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Auflaufbremse für Fahrzeug-Anhänger
Die Erfindung betrifft Auflaufbremsen für Fahrzeug-Anhänger, bei welchen die verschieblich gelagerte Zugstange beim Einschieben erst nach Überschreiten einer durch Federkraft erzeugten AnsprachSchwelle eine Bremswirkung ausübt.
Es sind bereits Auflaufbremsen für Fahrzeug-Anhänger bekannt, bei denen eine Ansprech-Schwelle mittels eines federbelasteten Riegels erzeugt wird, der bei Erreichen einer bestimmten Auflaufkraft ausrastet und dann die Zugstange für die nachfolgende Einschubstrecke völlig freigibt. Ferner sind Auflaufbremsen bekannt, mit an einem Winkelhebel angreifendem Feder-Kraftspeicher, der im ersten Teil der Einschubstrecke der Zugstange noch weiter gespannt wird und nach Überschreiten eines Totpunktes in einem die Auflaufkraft unterstützenden, mitbremsenden Sinn wirkt ; bei dieser Konstruktion kann jedoch die Bremskraft unerwünscht stark ansteigen und die Räder des Anhängers blockieren.
Schliesslich wurde auch schon vorgeschlagen, die an der Zugstange angreifende Dämpfungsfeder mit ihrem andern Ende gegen ein bei gelöster Anhängerbremse verriegeltes Widerlager abzustützen und die Verriegelung so auszubilden, dass nach Auslösen des Verriegelungsgliedes die Kraftwirkung der Dämpfungsfeder auf die Zugstange bzw. auf das Bremsgestänge ausgeschaltet ist.
Alle diese bekannten Vorrichtungen zur Erzeugung der Ansprech-Schwelle bei Auflaufbremsen arbeiten in der Weise, dass im Augenblick des Erreichens der Ansprech-Schwelle die btemshindernde Kraft schlagartig aufhört bzw. sogar noch eine zusätzliche Bremskraft wirksam wird ; dies ist für den Fahrbetrieb insofern ungibstig, als zufolge des ruckartigen Ansprechens der Anhängerbremse das zügige Fahren gestört wird und an der Anhängerdeichsel Kräfte mit hohen Spitzenwerten auftreten können.
Bei Anwendung plötzlich ausrastender Verriegelungen muss ausserdem die Ansprech-Schwelle höher gelegt werden als beispielsweise bei Anordnung einer einfachen Dämpfungsfeder. weil sonst bei den auf schlechten Fahrbahnen ständig auftretenden kurzen, harten Stössen das Verriegelungsglied unerwünscht häufig ausgera- stet würde ; durch das plötzliche Aufhören einer bremshindernden Kraft an einer bestimmten Stelle der Einschub-Strecke der Zugstange werden schliesslich auch unerwünschte Schwingungen ausgelöst.
Nach der Erfindung werden nun bei Auflaufbremsen der eingangs beschriebenen Art für FahrzeugAnhänger diese Mängel und Nachteile dadurch behoben, dass einem an der Zugstange angebrachten Gleitkörper mindestens ein axial gerichtetes und quer zur Zugstange nachgiebiges Federelement zugeordnet ist, dessen Mittelabschnitt in den Bewegungsbereich des Gleitkörpers hineinreicht und welches beim Einschieben der Zugstange im Zusammenwirken mit dem an ihm entlangbewegten Gleitkörper eine allmählich ansteigende und nach Überwinden einer vorbestimmten Einschubstrecke rasch nachlassende brems- behindernde Kraft erzeugt.
Die erfindungsgemässe Auflaufbremse unterscheidet sich danach von den bekannten Vorrichtungen dadurch, dass das schlagartige Aufhören der die Ansprech-Schwelle erzeugenden Federkraft durch Reibungskräfte vermieden wird, denen nach Überschreiten eines Maximalwertes der Ansprech-Schwelle die allmählich nachlassende Kraft der sich entspannenden Feder auf einer vorbestimmten Teilstrecke des Einschubweges der Zugstange entgegenwirkt und ein baldiges, stetiges Vermindern der bremsbehindernden Kraft herbeiführt.
Beim Einschieben der Zugstange wirkt auf den Gleitkörper eine allmählich ansteigende Kraft ein, die sich aus der Axialkomponente der Federkraft sowie der durch das Federelement bewirkten Reibungskraft zusammensetzt ; sobald nun die Seitenflanken des Gleitkörpers über den vorspringenden
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Mittelabschnitt des Federelementes hinausgelangt sind, wirkt die Reibungslraft allein und die bremsehindernde Kraft des Federelementes fällt dann beim weiteren Einschieben der Zugstange rasch ab, da der seitliche Druck des Federelementes zunehmend schwächer wird, und es wird die jetzt entgegengesetzt verlaufende Axialkomponente der Federkraft im Sinne der Bremsung wirksam.
Auf diese Weise sind bei mit Ansprech-Schwelle arbeitenden Auflaufbremsen Ruckwirkungen ausgeschlossen und der Fahr-und Bremsvorgang verlauft somit wesentlich ruhiger und stossfreier, so dass auch der Verschleiss der Kupplungsteile, der Auflaufbremse, des Bremsgestänges sowie der Bremsbackenbeläge erheblich verringert wird. Die Ansprech-Schwelle kann auf einen verhältnismässig niedrigen Maximalwert eingestellt werden, was für zügiges Fahren von Vorteil ist und ausserdem die beim Bremsbeginn unvermeidlichen Auflaufstösse vermindert.
Die erfindungsgemässe Ausgestaltung der Auflaufbremse lässt sich auf einfache Weise mit geringem Aufwand verwirklichen. So bestehen bei einer bevorzugten Ausfühnmgsform der Erfindung das bzw. die Biegefeder-Elemente aus einer oder mehreren-vorzugsweise aus zwei beiderseits der Zugstange ange- ordneten-schwach geknickten oder gegeneinander gekrümmten stabartigen Federn, deren Scheitel im entspannten Zustande einander näher gegenüberliegen, als die grösste Breite des Gleitkorpers beträgt.
Um das schlagartige Einschieben der Zugstange nach Überschreiten der Ansprech-Schwelle zu vermeiden-und ein weiches Anlegen der Bremsbacken zu erreichen, ist nach einem weiteren Merkmal der Erfindung mit der Vorrichtung zur Erzeugung der Ansprech-Schwelle ein durch Energieumwandlung schwin - gungsdämpfend wirkendes Aggregat-vorzugsweise ein Strömungsdämpfer - verbunden ; durch diese Anordnung wird eine schonende Behandlung und geringerer Verschleiss der Radbramsen erreicht und somit ihre Betriebssicherheit und Lebensdauer erhöht.
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dassbei die Anhängerbremsen lösender Bewegung des Bremsgestänges einen grösseren Widerstand erzeugt als bei entgegengesetzter Bewegung das Gestänges ;
hiebei kommen im ersten Teil der Einschubstrecke die vorteilhaften Eigenschaften der Vorrichtung zur Erzeugung der Ansprech-Schwelle voll zur Geltung und es kann ein Dämpfer von verhältnismässig kleinen Abmessungen benutzt werden, der für niedrige Deichselkraftspitzen ausgelegt und so eingerichtet sein kann, dass seine dynamischen Dämpfungseigenschaften auf bestmögliche Art ausgenutzt werden ; auf diese Weise wird bei ungebremster Fahrt durch die AnsprechSchwelle und bei der Fahrt mit angezogenen Bremsen durch die Dämpfereinrichtung die gewünschte Laufruhe sichergestellt ; insbesondere ist durch den Dämpfer auch das Entstehen von Schwingungen ausgeschaltet, die durch Bremsbetätigung zustande kommen und bislang das ruhige Fahren von Kraftfahrzügen beein- trächtigten.
In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele der erfindungsgemässen Auflaufbremse mit einer Vorrichtung zur Erzeugung einer Ansprech-Schwelle dargestellt. Es zeigen Fig. 1 und 2 eine Auflaufbremse in Seitenansicht mit abgenommenem vorderem Seitenblech bzw. in Draufsicht ; Fig. 3 eine andere Aus-
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zeugung der Ansprech-Schwelle in Ansicht sowie in vergrössertem Mittelschnitt.
Die am vorderen Ende mit einer Zugöse l versehene Zugstange 2 ist in mit der Zugdeichsel fest verbundenen Lagern 3,4 längsverschieblich geführt. Die geben das vordere Zugstangenlager 3 abgestützte Anzugsfeder 5, die beim Anziehen der Zugstange 2 durch einen auf dieser mittels eines Querbolzens 7 befestigten Stellring 6 zusammengedrückt wird, dient in bekannter Weise dazu, die Anzugskraft von der Zugmaschine auf den Fahrzeug-Anhänger elastisch zu übertragen. An dem über das hintere Zugstangenlager 4 vorstehenden rückwärtigen Ende der Zugstange 2 ist ein Glied 8 für den Anschluss des (nicht gezeichneten) Bremsgestänges angebracht und sind zwei Querbohrungen 9 vorgesehen, an denen-wenn ge-
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sen werden kann.
Die in den vorstehend erläuterten Einzelheiten bekannte Auflaufbremse ist mit einer konstruktiv ausserordentlich einfachen Vorrichtung zur Erzeugung einer Ansprech-Schwells ausgerüstet. Die Vorrichtung ist erfindungsgemäss so ausgebildet, dass die bremshindernde Kraft auf dem ersten Teil der Einschubstrecke der Zugstange allmählich ansteigt und nach Überschreiten eines Maximalwertes der AnsprechSchwelle rasch abfällt. Diese Arbeitsweise wird herbeigeführt durch zwei mit dem Stellring 6 zusammenwirkende Biegefedern 10, die sich beiderseits der Zugstange 2 zwischen den Zugstangenlagern 3, 4 erstrecken.
Als Träger jeder dieser beiden Biegefedern 10, die aus Blattfedern oder Drahtfedern bestehen können, dienen zwei Seitenbleche 11, welche an den beiden Zugstangenlagern 3, 4 befestigt sind.
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ring 6 bilden, die beim Vorbeigehen des Stellrings unter elastischem Nachgeben der Biegefedern erweitert wird. Die Biegefedern sind mit ihrem in der Einschubrichtung der Zugstange hinten liegenden Ende durch die Niete 12 am zugehörigen Seitenblech 11 befestigt, wogegen das nach vorn gerichtete Ende jeder Feder gegen das zugehörige Seitenblech abgestützt, aber nicht fest mit dem Seitenblech verbunden ist.
Wenn die Zugstange 2 beim Auflaufen des Fahrzeug-Anhängers auf die Zugmaschine in den Zugstangenlagern 3,4 nach hinten verschoben wird, gleitet der Stellring 6 zwischen den Biegefedern 10, 10 entlang. Die hiebei zunehmend weiter auseinander gespreizten Biegefedern und die bei der Verschiebungsbewegung auftretenden Reibungskräfte setzen der Auflaufkraft starken Widerstand entgegen. Die bremshindernde Kraft steigt so allmählich bis zu einem Maximalwert an, der erreicht wird, kurz bevor der Stellring 6 in den Bereich der Scheitel 10'der Biegefedern 10 kommt. Wird die Zugstange 2 noch weiter eingeschoben, dann wirken die Biegefedern mit rasch nachlassender Kraft durch Reibungsschluss auf den als Gleitkörper dienenden Stellring 6 noch so lange ein, bis letzterer von den Biegefedern ganz freikommt.
Auf diese Weise ist vermieden, dass die zur Erzeugung der Ansprech-Schwelle dienende bremshindernde Kraft schlagartig aufhört, was zu den eingangs geschilderten Mängeln führt.
Der Stellring 6 weist eine abwärts gerichtete Verlängerung 6'auf, an welcher ein das Verriegelungsglied für eine Rückfahrsperre bildender federbelasteter Bolzen 13 durch einen Querstift 14inLängsrichtung der Auflaufbremse verschiebbar geführt ist. Der an der hinteren unteren Querkante fallenartig abgeschrägte Bolzen 13, der durch eine Feder in der in Fig. l gezeichneten, nach hinten verschobenen Bereitschaftsstellung festgehalten ist, wird entgegen der Kraft der Feder nach vorn verschoben, wenn der am vorderen Zugstangenlager 3 schwenkbar gelagerte Feststellbügel 15, der für gewöhnlich in einer Unwirksamstellung frei nach unten hängt, aufwärts geschwenkt wird.
Der Verriegelungsbolzen 13 rastet dann unter dem in die Arbeitsstellung hochgeschwenkten Bügel ein und verhindert das Einschieben der Zugstange 2 beim Zurücksetzen des Anhängerfahrzeuges. Beim Vorwärtsfahren kommt der Verriegelungsbolzen 13, da der ihn tragende Stellring 6 mit der Zugstange nach vorn verschoben wird, ausser Bereich des Bügels 15, so dass dieser durch Eigengewichtswirkung selbsttätig nach unten klappt und die Rückfahrsperre gelöst ist.
Rückfahrsperren dieser Art sind an sich bekannt ; neu jedoch ist die Anordnung des federbelasteten Sperrbolzens 13 an einem Teil, der zugleich einen wesentlichen Bestandteil einer in bestimmter Weise wirkenden Vorrichtung zur Erzeugung einer Ansprech-Schwelle bildet.
Abweichend vom vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel sind in Fig. 3 die Biegefeder-Elemente 10 mit beiden Federenden an den Aussenseiten der Trägerblech 11 mittels Niete 12 fest angeordnet. Jedes Bie- gefeder-Element durchgreift mit einem konvex nach innen gekrümmten Mittelabschnitt 10"eine Langlochausnehmung 16 des zugehörigen Trägerbleches 11, so dass der gekrümmte Federabschnitt 10" in den Bewegungsbereich des Stellringes 6 hineinragt. Beim Herangleiten des Stellrings 6 an die Scheitelstelle des gekrümmten Federabschnittes 10" werden die Biegefeder-Elemente 10 in sich elastisch verformt. Die Wirkungsweise ist im übrigen sinngemäss die gleiche wie beim ersten Ausführungsbeispiel.
Statt zwei oder mehrerer Biegefeder-Elemente 10 kann auch nur ein einzelnes Biegefederelement vorgesehen sein. Zur Vermeidung einer einseitigen Belastung der Zugstange 2 ist jedoch der Anordnung von zwei Biegefedern an entgegengesetzten Seiten der Zugstange im allgemeinen der Vorzug zu geben.'
Mit der vorstehend beschriebenen Vorrichtung zur Erzeugung der Ansprech-Schwelle kann, wie bereits erwähnt, eine Dämpfervorrichtung verbunden werden, wie dies in Fig. 4 beispielsweise unter Anwendung eines Teleskop-Strömungsdämpfers dargestellt ist. Der den grösseren Durchmesser aufweisende Teleskopteil 17 ist mittels eines Lagerauges 18 seiner nach vorn gekehrten Stirnwand 17'und eines Querbolzens 19 an zwei Laschen 20 angeschlossen, die ihrerseits an den Bohrungen 9 des rückwärtigen Endes der Zugstange 2 angeschraubt sind.
Der an den beiden Enden geschlossene, den Dämpferzylinder 21 bil-
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auges 22 und eines Querbolzens 23 zwischen den Seitenblechen 11'aufgehängt, die in diesem Falle entsprechend weit nach hinten verlängert sein müssen.
Im Teleskopteil21 gleitet ein mit einemDichtungsring24 versehener Kolben 25. Die Kolbenstange 26 durchgreift eine mit einer Führungs- und Dichtungsbuchse 27 ausgerüstete Mittenbohrungder vorderen Stirnwand 21"desDämpferzylinders21 und ist an der vorderen Stirnwand 17'des äusseren Teleskopteils17 fest- gelegt. Im Kolben25 sind ein oder mehrere Durchgangslöcher28 von kleinerem Querschnitt bzw. kleinerem Gesamtquerschnitt und ein oder mehrere Durchgangsbohrungen 29 von grösserem Querschnitt bzw. grösserem Gesamtquerschnitt gebildet. In letztere. sind Rückschlagventile 30 so eingebaut, dass die Ventilkörper im Hochdruckteil des Dämpferzylinders 21 und die Ventilfedern 30'im Niederdruckteil des Dämpferzylinders sich befinden.
Demzufolge öffnen sich die Rückschlagventile 30, wenn der äussere Teleskopteil 17
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unter Mitnahme des Kolbens 25 beim Verschieben der Zugstange 2 in Richtung des Anziehens der Bremse nach hinten geschoben und der Kolben auf die rückwärtige Stirnwand 21'des Dämpferzylinders 21 zu bewegt wird.
Die an der Niederdruckseite des Dämpferzylinders befindliche Flssigkeit kann dann, da in den Durchgangsöffnungen 28 und 29 ein verhältnismässig grosser Durchgangsquerschnitt zur Verfügung steht, ohne grösseren Widerstand zur Hochdruchseite hinüberstromen. Wird jedoch der Kolben 25 im Sinne des Wiederlösens der Anhängerbremse von der Zugstange 2 in entgegengesetzter Richtung, d. h. auf die vordere Stirnwand 21" des Dämpferzylinders hin bewegt, dann wird die Durchgangsbohrung 29 bzw. werden die Durchgangsbohrungen 29 durch die Rückschlagventile 30 verschlossen, so dass dem Kolben 25, da die Flüssigkeit nur durch die Bohrung 28 bzw. Bohrungen 28 von der Hochdruckseite zur Niederdruckseite des Dämpferzylinders 21 übertreten kann, ein grosser Strömungswiderstand entgegenwirkt.
Durch diese Strömungsdämpfung wird die Wirkungsweise der Vouichtung zur Erzeugung der AnsprechSchwelle kaum beeinflusst, dagegen trägt die letztgenannte Vorrichtung in erheblichem Masse zur Scho-
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gung gedämpft, wobei die Gleitfedern 10, wenn sie entsprechend ausgestaltet sind, die Dämpfungswir- kung noch erhöhen können.
Die Vorrichtung zur Erzeugung der Ansprech-Schwelle und die Dämpfungseinrichtung ergänzen sich somit in idealer Weise und gewährleisten. auch unter schwierigen Bedingungen ein ruhiges, schwingungs- und ruckfreies Fahren des aus der Zugmaschine und einem oder mehreren Fahrzeug-Anhängern bestehen- den Zuges.
Der im hinteren Teil des Dämpferzylinders 21 freiliegend angeordnete Kolben 31, der gegen eine 'Druckfeder 32 abgestützt ist, dient in der bei Strömungsdämpfern bekannten Weise dazu, das Volumen der Kolbenstange 26 und Wärmedehnungen der Flüssigkeit im Dämpferzylinder 21 auszugleichen.
Selbstverständlich ist es möglich, den mit der Erfindung erstrebte Erfolg statt mit einem hydrauli- schen oder pneumatischen Strömungsdämpfer mit einer Dämpfereinrichtung anderer Art, wie z. B. mit einem Wirbeldämpfer oder mit einem mechanisch wirkenden Reibdämpfer za verwirklichen, ohne dass dadurch vom Wesen der Erfindung abgewichen wird.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Auflaufbremse für Fahrzeug-Anhänger, bei welcher die verschieblich gelagerte Zugstange beim
Einschieben erst nach Überschreiten einer durch Federkraft erzeugten Ansprech-Schwelle eine Bremswir- kung ausübt, dadurch gekennzeichnet, dass einem an der Zugstange (2) angebrachten Gleitkörper (6) min- destens ein axial gerichtetes und quer zur Zugstange nachgiebiges Federelement (10) zugeordnet ist, des- sen Mittelabschnitt in den Bewegungsbereich des Gleitkörpers hineinreicht und welches beim Einschieben der Zugstange im Zusammenwirken mit dem an ihm entlangbewegten Gleit ! : ö : par eine allmählich an- steigende und nach Überwinden einer vorbestimmten Einschubstrecke rasch nachlassende bremsbehindern- de Kraft erzeugt.