DE102014003830A1 - Walzenbremse - Google Patents

Abstract

Die Walzenbremse ist eine Weiterentwicklung der Stempelbremse. Sie ermöglicht ein sicheres bremsen bei Glatteis. Sie kann an jedem mindestens vierrädrigen Fahrzeug angebracht werden. Die Walzenbremse besteht aus einer Metallwalze mit Stahlspitzen oder einer Gummiwalze mit Spikes. Betätigt wird die Bremse durch eine Erweiterung der vorhandenen Bremshydraulik und eine zusätzliche Elektronik-Einheit. Die Elektronik entscheidet über die Auslösung der Walzenbremse. Für die Auslösung müssen folgende Signale vorliegen: 1. Das Thermometer muss unter +2 Grad Celsius anzeigen, 2. das ABS muss schon bei geringem Bremsdruck ein Blockieren eines Rades feststellen. Die Erweiterung umfasst ein Umschalt-Magnetventil, dass die Bremsflüssigkeit von den Radzylindern zu dem Hydraulik-Zylinder und den Zylindern der Walzenscheibenbremsen umleitet. Der Hydraulik-Zylinder drückt die Walzenbremse auf die Straße. Nach dem Stillstand des Fahrzeugs schaltet das Magnetventil um, und gibt so den Hydraulik-Stempel frei. Eine Rückholfeder zieht die Walze wieder nach oben.

Description

• Die Walzenbremse ist eine Weiterentwicklung der Stempelbremse. Auch sie ermöglicht ein sicheres Bremsen bei Glatteis. Im Gegensatz zur Stempelbremse kann die Walzenbremse auch bei höheren Geschwindigkeiten eingesetzt werden. Sie kann an jedem vierrädrigen Fahrzeug angebracht werden (PKW, LKW, Bus) Die Walzenbremse besteht aus einer Metallwalze mit Stahlspitzen oder einer Gummiwalze mit Spikes. Sie hat eine Länge von ca. 30–40 cm, einen Durchmesser von ca. 5–10 cm. Da eine Gesamtzeichnung zu unübersichtlich wäre, ist die Walzenbremse in sieben Zeichnungen aufgeteilt.
• 1 zeigt in a ein Gleitscharnier. Gleitscharnier deshalb, weil der Aufhängungsarm b in hochgezogenem Zustand zu lang wäre. Deshalb muss das Scharnier auf einer Schiene gleiten können. Das Zeichen c ist das Achslager der Walze. Das Zeichen d ist ein Elektromotor, der als Anfahrhilfe bei Glatteis dienen soll. Dabei muss der Schlupf der Treibräder durch Sensoren und eine Elektronik kontrolliert werden. Sobald die Treibräder wieder greifen, muss die Walze hochgezogen werden. Der Elektromotor kann aber auch zum Bremsen benützt werden und die Batterie laden. Die Zahnräder e und f bilden das Getriebe für den Elektromotor. Das Zeichen g steht für die Scheibenbremsen, von denen bis zu 10 Stück auf der Walzenachse angebracht sind. Die hohe Zahl der Scheibenbremsen ist auf die Notwendigkeit zurückzuführen, Scheibenbremsen mit sehr kleinem Durchmesser verwenden zu müssen, damit alles unter dem Wagenboden Platz findet. Der Hydraulik-Zylinder ragt aber in jedem Fall in das Wageninnere und sollte deshalb unter den Vordersitzen oder der Rückbank angebracht werden. Das Zeichen h steht für die Walze selbst. Sie kann aus Metall mit eingesetzten gehärteten Stahlspitzen bestehen, oder aus Metall mit Gummiüberzug und eingesetzten Spikes.
• 2 zeigt die Walzenbremse im herausgefahrenem Zustand. Die Walzenbremse wird durch eine Hydraulik abgesenkt. Alternativ wäre eine Absenkung auch mit einem Elektromotor und einer Zahnstange möglich. Das Zeichen a steht für die Hydraulikachse, b für den Hydraulikzylinder. Zeichen c zeigt die Aufhängung, d die Walze.
• 3 zeigt eine Seitenansicht. Zeichen a ist der Hydraulikzylinder, b ist die Hydraulik-Leitung, c bedeutet den Wagenboden. Zeichen e ist einer von 4 Aufhängungsarmen, die beweglich mit dem Stempelbalken h und dem Scharnier d verbunden sind. Das Zeichen f steht für die Walze, g für den Hydraulik-Stempel. Zeichen i zeigt den 2. Aufhängungsarm.
• 4 zeigt eine Draufsicht, sie ist ohne Scheibenbremsen und Elektromotor gezeichnet. Zeichen a ist der Hydraulik-Stempel, b ist die Walze. Das Zeichen c ist der Hydraulik-Stempelbalken, d ist das Gleitscharnier für die Aufhängung. Die Zeichen e und g sind Aufhängungsarme, f ist das Achslager der Walze.
• 5 zeigt eine weitere Teilansicht. Zeichen a ist der Hydraulik-Zylinder, b ist der Hydraulik-Stempel.
• Das Zeichen c ist die Dichtung des Hydraulik-Zylinders, ca ist die Stempelachse. Zeichen d ist der Stempelbalken, e das Achslager. Das Zeichen g steht für die Walzenachse, f für die Walze. Zeichen h zeigt die Rückholfedern, die am Wagenboden i oder im Inneren des Wagens angebracht sind.
• 6 zeigt eine Walzenbremse mit 8 Scheibenbremsen. Zeichen a ist der Hydraulik-Zylinder, b der Hydraulik-Stempel. Zeichen d bedeutet das Gleitscharnier, e ist ein Aufhängungsarm. Das Zeichen f steht für das Achslager, g sind die Scheibenbremsen. Zeichen h ist die Walze.
• 7 zeigt die Walzenbremse mit ihrer Ansteuerung. Damit die Walzenbremse nur aktiviert wird, wenn wirklich Glatteis vorherrscht, werden elektrische Signale vom ABS und vom Thermometer ausgewertet. Z. B. vom ABS, wenn ein Rad bei Glatteis schon bei geringem Bremsdruck blockiert und vom Thermometer, wenn die Temperatur unter +2 Grad Celsius liegt. Gegebenenfalls wird auch noch das Signal vom Tachometer ausgewertet. Zeichen a ist das Signal vom ABS, b ist das Signal vom Thermometer, c ist das eventuelle Signal des Tachometers. Das Zeichen d steht für die Elektronik-Einheit, die die Signale auswertet. Das Zeichen g ist das Umschalt-Magnetventil, e ist der Zulauf der Bremsflüssigkeit. Zeichen f steht für den Zulauf der Bremsflüssigkeit zum Hydraulik-Zylinder, h ist der Zulauf der Bremsflüssigkeit zu den Radzylindern. Das Zeichen i ist der Hydraulik-Zylinder, j der Hydraulik-Stempel. Zeichen k ist die Leitung zu den Scheibenbremsen, l ist der Stempelbalken. Das Zeichen m ist der Aufhängungsarm, n ist das Gleitscharnier. Zeichen o ist das Achslager, p steht für die Scheibenbremsen. Das Zeichen q bezeichnet die Walze. Sobald ein Signal vom ABS erscheint, dass die Räder nicht mehr blockieren, schaltet das Magnetventil um, und die Bremsflüssigkeit wird zu den Radzylindern geleitet. Dadurch ist kein Druck mehr auf dem Hydraulik-Stempel, und die Rückholfedern ziehen die Walzenachse nach oben. Damit das ABS erkennen kann, ob ein Rad blockiert, muss das Umschalt-Magnetventil von der Elektronik kurz umgeschaltet werden. Die Schaltzeiten sind durch Versuche zu ermitteln.
• Bezugszeichenliste
• Fig. 1 Sicht von vorne

• a

  = Scharnier der Aufhängung

  b

  = Aufhängung

  c

  = Achslager

  d

  = Elektromotor

  e

  = großes Zahnrad

  f

  = kleines Zahnrad

  g

  = Scheibenbremse

  h

  = Stachelwalze oder Gummiwalze mit Spikes

• Fig. 2

• a

  = Hydraulik Stempelachse

  b

  = Hydraulik Zylinder

  c

  = Aufhängung mit Gleit-Scharnier

  d

  = Walze

• Fig. 3 Seitenansicht

• a

  = Hydraulik-Zylinder

  b

  = Hydraulik-Leitung (Bremsflüssigkeit)

  c

  = Wagenboden

  d

  = Gleit-Scharnier

  e, i

  = Aufhängungen

  f

  = Stachelwalze

  g

  = Hydraulik-Stempel

  h

  = Hydraulik-Achse

• Fig. 4 Draufsicht

• a

  = Hydraulik-Stempel

  b

  = Walze

  c

  = Stempelbalken

  d

  = Gleit-Scharnier

  e

  = 1. Aufhängung

  f

  = Achslager

  g

  = 2. Aufhängung

• Fig. 5

• a

  = Hydraulik-Zylinder

  b

  = Hydraulik-Stempel

  c

  = Dichtung

  ca

  = Hydraulik-Achse

  d

  = Hydraulik-Balken

  e

  = Achslager

  f

  = Walze

  g

  = Achse

  h

  = Rückhol-Feder

  i

  = Wagenboden

• Fig. 6

• a

  = Hydraulik-Zylinder

  b

  = Hydraulik-Stempel

  c

  = Gleit-Scharnier

  d

  = Hydraulik-Balken

  e

  = Aufhängung

  f

  = Achslager

  g

  = Scheibenbremsen

  h

  = Walze

• Fig. 7

• a

  = Signal vom ABS

  b

  = Signal vom Thermometer

  c

  = Signal vom Tacho

  d

  = Elektronik-Einheit

  e

  = Bremsflüssigkeit Zulauf

  f

  = Bremsflüssigkeit zum Hydraulik-Zylinder

  g

  = Umschalt-Magnetventil

  h

  = Bremsflüssigkeit zu den Radzylindern

  i

  = Hydraulik-Zylinder

  k

  = Bremsflüssigkeitsleitungen zu den Scheibenbremsen

  l

  = Stempelbalken

  m

  = Aufhängung

  n

  = Scharnier mit Gleitfunktion

  o

  = Achslager

  p

  = Scheibenbremsen

  q

  = Walze

Claims (4)

1. Die Walzenbremse ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Walze auf das Glatteis abgesenkt wird. Die Walze besteht aus einer Metallwalze mit eingesetzten gehärteten Stahlspitzen oder einer Gummiwalze mit Spikes, oder einer Metallwalze mit Gummiüberzug und Spikes.
2. Die Walzenbremse ist dadurch gekennzeichnet, dass die Absenkung mittels Hydraulik-Zylinder und -Stempel erfolgt.
3. Alternativ kann die Absenkung auch mittels Elektromotor geschehen.
4. Gekennzeichnet dadurch, dass die Anfahrhilfe durch einen Elektromotor erfolgt.

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