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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des PA1;
ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 14 und ein
System nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 24. Insbesondere
bezieht sie sich auf eine Vorrichtung zur Einstellung des Seils
einer Handbremse.
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Die
Anmeldung beansprucht die Priorität der US Provisional Patent
Application No. 60/603,137, die am 20.08.2004 eingereicht worden
ist
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Einer
der letzten Arbeitsschritte, die an einem Fahrzeug ausgeführt werden,
bevor es von der Produktionsstrasse rollt, ist das Einstellen der
Spannung des manuellen Feststellbremsensystems. Die richtige Einstellung
des Feststellbremsensystem ist von großer Bedeutung aus verschiedenen
Gründen. Zuerst
kommt die Sicherheit. Wenn ein Feststellbremsensystem ungenau eingestellt
ist, kann ein Fahrzeugbetreiber eine falsche Einschätzung der
Sicherheit hinsichtlich der Wirksamkeit des Feststellbremsensystems
haben. Zum Beispiel wird, wenn der Mitarbeiter das Fahrzeug von
der Produktionsstrasse fährt,
typischerweise er oder sie die Feststellbremse in Eingriff bringen,
sobald das Fahrzeug im Lager parkt. Wenn die Feststellbremse zu
schwach eingestellt ist, kann das Fahrzeug unbeabsichtigt aus seiner
stationären
Position rollen und daher eine potentielle Bedrohung für die Sicherheit
des Mitarbeiters, den Fahrzeugzustand, andere Fahrzeuge im Lager
und der Produktionseinrichtung darstellen. Außerdem wird diese Einschätzung der
Sicherheit auf den Verbraucher übergehen,
der demzufolge durch ein nicht richtig eingestelltes Feststellbremsensystem
in Gefahr gegenüber
Verletzungen von ihm oder Dritten oder der Verletzung von Eigentum
sein kann.
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Ferner
schafft die richtige Spannung des Feststellbremsensystems einen
Qualitätseindruck beim
Verbraucher. Wenn die Spannung der Feststellbremse richtig eingestellt
ist, betrachtet der Verbraucher dies als ein Zeichen hoher Bauqualität. Wenn die
Spannung der Feststellbremse jedoch nicht richtig eingestellt ist,
kann der potentielle Verbraucher dieses als ein Zeichen einer schlechten
Endverarbeitung ansehen. Dies gilt insbesondere bei Hochleistungsfahrzeugen,
bspw. dem Ford Mustang, der von der Ford Motor Company Dearborn,
Michigan hergestellt wird.
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Leider
sind die Seile des Feststellbremsensystems von Natur aus schwierig
sich zu spannen, insbesondere in einer Produktionsumgebung, die
gewöhnt
ist, Drehmomentvorschriften zum Festziehen von Befestigungsmitteln
zu verwenden. Typische Werkzeuge, die zum Einstellen entsprechend
einer vorgegebenen Drehmomentvorschrift verwendet werden, umfassen
pneumatische Schraubwerkzeuge oder (Gleichstrom) elektrische Schraubschlüssel. Von
diesen Werkzeuge ist die Eignung bewiesen, gemäß Konstruktionsvorschriften
eines Fahrzeugs festziehen zu können.
Die Gewindestange und die Einstellmutter, die in vielen Seilspannsystemen
Verwendung finden, erfahren jedoch nicht die typische Klemmbelastungen
und benötigen
ein sehr geringes Drehmoment, um richtig eingestellt zu werden.
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Die
derzeitigen Anstrengungen, die Spannung der Feststellbremse einzustellen
sind, verwenden einen Drehmomentschlüssel, um die am Seilende befestigte
Einstellmutter fest zu ziehen. Der Drehmomentschlüssel ist
gemäss
einer vorbestimmten Drehmomentspezifikation eingestellt und die
Einstellmutter wird angezogen, bis das gewünschte Drehmoment erreicht
ist. Diese Einstellstrategie hat einige Nachteile beim Spannen eines
Seilsystems, bspw. denen von Fahrzeug Feststellbremsen. Erstens
kann das bloße
Einstellen des Drehmoments auf die Einstellmutter zu großen Variationen
der Seilspannung von einen Fahrzeug zu einem anderen resultieren. Zum
Beispiel kann die HandbremsenSpannung eines Fahrzeugs die vorbestimmte
Drehmomentspezifikation von nur 1,9 Newton-Meter (Nm) aufweisen, die
weit unter der unteren Grenze des zuverlässigen Betriebs eines konventionellen
pneumatischen Werkzeugs liegt. Demzufolge besteht ein Bedürfnis an
einem nicht handbetriebenen oder elektrischen Schraubschlüssel. Ein
anderer Nachteil ist, dass die vorherrschenden Drehmomente auf die
Befestigungsmittel zur richtigen Einstellung der Feststellbremse
in folge der Herstellungstoleranzen der Umgebungsbedingungen, die
drastisch das benötigte Drehmoment ändern könne, stark
streuen. Kombiniert mit einer derart niedrigen Drehmomentspezifikation,
ist es nahezu unmöglich,
ein Drehmomentziel einzustellen, das der erwünschten Seilspannung entspricht.
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Probleme
treten im Allgemeinen ohne richtige Feststellbremseneinstellung
auf. Zu geringe Spannung führt
zu einem Problem, das aus unrichtiger Einstellung einer Feststellbremse
resultieren kann. Zu geringe Spannung ist ein Problem, das durch
ein ungenaues Einstellen einer Feststellbremse resultieren kann.
Wenn ein Feststellbremsensystem zu geringe Spannung aufweist, wird
die Feststellbremse freies Spiel haben. Freies Spiel liegt vor, wenn
der Feststellbremsengriff einen längeren Weg gezogen werden kann,
bevor irgendeine Spannung/Zug auf das Feststellbremsenseil angewendet wird.
Dieses Spiel im System wird vom Verbraucher als ein Zeichen einer
schlechten Produktqualität
aufgenommen. In Extremfällen
kann dies einen Betreiber des Fahrzeugs veranlassen, zu glauben,
daß dass
Fahrzeug nach dem Spannen der Feststellbremse richtig gesichert
ist, wobei die Bremse tatsächlich
noch nicht in Eingriff gekommen ist. Umgekehrt ist zu hohe Spannung
ein weiteres Ergebnis ungenauer Feststellbremseneinstellung. Bei
einem System mit zu hoher Spannung kann die Feststellbremse angewendet
sein, wenn der Betreiber glaubt, die Feststellbremse befinde sich
nicht im Eingriff. Das Feststellbremsenseil kann Bremsdruck auf
die Räder des
Fahrzeugs anwenden, während
die Feststellbremse sich in ihrer inaktiven Lage befindet. Als Folge
zu hoher Spannung wird ein Bremswiderstand erzeugt. Ein Bremswiderstand
verursacht Qualitäts- und
Sicherheitsprobleme, da er erhöhten
Bremsverschleiß und
auch Überhitzen
an den Rädern
des Fahrzeugs verursachen kann.
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Deshalb
ist es Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung, ein Verfahren und
ein System zum richtigen Spannen einer Feststellbremse zu schaffen
unter Sicherstellung der Produktionsqualität ohne Abhängigkeit von einer Drehmomentspezifikation
zu schaffen.
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Die
Aufgabe wird durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1, ein Verfahren
gemäß Anspruch
12 und ein System gemäß Anspruch
14 gelöst.
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Allgemein
dient die Vorrichtung zur Einstellung des Seils einer Feststellbremse
in einem Fahrzeug. Die Vorrichtung weist ein Innengehäuse zum Aufnehmen
des Feststellbremsengriffs auf. Auch umfasst die Vorrichtung ein
am Gehäuse
befestigtes verformbares Element auf, das mit einer vorherbestimmten
Last vorbelastet wird. Die Vorrichtung weist ferner einen Krafttaster
oder Stab mit einem ersten Ende auf, das mit dem verformbaren Element
verbunden ist und einem zweiten Ende, das einen Bestandteil des
Fahrzeugs berührt.
Zusätzlich
weist die Vorrichtung einen Schalter zur Erzeugung eines Steuersignals
dann, wenn eine vorbestimmte Kraft auf das verformbare Element zur
Einstellung des Seilzugs durch ein Einstellwerkzeug angewendet wird.
Außerdem
weist die Vorrichtung ein Relais zum Übertragen des Steuersignals
auf das Einstellwerkzeug, sobald die vorherbestimmte Kraft erreicht
wird, auf und deaktiviert dann das Einstellwerkzeug.
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Das
Innengehäuse
der Vorrichtung kann auch eine Klemme aufweisen, die mit dem Feststellbremsengriff
in Eingriff kommt und ihn im Innengehäuse sichert. Die Klemme kann
auch eine selbstbetätigende
Nocke oder eine hebelbetätigte
Klemme sein. Ferner weist die Vorrichtung auch einen der an der
Klemme befestigten Hebel auf, der verwendet wird, um die Klemme
außer
Eingriff zu bringen und somit den Griff aus dem Innengehäuse frei
zu geben.
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Die
Vorrichtung kann außerdem
einen Fuß aufweisen,
der am Krafttaster oder Stab befestigt ist. Bei dieser Ausführungsform
ist der Krafttaster auf dem verformbaren Element unter dem Fuß befestigt. Der
Fuß kann
auf dem Krafttaster durch ein Schraubverfahren befestigt sein.
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Das
Einstellwerkzeug kann ein Handwerkzeug sein, um Kraft auf das Seil
anzuwenden. Bei einer besonderen Ausführungsform ist das Einstellwerkzeug
ein elektrischer Gleichstrom Drehmomentschlüssel, der das Spannen des Seils
unterstützt.
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Das
verformbare Element kann zum Beispiel eine Feder sein. Die Feder
kann mit einer vorherbestimmten Last belastet werden, um die Seilspannung in
der Vorrichtung genau zu messen. Das verformbare Element kann durch
Einfügen
oder Entfernen von Distanzhaltern bzw. Beilagscheiben auf die vorbestimmte
Last eingestellt werden. Die vorherbestimmte Last bezieht sich auf
die Geometrie der Vorrichtung und den gewünschten Seilzug im System.
Bei einer Ausführungsform
kann die Last im Bereich von 15–20
Pfund betragen.
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Zusätzlich kann
die Vorrichtung eine oder mehrere Anzeigen aufweisen. Diese Anzeige
können eine
Rückmeldung
an eine Verwendevorrichtung bereitstellen, wenn ein vorherbestimmter
Wert bei der Einstellung der Feststellbremse erreicht worden ist.
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Es
wird auch ein Einstellverfahren für eine Feststellbremse beschrieben.
Der Stab oder Krafttaster wird zuerst mit einer vorherbestimmten
Last vorbelastet, die einer ersten Position des Feststellbremsengriffs
entspricht. Der Griff kann in eine Feststellvorrichtung der Feststellbremse
eingeführt
werden, die auf dem Taster befestigt ist. Der Taster wird dann auf
einem Bestandteil eines Fahrzeugs, bspw. der Mittelkonsole des Fahrzeugs,
angeordnet. Die Einstellmutter wird dann fest angezogen, der Griff
in eine zweite Position bewegt, die einer vorherbestimmten Kraft
entspricht. Sobald die vorherbestimmte Kraft erreicht wird, wird
die auf das Seil ausgeübte Kraft
deaktiviert.
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Es
wird auch ein System zum Einstellen eines Feststellbremsenseils
beschrieben. Das System umfasst ein Einstellwerkzeug, das mit einer
Feststellvorrichtung an einer Feststellbremse verbunden ist, um
den Zug einer Feststellbremse einzustellen. Die Feststellvorrichtung
der Feststellbremse weist ein Innengehäuse, ein verformbares Element,
einen Krafttaster, einen Schalter und ein Relais auf. Wenn der Zug
im Seil eingestellt wird, wird der Feststellbremsengriff bewegt,
wodurch das verformbare Element auf eine vorherbestimmte Kraft zusammengedrückt wird.
Das Absenken des Feststellbremsengriffs nach Unten veranlasst den
Krafttaster, den Schalter zu kontaktieren, der ein ans Einstellwerkzeug
gesendetes Signal veranlasst, um es zu deaktivieren.
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Verschiedene
Aspekte der Erfindung sind leichter verständlich und ergeben sich offensichtlich aus
der Betrachtung der folgenden detaillierten Beschreibung der offenbarten
Ausführungsformen
unter Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen und Ansprüche. Darin
zeigt:
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1 eine
Spannungs-/Zugvorrichtung einer Feststellbremse gemäß einigen
Ausführungsformen
der Erfindung;
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2 eine
Querschnittsansicht einer Spannungsvorrichtung einer Feststellbremse
gemäß einigen
Ausführungsformen
der Erfindung; und
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3 ein
logisches Flußdiagramm
einer Routine zum Einstellen des Seils einer Feststellbremse gemäß einigen
Ausführungsformen
der Erfindung.
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1 stellt
eine Handbremsen-Feststellvorrichtung 100 zum Einstellen
der Spannung einer Handbremse 115 bei einem Automobil dar.
Typischerweise ist die Handbremsen-Feststellvorrichtung 100 über einer
Handbremse 115 angeordnet. Die Handbremsen-Feststellvorrichtung 100 umfasst
ein starres Aussengehäuse 105,
das typischerweise aus einem Polymerwerkstoff, bspw. DERLIN® hergestellt ist,
das eine widerstandsfähige
und glatte Oberflächengüte bereitstellt.
Das harte Außengehäuse 105 kann
auch aus anderen Polymerwerkstoffen, bspw. Polyolefinen konstruiert
sein, ist aber nicht auf ultra-hoch molekulargewichtige (UHMW) Polyethylene, Polyethylene
mit niedriger, mittlerer und hoher Dichte, Polyurethane, Polyamide
und Copolymere und Kombinationen davon beschränkt. Zusätzlich können andere Werkstoffe, wie
Metalle, bspw. Aluminium, Titan od. dgl., Metall Legierungen, Keramiken
u. dgl. für das
harte Außengehäuse 105 verwendet
werden, ohne vom Schutzbereich der Erfindung abzuweichen.
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Die
Handbremsenfeststellvorrichtung 100 umfasst auch ein Innengehäuse 110,
das eine handbetätigte
Handbremse 115 mit einem Handbremsengriff 120 und
einem Freigabeknopf 125 umfasst. Die Handbremse 115 ist
typischerweise in der Mittelkonsole eines Fahrzeugs zwischen den
Sitzen der Fahrerseite und der vorderen Beifahrerseite positioniert und
kann in Automobilen, bspw. dem Ford Mustang, 2005 gefunden werden,
der von der Ford Motor Company in Dearborn, Michigan hergestellt
wird.
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Das
Innengehäuse 110 kann
eine Klemme 130 enthalten, um die Handbremse 115 im
Innengehäuse 110 der
Handbremsenfeststellvorrichtung 100 zu sichern. Die Klemme 130 ist
vorzugsweise ein selbstbetätigender
Nocken, der in die Unterseite des Handbremsengriffs 120, 115 eingreift.
Beim Betrieb ist/wird der Handbremsengriff 120 in das Innengehäuse 110 mit
ausreichendem Abstand eingeführt,
so dass die Rückwand
des Innengehäuses 110 den Freigabeknopf 125 der Handbremse 115 ergreift
und betätigt
bzw. drückt.
Klemme 130 greift gleichzeitig in den Knopf des Handbremsengriffs 120, übt eine
nach oben gerichtete Kraft auf den Handbremsengriff 120 aus,
verriegelt dadurch den Handbremsengriff 120 im Innengehäuse 110 und
hindert die Handbremse 115 am Lösen aus der Handbremsenfeststellvorrichtung 100.
Die selbstbetätigende
Nockenvorrichtung kann durch eine Feder gespannt sein, um eine konstante aufwärts gerichtete
Kraft auf den Handbremsengriff 120 bereitzustellen. Da
der Drehpunkt an der Vorderseite der Klemme 130 positioniert
ist, gleitet der Handbremsengriff 120 leicht in das Innengehäuse 110.
Infolge der Betätigung
der Nocke wird eine größere aufwärts gerichtete
Kraft angewendet, wenn der Handbremsengriff 120 herausgezogen
wird. Obwohl die Klemme 130 als eine selbstbetätigende
Nockenvorrichtung beschrieben worden ist, ist es für einen Fachmann
verständlich,
dass die Klemme 130 eine Herunterdrück-Klemmvorrichtung, eine Hebe-Klemmvorrichtung
oder jede andere klemmende Vorrichtung sein kann, die zum Sichern
des Handbremsengriffs 120 im Innengehäuse 110 verwendet werden
kann, ohne vom Schutzbereich der Erfindung abzuweichen. Die Ecken
des Innengehäuses 110 und
die Klemme 130 können
abgerundete Ecken aufweisen und abgerundete scharfe Kanten, um den Handbremsengriff 120 im
Innengehäuse 110 ohne Beschädigung des
Griffs genau zu sichern.
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Die
Handbremsenfeststellvorrichtung 100 kann auch einen Hebel 125 halten.
Der Hebel 125 wirkt als Freigabe der selbstbetätigenden
Nockenvorrichtung. Wenn der Hebel 125 gedrückt wird,
wird die aufwärts
gerichtet Kraft der Nockenvorrichtung freigegeben, die dem Handbremsengriff 120 ermöglicht,
aus dem Innengehäuse 110 entfernt
zu werden.
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Die
Handbremsenfeststellvorrichtung 100 umfasst auch einen
Krafttaster bzw. Fühler 150.
Bei einer Ausführungsform
ist der Krafttaster 150 eine Federablenkvorrichtung, die
mechanische Kraft auf ein verformbares Element 215 anwendet,
im Allgemeinen eine Feder, um die Grösse der abwärts gerichteten Kraft zu messen.
Bei einer anderen Ausführungsform
kann der Krafttaster 150 ein elektrischer Kraftsensor sein,
dessen Widerstandswertveränderung
als mechanische Kraft am Sensor angewendet wird. Die Änderung
im Widerstandswert kann gemessen und in eine mechanische Kraft konvertiert
werden. Obwohl nur eine Fe dervorrichtung und ein elektrischer Kraftsensor
als Krafttaster 150 beschrieben wurde, ist es für einen
Fachmann verständlich,
dass jede Art eines Krafttasters, bspw. ein hydraulischer Krafttaster
od. dgl. ohne Abweichung vom Schutzbereich der Erfindung verwendet
werden können.
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Der
Krafttaster 150 kann auch einen Fuß 155 umfassen, der
am Krafttaster angeschraubt sein kann. Der Fuß 155 ist typischerweise
aus einem nicht abrasiven Werkstoff und wird verwendet, um das Kraftfahrzeugbauelement,
auf der die Handbremsenfeststellvorrichtung 100 liegt,
bspw. eine Mittelkonsole eines Fahrzeugs, zu schützen. Bei einer Ausführungsform
ist der Fuß 155 aus
Hartgummi hergestellt. Andere Werkstoffe, die für den Fuß 155 geeignet sind,
können
Polyolefine, Polyurethane, Polyamide und Kombinationen davon umfassen.
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Die
Handbremsenfeststellvorrichtung 100 unfasst auch einen
elektrischen Konnektor 140. Durch den elektrischen Konnektor 140 kann
die Handbremsenfeststellvorrichtung 100 an ein (Gleichstrom)
elektrisches Werkzeug angeschlossen werden, bspw. einen (nicht gezeigten)
(Gleichspannung) elektrischen Schlüssel, der bei 24 Volt (V) arbeitet. Bei
einer Ausführungsform
kann der elektrische Konnektor 140 ein standardisierter
kreisförmiger
Industrierkonnektor sein, der aus dem Stand der Technik gut bekannt
ist. Die kreisförmigen
Industriekonnektoren werden bevorzugt, da sie Produktionsstrassenbedingungen
und Herstellungsumgebungen ertragen. Der Konnektor 140 kann
ein Verbindungskabel 145 aufnehmen, um die Handbremsen-Feststellvorrichtung 100 und
den (Gleichspannungs-) elektrischen Drehmomentschlüssel durch
eine 24 Volt Eingang/Ausgang (E/A)-Schnittstelle miteinander zu verbinden.
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Die
Handbremsenfeststellvorrichtung 100 kann auch eine oder
mehrere Anzeigen 160 und 165 umfassen, die eine
Rückmeldung
an einen Betreiber über
jeden Erfolg oder Versagen des Verfahrens der Handbremseneinstellung
liefern. Die Anzeigen 160 und 165 können entweder
visuelle Anzeigen, bspw. Licht emittierende Dioden (LED), Glühlampen
od. dgl. oder akustische Anzeigen, bspw. hörbare Töne oder eine Kombination visueller
und akustischer Anzeigen sein. Bei einer Ausführungsform umfaßt die Handbremsenfeststellvorrichtung 100 zwei
visuelle Anzeigen: eine grüne
visuellen Anzeige 160 eine rote visuellen Anzeige 165.
Die grüne
Anzeige 160 kann eine grüne LED sein, die bei 24 V arbeitet,
mit Spannung verbunden ist und aktiviert wird, wenn eine vorbestimmte
Kraft auf den Krafttaster 150 angewendet wird. Die rote
Anzeige 165 kann eine rote LED sein, die auch bei 24 V
arbeitet, die mit einer (nicht gezeigten) Steuerung verbunden ist,
die erleuchtet werden kann und einen Fehler bzw. Defekt des Spannverfahrens
anzeigt, wenn eine Bedingung übermäßigen Drehmoments
des (Gleichspannung) elektrischen Drehmomentschlüssels auftritt.
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Die
Anzeige 160 oder 165 kann eine (nicht gezeigte)
Energieversorgung benötigen,
um die Anzeige 160 und 165 mit Energie zu versorgen.
Eine Energieversorgung kann in der Handbremsenfeststellvorrichtung 100 umfasst
sein. Die Energieversorgung kann jede aus dem Stand der Technik
dieser Verwendung für
elektrische Vorrichtungen bekannte Energieversorgung sein. Zum Beispiel
kann eine Batterie verwendet werden. Wenn eine Batterie ausgewählt wird,
sollte es eine ersetzbare Batterie, eine wiederaufladbare Batterie
oder eine mit Solarzellen betriebene Batterie und ähnliches
sein
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2 stellt
eine Querschnittsansicht der Handbremsenfeststellvorrichtung 100 dar.
Die Klemme 130 ist auch am Boden des Innengehäuses 110 dargestellt.
Wenn der Handbremsengriff 120 in das Innengehäuse 110 eingeführt wird,
wendet die Klemme 130 eine aufwärts gerichtete Kraft auf den
Handbremsengriff 120 an, um die Handbremse 115 im
Innengehäuse 110 zu
sichern. Der Hebel 135 kann herabgedrückt werden, um die Klemme 130 und
dadurch die auf die Handbremse 115 angewendete Kraft freizugeben
und ermöglicht
dadurch Entfernung der Handbremsenfeststellvorrichtung 100 vom
Handbremsengriff 120. Wie dem Fachmann ersichtlich, kann
der Hebel 135 verwendet werden, um gedrückt oder gezogen zu werden,
um die Handbremse 115 zu lösen.
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Der
Krafttaster 150 weist zwei Enden auf. Das erste Ende des
Krafttasters 150 kann an einem verformbaren Element 215 befestigt
sein. Das zweite Ende des Krafttasters 150 kann am Fuß 155 durch ein
Schraubverfahren befestigt sein.
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Die
Handbremsenfeststellvorrichtung 100 kann auch ein verformbares
Element 215 umfassen. Das verformbare Element 215 bezieht
sich, wie ein Fachmann erkennen wird, auf Vorrichtungen zur Aufnahme
kinetischer Energie. Bei einer Ausführungsform kann das verformbare
Element 215 eine Feder sein.
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Die
Querschnittfigur stellt auch eine Klammer 205 dar. Die
Klammer 205 unterstützt
den Zusammenhalt der Vorrichtung. Die Klammer 205 kann ferner
zumindest eine Schraube 210 aufnehmen, um die Stabilität zu unterstützen. Die
Klammer ist mit einer Schraube 210 verbunden und zusammengehalten.
Die Schraube 210 verbindet das Aussengehäuse 105 mit
der Klammer 205 und erhöht
die Stabilität.
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Ein
Schalter 225 ist auch in der Figur dargestellt. Der Schalter 225 kann
ein Kippschalter, ein Druckknopfschalter, ein Wippschalter od. dgl.
sein. Bei einer bevorzugten Ausführungsform
ist der Schalter 225 ein Druckknopfschalter. Auf Druck
des Schalters 225 löst
er ein Relais aus. Der Schalter 225 ist mit einem Relais 230 verbunden
und mit zumindest einer Anzeige 160 oder 165,
die eine Rückmeldung
an einen Betreiber über
Erfolg oder Versagen des Verfahrens der Handbremseneinstellung schaffen
kann. Die Anzeige 160 und 165 können sowohl visuelle
Anzeige bspw. Licht emittierende Dioden (LED), Glühlampen
od. dgl. oder akustische Anzeige, bspw. verschiedene akustische
Töne oder
eine Kombination visueller und akustischer Signale sein. Bei einer
Ausführungsform
umfasst die Handbremsenfeststellvorrichtung 100 zwei visuelle
Anzeigen: eine grüne
visuelle Anzeige 160 und eine rote visuelle Anzeige 165.
Die grüne
Anzeige 160 kann eine grüne LED sein, die bei 24 V arbeitet,
die mit einem Krafttaster verbunden und aktiviert ist, wenn ein
vorbestimmter Vorlastwert erhalten wird. Die rote Anzeige 165 kann
eine rote LED sein, die auch bei 24 V arbeitet und mit einer (nicht
gezeigten) Steuerung verbunden ist, die erleuchtet werden kann,
wenn eine Bedingung übermäßigen Drehmoments
auftritt und so einen Fehler des Spannverfahrens anzeigt.
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Die
Handbremsenfeststellvorrichtung 100 konzentriert sich auf
die Verwendung von Griffkräften,
um ein richtig gespanntes Handbremsensystem anzuzeigen. Sie schaltet
ein angeschlossenes Einstellwerkzeug, das durch ein Konnektor 140 und
ein Anschlusskabel 145 verbunden ist, ab. Die Griffkraft ist
die Kraft, die auf einen Handbremsengriff 120 ausgeübt wird,
die ein eher ein direktes Maß einer
Vorrichtungsspannung als einer Einstellschraubenmutterdrehmomentspezifikation ist.
Dies gilt, da der Handbremsengriff 120 die Wirkung der
Gewindereibungsvariation und der Messfehler bei niedrigem Drehmoment
eliminiert.
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Die
Messung der Griffkraft ist weitaus günstiger als die direkte Messung
der Spannung des Seils der Handbremse, da die Messung und die Einstellung
der Vorrichtung im Fahrzeug durchgeführt werden kann. Dies ist eine
kritische Tätigkeit
und Einstellung in Produktionsstrassenumgebung.
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Um
die Griffkraft zu messen, ist die Handbremsenfeststellvorrichtung 100 an
einem Handbremsengriff 120 befestigt. Das Innengehäuse 110 der
Handbremsenfeststellvorrichtung 100 drückt den Hebel 125 des
Handbremsengriffs 120 auf die Feststellbremse 115 und
setzt den Krafttaster 150 der Handbremsenfeststellvorrichtung 100 auf
der Konsole des Fahrzeugs. Die Klemme 130, bspw. eine selbstbetätigende
Nocke, eine Hebelklemme od. dgl. können implementiert werden,
um die Handbremsenfeststellvorichtung 100 auf dem Handbremsengriff 120 zu
sichern.
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Es
können
verschiedene Verfahren zur Kraftmessung verwendet werden, eingeschlossen
elektrische Kraftsensoren und verformbare Elemente, bspw. federverformende
Vorrichtungen. Wegen der Zuverlässigkeit
und Einfachheit wird eine federverformende Vorrichtung bevorzugt.
Die federverformende Vorrichtung konvertiert eine Kraft am Handbremsengriff 120 in
eine Auslenkung des Krafttasters 150 der Handbremsenfeststellvorrichtung 100.
Durch Ausübung
einer vorherbestimmten Kraft auf die Feder kann der Krafttaster 150 der
Kraft des Handbremsengriffs 120 bewegungslos widerstehen
und lenkt nur aus, wenn ein Kraft überschritten wurde, die größer als
die vorherbestimmte Kraft ist. Zum Lösen betätigt der Krafttaster 150 einen
Schalter 225, der eine Abschaltlogik des Einstellwerkzeugs
aktiviert.
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Die
Werkzeugabschaltlogik kann einen kabellosen Sender/Empfänger und
eine feste Kabelverbindung umfassen. Die kabellose Übertragung schafft
größere Bewegungsfreiheit
für den
Betreiber, aber die Bestandteile neigen zu größerer Anfälligkeit gegenüber Beschädigung durch
Werkzeugmissbrauch. Zusätzlich
weist die Produktionsstrassenumgebung oder die Fabrik oft ein hohes
Niveau elektromagnetischer Interferenzen, welche den Betrieb beeinträchtigen
und zusätzliche
Be standteile erfordern, auf. Die Implementierung einer kabellosen Übertragung
kann durch 802.11, Infrarot, Bluetooth, digitale Datenpakete, Hochgeschwindigkeitsdaten über Schaltnetze,
Datenpaketnetz, allgemeiner Paketfunkdienst, Funkverbindung u. dgl.
und jede Kombination davon erreicht werden. Ferner kann, wenn eine
kabellose Übertragung
implementiert wird, noch eine andere Energieversorgung benötigt werden.
Bei einer Ausführungsform
würde eine
Batterie ausreichen. Eine Batterie würde die Kosten begrenzen, das Gewicht
einschränken
und übermäßige Wartungskosten
verhindern.
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Eine
angebundene Abschaltverbindung ist jedoch eine bevorzugte Ausführungform
der Erfindung; sie stellt eine einfache und haltbare Lösung bei niedrigen
Kosten dar. Bei dieser besonderen Ausführungsform ist ein Konnektor 140,
der am Außengehäuse 105 der
Handbremsenfeststellvorrichtung 100 befestigt ist, mit
dem Einstellwerkzeug durch ein Verbindungskabel 145 verbunden.
Bei dieser Ausführungsform
wird ein Schalter 225 durch die Kraft auf den Krafttaster 150 bei
einer vorherbestimmten Kraft umgeschaltet. Dadurch ist ein elektrischer
Schaltkreis zwischen dem (nicht gezeigten) Einstellwerkzeug und
der Handbremsenfeststellvorrichtung 100 durch die Verbindung
des Konnektors 140 mit dem Verbindungskabel 145 geschlossen.
Bei einer bevorzugten Einstellung einer Montagefertigung kann die Verbindung
durch einen Eingangs-/Ausgansanschluss eines Gleichstromeinstellwerkzeugs
erfolgen. Bei einer Ausführungsform
kann das Einstellwerkzeug eine Vorrichtung zum Festziehen von Muttern
sein. Durch Implementierung einer Fern-Abschaltlogik in der Steuerung des Gleichstromeinstellwerkzeugs
kann der geschlossene Schaltkreis die Energie am Einstellwerkzeug
abtrennen. Diese Einstellung führt
zu geringer Gefahr bei Überspannen der
Handbremsvorrichtung, da das Einstellwerkzeug bei der richtigen
Griffkraft abgeschaltet bzw. deaktiviert wird. Es gibt keine zusätzliche
Auslösung
vom Betreiber. Tatsächlich
zeigen die Ergebnisse dieser Ausführungsform eine signifikante
Verbesserung gegenüber
dem Stand der Technik der Einstellung von Schraubmuttern durch das
Drehmomentsteuerverfahren.
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Bei
einer Ausführungsform
der Erfindung, kann das Einstellwerkzeug ein Handwerkzeug sein. Ein
Handwerkzeug ist ein Werkzeug, das durch den Betreiber, der Spannung
auf das Seil des Fahrzeugs anwendet, betrieben werden kann.
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Außerdem kann
das Werkzeug mit einer oder zwei Händen vom Betreiber gehalten
werden. Das Einstellwerkzeug ist auch eine Vorrichtung, die die
Seilspannung erhöht.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform
kann das Werkzeug ein (Gleichspannung) elektrischer Schlüssel sein.
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3 ist
ein logisches Flussdiagramm einer Routine 300 zum Einstellen
der Spannung einer Handbremse 115. Die Routine 300 beginnt
bei 305, wo die Lasteinstellung des verformbaren Elements 215 auf
einen vorherbestimmten Wert voreingestellt wird. Der vorbestimmte
Wert für
die Last veranlasst den Handbremsengriff 120, eine Anfangsposition
anzunehmen. Bspw. kann bei einer Ausführungsform die vorherbestimmte
Lastwert zwischen 15–20 pounds
force liegen. Insbesondere etwa 20–25 Pounds force sein. Die
Kraftvorbelastung des verformbaren Elements 215 kann durch
Hinzufügen oder
Entfernen von Abstandshaltern eingestellt werden. Bspw. können, um
die Last auf dem verformbaren Element 215 zu erhöhen, mehrere
Abstandshalter 220 bzw. Beilagscheiben hinzugefügt werden,
die das verformbare Element 215 zusammendrücken, und
dadurch die Last auf das verformbare Element 215 erhöhen. Alternativ
können,
um die Vorlast auf das verformbare Element 215 zu senken,
Beilagscheiben 220 entfernt werden; demzufolge erniedrigt die
Entfernung einer Beilagscheibe 220 die Spannung des verformbaren
Elements 215 und dadurch die Vorlastkraft.
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Bei 310 wird
der Handbremsengriff 120 im Innengehäuse 110 angeordnet.
Der Handbremsengriff 120 wird vollständig in das Innengehäuse 110 bis zum
Freigabeknopf 125 der Handbremse, in Eingriff mit der Rückwand des
Innengehäuses 110,
geführt. Der
Boden des Griffs 120 greift gleichzeitig in eine Klemme 130 ein,
die typischerweise eine am Boden des Innengehäuses 110 positionierte
selbsbetätigende
Nocke ein. Die Klemme 130 übt eine nach oben gerichtete
Kraft auf den Handbremsengriff 120 aus, die dann den Handbremsengriff 120 im
Innengehäuse 110 verriegelt.
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Bei 315 wird
die Handbremsenfeststellvorrichtung 100 gesenkt, bis der
Krafttaster 150 mit einem Fahrzeugteil, typischerweise
der Mittelkonsole des Fahrzeugs, in Kontakt kommt. Die Vorbelastungs-Kraft
auf das verformbare Element 215 hält den Handbremsengriff 120 an
einer ersten Position über
der Mittelkonsole. Bei 320 wird die Seilspannung durch
Anziehen einer Drehmomentmutter erhöht, die am Seil befestigt ist.
Typischerweise wird die Drehmomentmutter mit einem (Gleichspannungs-)
elektrischen Schlüssel
fest angezogen, die an der Handbremsenfeststellvorrichtung 100 durch ein
Verbindungskabel angeschlossen ist, das am elektrischen Konnektor 140 angeschlossen
ist. Das Einstellwerkzeug wird aktiviert, was zu Anziehen der Drehmomentmutter
führt.
Wenn die Drehmomentmutter angezogen wird, erhöht sich die Seilspannung, was
den Handbremsengriff 120 veranlasst, sich nach unten zu
bewegen. Die Absenkung bzw. Beugung des Griffs 120 veranlasst
die Handbremsenfeststellvorrichtung, sich nach unten zu bewegen, erhöht den Druck
auf das verformbare Element 215 und veranlasst dadurch
den Krafttaster 150, sich nach oben zu bewegen.
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Bei 325 wird
festgestellt, ob der Handbremsengriff 120 in eine zweite
Position abgelenkt bzw. sich bewegt hat, die einer vorherbestimmten
Last entspricht. Wenn der Handbremsengriff 120 auf die zweite
Position abgelenkt worden ist, wird die richtige Spannung auf das
Seil angewendet. Demzufolge ist die Routine zu Ende und der „Ja"-Zweig wird bis „Ende" fortgesetzt. Die
Bestimmung, ob der Griff auf eine zweite Position abgelenkt worden
ist, wird durchgeführt,
wenn der Handbremsengriff 120 auf eine zweite Position
abwärts
abgesenkt ist, dann wird ein Steuersignal generiert und eine Anzeige 160 (falls
vorhanden) signalisiert einem Betreiber, dass die richtige Spannung
am Seil angelegt worden ist. Das Steuersignal wird durch den Krafttaster 150 erzeugt,
der nach oben abgelenkt wird, bis er einen Schalter 225 kontaktiert,
der das Steuersignal aktiviert. Zusätzlich aktiviert der Schalter 225 ein
Relais 230, das ein Relaissignal an den (Gleichspannungs-)
elektrischen Schlüssel
erzeugt. Das Relaissignal wird von der 24 V Eingangs/Ausgangsschnittstelle
aufgenommen, die ein logisches Signal erzeugt, um den (Gleichspannungs-)
elektrischen Schlüssel
zu deaktivieren. Wenn jedoch der Handbremsengriff 120 nicht
an eine zweite Position abgelenkt worden ist, wird der "NEIN"-Zweig zurück zu 320 verfolgt,
wo die das Handbremsenseil ständig
gespannt wird. Das Verfahren wird fortgesetzt, bis eine vorherbestimmte Kraft
auf den Krafttaster 150 angewendet wird.
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Die
Erfndung wurde anhand verschiedener Ausführungsformen beschrieben, soll
aber keineswegs auf diese Ausführungsformen
eingeschränkt sein.
Eher sind diese Ausführungsformen
nur exemplarische Ausführungsformen.
Abwandlungen der oben exemplarischen Ausführungsformen sind Fachleuten
und anderen ohne Abweichung vom Schutzbereich der Erfindung offensichtlich.
Der Schutzumfang der Erfindung wird ausschliesslich durch die Ansprüche, wie
sie durch die Beschreibung erläutert wird,
definiert.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Feststellvorrichtung
- 105
- Außengehäuse
- 110
- Innengehäuse
- 115
- Handbremse
- 120
- Griff
- 125
- Hebel
- 130
- Klemme
- 135
- Hebel
- 140
- Konnektor
- 145
- Verbindungskabel
- 150
- Krafttaster
- 160
- Anzeige
(grün)
- 165
- Anzeige
(rot)
- 205
- Klammer
- 210
- Schraube
- 215
- verformbares
Element
- 220
- Beilagscheibe,
Abstandshalter
- 225
- Schalter
- 230
- Relais
- 300
- Routine