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Hydraulische bzw. pneumatische Bremse mit selbsttätiger Bremsdruckregelung, ins. besondere für Kraftfahrzeuge.
Zur Vereinfachung der Bremseinrichtungen von Kraftfahrzeugen wurden schon insbesondere bei Vierräderbremsung an Stelle des Übertragungsgestänges Einrichtungen für hydraulische und pneumaische Übertragungen verwendet. Trotz ihrer Vorteile sind solche Bremsen aber nicht vollkommen, weil keine unbedingte Sicherheit besteht, dass niemals ein Blockieren der Räder eintritt. Das Blockieren der Räder, ganz besonders aber der Vorderräder, kann bekanntlich schlimme Folgen haben und Unglüeks- fälle durch Schleudern und Überschlagen des Wagens nach sich ziehen.
Bei den bekannten Bremsen ist das Blockieren der Räder zum Teil auf die Ungeschicklichkeit und ungenügende Achtsamkeit des Lenkers zurückzuführen und wird in diesem Fall durch zu brüskes Bremsen verursacht. Nicht allein hierin liegt aber die Ursache des Blockierens der Räder, sondern auch in der Einrichtung und im Vorgang selbst. Ein Blockieren der Räder tritt nämlich immer dann ein, wenn das durch den Anpressungsdruck erzeugte Bremsmoment zwischen Bremsbacken und Bremstrommel und das Adhäsionsmoment des Rades gleich gross sind. Der Reibungskoeffizient zwischen Bremstrommel und Bremsbelag nimmt aber mit abnehmbarer Geschwindigkeit wesentlich zu ; dagegen verändert sich der Reibungskoeffizient zwischen Fahrbahn und Bereifung nur wenig.
Es muss daher der beim Beginn der Bremsung ausgeübte hohe Bremsdruck mit abnehmender Geschwindigkeit vermindert werden, um wegen des sich vergrössernden Reibungskoeffizienten zwischen Bremsscheibe und Trommel ein Blockieren zu vermeiden. Es liegt aber in der Konstruktion der bekannten'Bremsen, dass sie gerade in umgekehrtem Sinne betätigt werden. Infolge dieser Eigenschaft ist es natürlich für den Lenker auch bei aller Aufmerksamkeit sehr schwer, ein Blockieren der Räder stets zu verhindern.
Ganz abgesehen von dem durch Unachtsamkeit des Lenkers entstehenden Blockieren der Räder, kann auch die Einrichtung und der Vorgang ein Blockieren beispielsweise eines oder beider Räder einer Achse verursachen. Es kann z. B. eine Veränderung der Beschaffenheit der Reibungsfläche der Trommel und der Scheibe eintreten und es können, was häufig vorkommt, ungleiche Zugkräfte auf die Räder wirken, in welchem Fall beispielsweise ein Rad blockiert werden kann. In keinem dieser Fälle ist aber' der Lenker in der Lage, bei den bis jetzt bekannten Bremsen zur Vermeidung des Blookierens beizutragen.
Um hydraulische und pneumatische Bremsen wirklich brauchbar und allen Anforderungen entsprechend zu gestalten und um mit absoluter Sicherheit zu erreichen, dass weder durch zu starkes Bremsen noch durch Veränderung der Reibungsflächen und durch ungleiche Zugkräfte ein Rad oder beide Räder blockiert werden, wird nach der Erfindung durch die Zugkraft des gebremsten Rades und die der Zugkraft entgegengerichtete Massenwirkung der nicht gebremsten Wagenteile derart auf die Bremse eingewirkt, dass durch die Relativbewegung, welche durch den gegenseitigen Einfluss der beiden Kräfte entsteht, unter Einschaltung einer dämpfend wirkenden Gegenkraft, das Bremsmoment immer in dem Augenblick, in dem es nahezu die Grösse erreicht, in welcher die Räder sich blockieren, durch Verkleinerung des Bremsdruckes so vermindert wird, dass niemals ein Blockieren der Räder eintreten kann.
Dadurch, dass die Zugkraft des Bodenwiderstandes zur Regelung des Bremsdruckes herangezogen ist, wird bei allen Fahrbahnverhältnissen und allen Geschwindigkeiten stets selbsttätig ein Festbremsen der Räder mit absoluter Sicherheit verhindert, weil die entgegengesetzt gerichtete und den Druck regelnde Wirkung der Massenkräfte und des Bodenwiderstandes immer bei einer bestimmten Grosse des a} s Zugkraft wirkenden BodeI1widerstandes eintritt.
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verhältnissen jeweils eingestellt ; beispielsweise wird es bei nasser Strasse, bei welcher der Reibungskoeffizient zwischen Fahrbahn und Bereifung-. ginnger ist als bei trockener Strasse, auf geringere Spannung eingestellt.
Wenn sodann bei einer bestimmten Fahrtgesehwindigkeit der Anpressungsdruck auf die angegebene Weise verringert wird, so zieht bei. stets abnehmender Fahrtgeschwindigkeit die Bremse so lange schwächer, bis wieder die Gefahr des Blockierens eintritt. Hierauf wird wieder durch die eintretende Relativbewegung der Anpressungsdruck verringert. Dieser Vorgang wiederholt sich so oft, bis der Wagen zum Stillstand kommt.
Die Einrichtung zur. Regelung des Bremsdruckes der hydraulischen und pneumatischen Bremsen kann nach der Erfindung so durchgebildet werden, dass sie gleichzeitig auf alle Räder des Fahrzeuges wirkt oder dass Einrichtungen voneinander unabhängig auf die Räder einer Achse oder unabhängig voneinander auf jedes Rad des Fahrzeuges wirken.
In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt.
Die Fig. 1 zeigt eine Vorderradbremse mit hydraulischer Betätigungseinrichtung. Die Fig. 2 zeigt ebenfalls eine Vorderradbremse, jedoch mit einer Einrichtung zur Betätigung durch Luftdruck.
Nach Fig. 1 sind in die Bremstrommel a des Laufrades b Bremsbacken c in bekannter Weise ein-
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in dem Flüssigkeitszylinder f verschiebbar ist. Der Zylinder f steht durch die Leitung g mit einem Zylinder h in Verbindung. An den Kolben i des Zylinders k schliesst die Druckstange k an, die in den Schlitzhebel 1 des Fusshebels m eingreift. An der Druckstange k greift ferner ein Winkelhebel J an. auf welchen die Zugstange p einwirkt. Das Anschlussstück zwischen Rahmen und Achse besteht beispielsweise aus einem Kolben s. der in einem Zylinder t liegt, und einer auf den Kolben drüekenden verstell- baren Feder u. Au Stelle der Feder kann auch Flüssigkeit mit entsprechenden Einrichtungen vorgeschen sein.
Die Einrichtung wirkt wie. folgt : Der auf den Fusshebel m vom Führer ausgeübte Druck wird durch den Se. hlitzhebel , die Druckstange k und den Kolben i auf die Flüssigkeit übertragen. Dadurch wird der Kolben e im Zylinder 'verschoben und der Keil drückt die Bremsbacken gegen die Bremstrommel.
Damit die Räder sich nicht blockieren, wird der Bremsdruck jeweils selbsttätig kurz vor dem Eintritt des Blockierens der Räder infolge der Verbindung s, M zwischen dem Rahmen und den gebremsten Wagenteilen entsprechend vermindert. Durch diese Verbindung tritt jeweils in dem Augenblick, in dem der durch das Bremsen erzeugte Bodenwiderstand der Räder nahezu dem möglichen Adhäsions-
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Zu diesem Zweck ist die nach dem Ausführungsbeispiel gewählte Feder (so bemessen, dass sie dann nachgibt, wenn die maximal zulässige Zugkraft erreicht ist. Dadurch wird dann durch die Stange
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dem Fusshebel und dem Schlitzhebel ! verkleinert, wodurch eine Verminderung des im Zylinder li wirken- den Druckes entsteht.
Infolgedessen kann bei einer Einrichtung nach der Erfindung in keinem Fall ein Blockieren der Räder eintreten. Es wird jedoch stets der wirksamste Einfluss der Bremse, der in der Nähe des Blockierens eintritt, unabhängig von der Geschicklichkeit des Fahrers durch die selbsttätige Regelung des Anpressungsdruckes erzielt.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist an Stelle der hydraulischen Betätigung der Bremse eine pneumatische getreten. Die Einrichtung besteht nach dem Ausführungsbeispiel aus einem Luft- druckbehälter 1, der von einem Kompressor gespeist werden kann. An diesen schliesst ein Ventil, an,
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zylinder 5 mit dem Behälter 1 verbindet, ist ein Regelorgan 6 eingesetzt. Dieses kann beispielsweise aus einem Abblaseventil bestehen, das durch die Stange 7 betätigt wird.
Die Wirkungsweise dieser Einrichtung entspricht der Wirkungsweise der Einrichtung nach Fig. 1.
Im Gegensatz zu der Einrichtung nach Fig. 1 wird in diesem Fall der Druck nicht durch eine Veränderung der Hebelübersetzungen geändert, sondern durch Öffnen oder Schliessen des Ventiles 6. Diese Einrie, htung bildet eine wesentliche Vereinfachung gegenüber der Einrichtung nach Fig. 1.
Die Verbindung der Druckluftbremse mit der beschriebenen Druckregelung ist von besonderer Bedeutung für solche Arten von Bremsen, weil für die Bedienung der Druckluftbremsen das Gefühl des Führers vollständig ausgeschaltet ist. Es ist daher bei solchen Bremsen ohne die Druekregelung nach der Erfindung die Gefahr des Blockierens der Räder weitaus grösser als bei Bremsen, bei welchen der Bremsdruck vom Führer ausgeübt wird.
Die Einrichtungen nach den Ausführungsbeispielen sind nur für die Erklärung der Erfindung bestimmt. Die Konstruktionen, welche unter die Erfindung fallen, sind nicht an die Darstellungen in der Zeichnung gebunden,
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dass beispielsweise ein Rad sich blockiert infolge ungleich auftretender Zugkräfte.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Bremse, bei der die Bremskraft auf hydraulischem oder pneumatischem Wege übertragen wird insbesondere für Kraftfahrzeuge dadurch gekennzeichnet, dass der Bremsdruck geregelt wird durch Ausnützung der Relativbewegung der nicht abgebremsten Massen gegenüber den abgebremsten Maschinenteilen in der Weise, dass zwischen diese eine dämpfend wirkende Gegenkraft eingeschaltet wird, die den Bremsdruck selbsttätig so einstellt, dass ein Blockieren der Räder durch Anwachsen des Bremsmomentes an der Bremstrommel über das Adhäsionsmoment der Räder in der Fahrbahn verhindert wird.