dem Zusehaltvsntil (45) selbsttätig absperrt. z. Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet. da8 das Zuschaltveutil (45) im wesentliche.a aus einem Kolbenaahieber (65) besteht, der den Zu- und hbfl.Li3 des von dem zweiten Speicht= (26) kommenden Druckani t rels :La b$w. aus 'einem vor der einen Stirnseite den Kolbenschiebers (65) befindlichen Raum (68) steuert, der mit den Brennzylindern (18) in Verbindung (4?) steht, während die andere Stirnseite des Kolbenschiebers (65) von dem von Hauptbremezylinder (38) kommenden (44) Druckmittel beaufsahlagt ist. 3. Bremsanlage nach Anspruch 1 oder 2, da,4urch gekennzeichnet, daß die Absperrung durch einen Kolbenschieber (56) ge- steuert wird, der in der offenen Stellung durch den Druck . in der Zeitung (46) zwischen den zweiten Speicher (26) und dem Zusehaltventil (45) gegen einen Aneöhlag (5'T) gedrückt wird und in der absperrenden Richtung von dem Drück in der Leitung (43) zu den (21) beaufschlagt ist. 4. Bremsanlage nach einen oder mehreren der vorangdhenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß daß $.H. als Kugel- ventil (60) ausgebildete kboch4*orig4 deg; Absperrventile zugleich das Abschaltorgan einen Driadh'begrs'azungeventils ist, das in der zu den Einterradlbreäseylindern (21) führenden Druckleitung (42,43) den eins n,'vorzugeweiee des ersten, Systeme angeordnet ist. Bremsanlage nach vorhergehenden Änsprtiehen, dadurch ge- kennzeichnet, daß die Kolbenschieber (69.b».56) den Druckbegrenzungsveotils und dee.kbsperrventile axial hintereinander, angeordnet s1 rag das hydraulische mittel vom 8're=nsa eti'il (36) ütüden hohl ea Kolberiechieber e '(56) des onperrvent@lA .und e`in in die:-.#.)Ä7Schieber a,eordnetee, unter Federdrualk°itobead*s '$ugeiv*xtil @f;0) durch eine etirneeiti.ge Äusgen$4bob !i (gej@ den Gchle -er (56) in den Bauü,, ( 62) zwipgbg , d®w:bdidepi 4Gh@@ 1: n gelangt, 01 ,e( 21) der . von de* die Zeitigg ;11 Hinterg@?e atgey,'- .1d d =aC:@g@t:#int., (6Q) bei ordnungsgemäß betriebsbereiter Bremsanlage unterhalb des durch das Druekbegrenzungsyentil bestimmten Höchstdruckes gegen den Federdruck durch einen an dem Kolbenschieber (69) des Druckbegrenzungsventils angebrachten Stift (61) in der öffnenden Stellung gehalten ist.