DE1911321A1 - Einrichtung zur Regelung der Fuellung einer hydrodynamischen Bremse - Google Patents

Description

• "Einrichtung zur Regelung der Füllung einor hydrodynamischen Bremse" Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Regelung der Füllung einer hydrodynamischen Bremse, insbesondere für Kraftfahrzeuge und Kraftfahrzeug-Anhänger, mit einem Hauptkreislauf, in dem ein Kühler zur Kühlung der Bremsflüssigkeit angeordnet ist.
• Bei den bekannten hydrodynamischen Bremsen mit Füllungsregelung steigt die in der Bremse umgesetzte Bremsleistung mit deren Füllung mit Bremsflüssigkeit. Es ist bekannt, die zur Füllung der Bremse notwendige Bremsflüssigkeit einem Speicher mit frei beweglichem Kolben zu entnehmen, der auf einer Seite mit Druckluft beaufschlagt ist. Die Druc@höhe der Druckluft bestimmt damit die Füllung der Bremse. Da üblicherweise Druckluft mit nur geringem Überdruck, insbesondere in einem Kraftfahrzeug mit höchstens 6 atü, zur Verfügung steht, kann auch der in der Bremse herrschende Überlagerungsdruck nur gering sein. Eine an sich mögliche Druckumformung durch einen Stufenkolben stößt auf erhebliche konstruktive Schwierigkeiten. Es ist jedoch ein höherer Überlagerungsdruck anzustreben, als mit der angegebenen Einrichtung erreichbar ist, da auf diese Weise die in der Bremse umgesetzte Bremsleistung bei gleichen Abmessungen der Bremse erhöht oder die Abmessungen bei gleicher Bremsleistung verringert weraen können.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Regelung der Füllung einer hydrodyhamischen Bremse zu schaffen, die einen wesentlich höheren Überlagerungsdruck in der Bremse ermöglicht als mit der bekannten Einrichtung.
• Die Aufgabe ist erfindungsgemäß durch eine Pumpe gelost, deren Zuflußseite mit einer drucklosen Vorratsbehälter und deren Abflußseite über eine Druckleitung mit dem Hauptkreislauf verbunden ist, wobei an der Druckleitung eine Regelvorrichtung angeschlossen ist, mit deren Hilfe der Druck in der Druckleitung regelbar ist.
• Mit der erfind@n@sgemäßen Einrichtung ist in der Bremse ein maximaler Überlagerungsdruck erzielbar, der gleich dem maximalen Druck an der Abflußseite der Pumpe ist unu nur vor: der Auslegung der Pumpe abhängt. Mit Hilfe der Regelvorrichtung ist der Überlagerungsdruck und damit die Bremsleistung regelbar. Wird die Regelvorrichtung nicht betätigt, so sind der Druckunterschied zwischen der Zuflußseite und der Abflußseite der Pu@pe und damit auch die Leistungsaufnahme der Pumpe sehr gering.
• Ijit der l.lölici-.eiv, hohe Üorlagerrmgsrüce in der nre-se zu erzielen, lassen sich bei gleicher Bremsleistung die Abmessungen der Bremse, insbesondere die Durchmesser von Pumpen- und Turbinenrad, verringern. Eine Bremse mit kleinen Abmessungen muß, um eine Überhitzung der Bremsflüssigkeit zu vermeiden, eine große Entleerungstendenz aufweisen, d.h. je Zeiteinheit dem Kühler eine große Menge Bremsflüssigkeit zuführen. Die große Entleerungstendenz macht einen hohen Überlagerungsdruck erforderlich, wenn eine große Bremsleistung erzielt werden soll. Somit schsafft erst die erfindungsgemäße Einrichtung die Möglichkeit, hydrodynamische Bremsen in platzsparender Ausführung zu bauen, so daß beispielsweise bei Kraftfahrzeugen und Kraftfahrzeug-Anhängern jedem Rad eine Bremse zugeordnet werden kann. Dies bringt insbesondere bei Anhängern den Vorteil, daß ein Differentialgetriebe wischen den Rädern einer Achse entbehrlich ist.
• Die erfindungsgemäße Einrichtung hat den weiteren Vorteil, daß falls die Pumpe über die Räder angetrieben wird, die Leistungsauf ahme der Pumpe gleichfalls als Bremsleistung zur Verfägung steht. Weiterhin besteht der Vorteil, daß aus der Bremse austretende Leckflässigkeit über den Vorratsbehälter und die Pumpe auf einfache Weise wieder der Bremse zugeführt werden kann. Dagegen ist bei der @ekannten Regeleinrichtung diese Rückführung nur mit erheblichen konstruktiven Schwierigkeiten möglich.
• leitung zwischen der Regelvorrichtung und dem Hauptkreillauf ein Mehrwegeventil angeordnet, das in Bremsstellung die Abflußseite der Pumpe mit dem Hau@tkreislauf und in Abschaltstellung mit dem Vorratsbehälter sowie in Abschaltstellung den Hauptkreislauf mit dem Vorratsbehälter oder einem anderen S@eicher verbindet. Durch die Anordnung des Mehrwegeventils wird ein schnelleres Umschalten von der Brems- in die Absonaltstellung und umgekehrt er@öglicht. Au@erdem ist in Abschaltstellung der Strömungs widerstand zwischen der Aus@angseite der Pumpe und dem Vorratsbehälter geringer, so daß die Leistungsaufnakme der Pumpe noch kleiner wird.
• Weitere vortellhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in der Zeichnungsbeschreibung näher erläutert.
• In der Zeichnung ist ein Ausfänrungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Mit 1 ist eine hydrodynaxische Bremse angeneutet, deren Pumpenrad über die Welle 2 und das Kreuzgelenk 3 angetrieben wird. Der Bremse 1 ist ein Haupthreislauf 4 angeschlossen, in dem die in der Bremse 1 erwärmte Brensflüssigkeit, die vorzugsweise aus Öl besteht, in Pfeilrichtung 5 einem K@@@ler 6 und von dort wieder der Bremse 1 zugefährt wird. Im Ausführungsbeispiel wird die Bremsflässigkeit mit @ilfe von durch die Leitungen 7 und 8 strömendem K@@@lwasser ge@ählt.
• In den Hauptkreislauf 4 mündet eine Druckleitung 9a,9b, die an die Abflußseite einer Pumpe 10 angeschlossen ist. Die Zuflußseite der Pumpe 10 ist über eine Leitung 11 mit einem drucklosen Vorratsbehälter 12 verbunden. Die Pumpe 10 wird im Ausführungsbeispiel von einem nur für diese Aufgabe vorgesehenen Motor 13 angetrieben, der Antrieb kann jedoch auch von dem Fahrzeugmotor oder einem Fahrzeugrad erfolgen. Die Pumpe 10 ist auf eine große Fördermenge und einen hohen Förderdruck ausgelegt, um eine rasche Füllung der Bremse 1 und einen hohen maximalen Überlagerungsdruck in dieser zu gewährleisten.
• In der Nähe der Pumpe 10 ist an die Druckleitung 9a über eine Leitung 14 eine als Überdruckventil ausgebildete Regelvorrichtung 15 angeschlossen. Das Überdruckventil weist einen Zylinderraum 16 auf, der über eine Leitung 17 mit dem Vorratsbehälter 12 verbunden ist. Die von der Druckleitung 9a abgelegene Seite des Zylinderraumes 16 wird von einem in alesem gleitenden Kolben 18 abgeschlossen. An dem Kolben 18 stützt sich innerhalb des Zylinderraumes 16 über eine Feder 19 ein Ventilkörper 20 ab, mit dessen Hilfe die von der Leitung 14 in den Zylinderraum 16 strömende Bremsflüssigkeit mehr oder weniger gedrosselt und somit der Druck in der Druckleitung 9a geregelt werden kann. Dieser hangt somit von der Stellung des Kolbens 18 ab, die vom Lenker.
• des Fahrzeugs mit Hilfe beispielsweiser elektro-hydraulischer Übertragungsmittel bestimmt wird.
• In &er Druckleitung ist zwischen deren beiden Teilen 9a und 9b ein als Vierwegeventil ausgebildetes Mehrwegeventil 21 angeordnet, das in Bremsstellung dargestellt ist. Dabei ist die Abflußseite der Pumpe 10 über die Druckleitung 9a,9b mit dem Hauptkreislauf 4 und ein Speicher 22 über zwei Leitungen 25 und 24 it dem Vorratsbehälter 12 verbunden. Der Speicher 22 besteht aus einem Zylinderraum 25, der mit Hilfe eines durch eine Feder 26 belasteten Kolbens 27.abgeschlossen ist. Bach einer Drehung des Vierwegeventils um 900 steht dieses in Abschaltstellung.
• Diese Stellung ist in der Zeichnung gestrichelt dargestellt. Dabei steht der Speicher 22 über die Leitung 23 und den Teil 9b der Druckleitung mit dem Hauptkreislauf 4 und die Abflußseite der Pumpe 10 sowohl über den Teil 9a der Druckleitung und die Leitung 24 als auch über die Leitung 14, das Überdruckventil, das in Abschaltstellung ganz öffnet, und die Leitung 17 mit dem Vorratsbehälter 12 in Verbindung.
• Die Welle 28 des Pumpenrades der Bremse 1 ist in nicht dargestellter Form durch zwei hintereinanderliegende Dichtungen abgedichtet, zwischen denen sich ein Leckflüssigkeitsraum befin.-det. Zwischen Pumpenrad und Leckflüssigkeitsraum wird als Dichtung ein Kolbenring verwendet, der den hohen Druck abbaut, während zur Atmosphäre hin beispielsweise Manschettendichtringe eingebaut werden. Damit läßt sich der Weinbau von empfindlichen und teuren Gleitringdichtungen vermeiden. Der Leckflüssigkeitsraum ist über eine Leckflüssigkeitsleitung 29 mit der Leitung 23 verbunden. Somit kann die Leckflüssigkeit in Bremsstellung über das Vierwegeventil und die Leitung 24 in den Vorratsbehälter 12 abfließen, während in Abschaltstellung die Bremse 1, der Hauptkreislauf 4, der Speicher 22 und die Leitungen 9b, 23 und 29 ein geschlossenes System bilden, Die erfindungsgemäße Einrichtung arbeitet wie folgt. Die Abflußseite der Pumpe 10 ist in Bremsstellung mit dem Hauptkreislauf 4 verbunden, so daß die Bremse 1 und der Hauptkreislauf 4 unter dem mit Hilfe des Überdruckventils eingestellten Überlagerungsdruck stehen. Damit sind auch die Füllung und die Bremsleistung der Bremse 1 bestimmt. Bei konstanter Bremsstellung fördert die Pumpe 10 nur soviel Bremsflüssigkeit in den Hauptkreislauf 4 und die Bremse 1, wie an Leckflüssigkeit in den Vorratsbehälter 12 zurückfließt. Die übrige von der Pumpe 10 geförderte. Bremsflüssigkeit strömt über das Überdruckventil und die Leitungen 14 und 17 direkt in den Vorratsbehälter 12 ab. Die in Bremsstellung hohe Leistungsaufnahme der Pumpe 10 unterstützt die Bremswirkung der Bremse 1,-falls die Pumpe 10 von einem der Räder des Fahrzeugs angetrieben ist. Der Speicher 22 ist bei entspannter Feder 26 in Bremsstellung ohne Funktion.
• Bei Beendigung der Bremsung werden das Vierwegeventil durch Drehung um 900 und das Überdruckventil gleichzeitig in Abschaltstellung gebracht. In der Bremse 1 und dem Hauptkreislauf 4 befindliche Bremsflüssigkeit fließt innerhalb sehr kurzer Zeit über die Leitungen 9b und 23 in den Speicher 22, der ein solches Fassungsvermögen hat, da der Bremse 1 soviel Bremsflüssigkeit entzogen wird, um sie unwirksam zu machen. Bei der Füllung des Speichers 22 wird der olben 27 gegen die Kraft der Feder 26 nach unten gedrückt, so daß das geschlossene System, bestehend aus Bremse 1, Hauptkreislauf 4, Speicher 22, dem Leckflüssigkeitsraum und den Leitungen 9b, 23 und 29, unter einem geringen Überdruck steht. Damit wird das Eindringen von Verunreinigungen in die Bremsflüssigkeit vermieden. Die Pumpe 10 fördert nur gegen den in dem Teil 9a der Druckleitung herrschenden geringen Überdruck, so daß ihre Leistungsaufnahme trotz großer Fördermenge gering ist.
• Bei Bei einer Bremsung werden das Vierwegeventil und das Überdruckventil wieder in Bremsstellung gebracht. Dabei wird die Bremse 1 sehr rasch gEfÜllt so daß die volle Bremswirkung inrerhalb kurzer Zeit zur Verfügung steht. Gleichzeitig entleert sich der Speicher 22 durch den druck der Feder 26 ober die Leitungen 23 und 24 in den Vorratsbehälter 12, so das er bei Beendigung der Bremsung wieder zur Aufnahme von Bremsflässigkeit aus der Bremse 1 erz zur Verfdgung steht0 Es ist zweckmäßig, die aus der Regelvorrichtung 15, dem Mehrwege ventil 21 unc: dem Speicher 22 bestehende Regeleinheit und/oder die Pumpe zusammen mit der Bremse 1 und/oder dem Kühler 6 zu einer Baueinheit zusammenzufassen, so daß diese Baueinheit bei minimalem Platzbedarf jedem Rad des Kraftfahrzeugs oder dessen Anhänger zugeordnet werden kann.

Claims (8)

Ansprüche

1. Einrichtung zur Regelung der Füllung einer hydrodynamischen Bremse, insbesondere für Kraftfahrzeuge und Kraftfahrzeug-Anhänger, mit einem Hauptkreislauf, in dem ein Kühler zur Kühlung der Bremsflüssigkeit angeordnet ist, gekennzeichnet durch eine Pumpe (10), deren Zuflußseite mit einem drucklosen Vorratsbehälter (12) und deren Abflußseite über eine Druckleitung (9a,9b) mit dem Hauptkreislauf (4) verbunden ist, wobei an der Druckleitung (9a,9b) eine Regelvorrichtung (15) angeschlossen ist, mit deren Hilfe der Druck in der Druckleitung (9a.,9b) regelbar ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Druckleitung (9a,9b) zwischen der Regelvorrichtung (15) und dem Hauptkreislauf (4) ein Mehrwegeventil (21) angeordnet ist, das in Bremsstellung die Abflußseite der Pumpe (10) mit dem Hauptkreislauf (4) und in Abschaltstellung mit dem Vorratsbehälter (12) sowie in Abschaltstellung den Hauptkreilauf (4) mit dem Vorratsbehälter (12) oder einem anderen Speicher (22) verbindet.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicher (22) eine solche Aufnahmefähigkeit hat, daß bei seiner Füllung mit Bremsflüssigkeit aus der Bremse (1) diese gerade unwirksam wird.

4. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß in Abschaltsteilung die Bremsflssigkeit im Speicher (22) und damit in der Bremse (1) unter einem geringen Überdruck steht, insbesondere infolge Ausbildung des Speichers (22) als Zylinderraum (25) mit einem federbelasteten Kolben (27).

5. Einrichtung nach Anspruch 2 bis A, dadurch gekennzeichnet, daß das Mehrwegeventil (21) ein Vierwegeventil ist, das in Bremsstellung die Abflußseite der Pumpe (10) mit dem Hauptkreislauf (4) und den Speicher (22) mit dem Vorratsbehälter (12) sowie in Abschaltstellung die Abflußseite der Pumpe (10) mit dem Vorratsbehälter (12) und den Speicher (22) mit dem Vorratabehälter (12) verbindet.

6. Einrichtung nach Anspruch 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Welle (28).des Pumpenrades der Bremse (1) zwei hintereinander liegende Dichtungen angeordnet sind, wobei der Leckflüssigkeitsraum zwischen den beiden Dichtungen mit dem Speicher (22) oder der Leitung (23) zwischen diesem und dem Mehrwegeventil (21) verbunden ist.

7O Einrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelvorrichtung (15) aus einem Überdruckventil besteht, dessen Abflußseite mit dem Vorratsbehälter (12) verbunden ist.

8. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinheit (Regelvorrichtung 15, Mehrwegeventil 21 und Speicher 22) und/oder die Pumpe (10) zusammen mit der Bremse (1) und/oder dem Kühler (6) eine bauliche Einheit bilden.

L e e r s e i t e