DE102014003830B4

DE102014003830B4 - Walzenbremse für ein vierrädriges Fahrzeug

Info

Publication number: DE102014003830B4
Application number: DE102014003830.0A
Authority: DE
Inventors: Patentinhaber gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-06-04
Filing date: 2014-03-18
Publication date: 2018-06-14
Anticipated expiration: 2034-03-19
Also published as: DE202013005086U1; DE102014003830A1

Abstract

Walzenbremse für ein vierrädriges Fahrzeug mit einer Walze, die auf Glatteis abgesenkt werden kann, wobei die Walze eine Metallwalze mit eingesetzten gehärteten Stahlspitzen oder eine Gummiwalze mit Spikes oder eine Metallwalze mit Gummiüberzug und Spikes ist, wobei die Absenkung mittels Hydraulik-Zylinder und Hydraulik-Stempel erfolgt, und die Walze mit einem Elektromotor als Anfahrhilfe angetrieben werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass Rückholfedern für die Walze am Fahrzeugboden oder im Inneren des Fahrzeugs angebracht sind, und ein Aufhängungsarm der Walze ein auf einer Schiene gleitendes Scharnier aufweist, und der Hydraulik-Zylinder mit einem Umschalt-Magnetventil verbunden ist, das entweder Bremsflüssigkeit zu Rad-Bremszylindern oder zum Hydraulik-Zylinder leitet, und die Walze mittels Scheibenbremsen abbremsbar ist.

Description

Problemstellung
Bei Glatteis ist eine sichere Bremsung durch normale Winterreifen nicht gewährleistet.
Stand der Technik
In einigen Anmeldungen wird versucht, dieses Problem zu lösen.
Die Walzenbremse an sich ist eine alte Idee, die bereits vor 100 Jahren zum Patent angemeldet wurde. Amerikanisches Patent Nr.: US 1 236 971 A vom 14. August 1917 zeigt eine Walzenbremse, die über Hebel und Bremspedal betätigt wird
Das amerikanische Patent Nr.: US 2 650 679 A vom 1. September 1953 zeigt eine Walze, die mittels Hydraulik-Zylinder und Hydraulik-Stempel auf die Fahrbahn abgesenkt wird. Mit einer Kardan-Welle ist diese Walze mit dem Bremssystem verbunden.
Das französische Patent Nr.: FR 2 792 272 A1 vom 19.04.1999 beschreibt eine Walzenbremse die mit Seilen betätigt wird und 2 Scheibenbremsen enthält.
Die deutsche Patentschrift Nr.: DE 34 39 517 A1 vom 29. Oktober 1984 beschreibt eine Walzenbremse, die hydraulisch abgesenkt werden kann und über eine mechanische Verbindung (Kardanwelle) mit der Bremse oder dem Motor verbunden ist. Die Absenkung der Walze (Rad) erfolgt durch einen Betätigungs-Knopf oder einen Radsensor (ABS).
Das deutsche Gebrauchsmuster Nr.: DE 87 05 368 U1 vom 10.04.1987 zeigt ein Rad (Walze) das mit einer Schneekette bestückt ist, durch einen Hebel auf die Straße gedrückt wird und mittels eines Hydraulik-Zylinders abgebremst wird. Besonderheit ist eine Verbindung mit der Lenkung.
Das deutsche Gebrauchsmuster Nr.: DE 20 2004 006 239 U1 vom 20.04.2004 beschreibt einen Bremskörper der mittels Hydraulik-Zylinder und Hydraulik-Stempel auf die Fahrbahn abgesenkt werden kann. Dabei kann der Bremskörper auch eine Walze sein. Die Auslösung kann auch elektronisch sein.
Die deutsche Patentschrift Nr.: DE 10 2004 058 354 A1 zeigt ein Raupensystem, das sich zur Bremsung entgegengesetzt zur Fahrtrichtung bewegt. Es wird hydraulisch abgesenkt und kann um 90 Grad geschwenkt werden. Die Auslösung erfolgt mit einem Knopf am Armaturenbrett.
Die Walzenbremse mittels Hydraulik auszufahren ist Stand der Technik.
Problemlösung
Die Problemlösung zeigt eine Walzenbremse für ein vierrädriges Fahrzeug mit einer Walze mit den Merkmalen des Patentanspruchs.
In einer Elektronikeinheit werden die Signale vom Thermometer und dem ABS so ausgewertet, dass bei einer Temperatur unter + 2 Grad Celsius und gleichzeitigem Blockiersignal des ABS bei Betätigung des Bremspedals das Umschalt-Magnetventil die Bremsflüssigkeit von den Radzylindern zum Hydraulik-Zylinder umleitet. Dieser senkt nun die Walzenbremse auf das Glatteis ab. Gleichzeitig betätigt die Bremsflüssigkeit die Scheibenbremsen an der Walzenbremse. Weil die Räder nicht gebremst werden, bleibt der Wagen in der Spur.
Nach erfolgter Bremsung wird das Bremspedal losgelassen und das Umschalt-Magnetventil schaltet wieder auf die Radzylinder um.
Dadurch fehlt der Druck im Hydraulik-Zylinder, und die Rückholfedern ziehen die Walzenbremse wieder nach oben
Vorteilhaft ist eine automatische Auslösung, um ein Ausbrechen des Fahrzeugs beim Bremsvorgang zu verhindern.
Das System kann an jedem vierrädrigen Fahrzeug angebracht werden (PKW, LKW, Bus).Dadurch, dass die Wagenräder nicht gebremst werden, bleibt das Fahrzeug in der Spur.
Die Walzenbremse besteht aus einer Metallwalze mit gehärteten 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 Anmeldung in sieben Zeichnungen aufgeteilt.
1 zeigt in n ein Gleitscharnier. Gleitscharnier deshalb, weil der Aufhängungs-Arm m in hochgezogenem Zustand zu lang wäre.
Deshalb muss das Scharnier auf einer Schiene gleiten können.
Das Zeichen o ist das Achslager der Stachelwalze. Das Zeichen w ist ein Elektromotor, der als Anfahrhilfe bei Glatteis dienen soll.
Die Zahnräder u und v bilden das Getriebe für den Elektromotor.
Der Elektromotor kann aber auch zum Bremsen verwendet werden und die Batterie laden.
Der Schlupf der Treibräder muss beim Anfahren durch Sensoren und eine Elektronik kontrolliert werden. Sobald die Treibräder wieder greifen, muss die Stachelwalze hochgezogen werden
Das Zeichen p steht für die Scheibenbremsen, von denen bis zu 10 Stück auf der Walzenachse angebracht sind. Die hohe Anzahl 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 q steht für die Stachelwalze 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.
Das Zeichen l steht für die Hydraulikachse, i für den Hydraulik-Zylinder, Zeichen m zeigt die Aufhängung, q die Stachelwalze.
3 zeigt eine Seitenansicht
Zeichen i ist der Hydraulik-Zylinder, f ist die Hydraulik-Leitung, x bedeutet den Wagenboden.
Zeichen m ist einer von 4 Aufhängungsarmen, die beweglich mit dem Stempelbalken l und dem Scharnier n verbunden sind.
Das Zeichen q steht für die Stachelwalze, j für den Hydraulik-Stempel.
4 zeigt eine Draufsicht, sie ist ohne Scheibenbremsen und Elektromotor gezeichnet.
Zeichen j ist der Hydraulik-Stempel, q ist die Stachelwalze. Das Zeichen l ist der Hydraulik-Stempelbalken, n ist das Gleitscharnier für die Aufhängung.
Das Zeichen m ist ein Aufhängungsarm, n ist das Gleitscharnier für die Aufhängung, o ist das Achslager der Stachelwalze.
Fig, 5 zeigt eine weitere Teilansicht.
Zeichen i ist der Hydraulik-Zylinder, j ist der Hydraulik-Stempel.
Das Zeichen y ist die Dichtung des Hydraulik-Zylinders, l ist die Stempelachse. o ist das Achslager.
Das Zeichen z1 steht für die Achse der Stachelwalze, q für die Stachelwalze. Zeichen z zeigt die Rückholfedern, die am Wagenboden x oder im Inneren des Wagens angebracht sind.
6 zeigt eine Stachelwalze mit 8 Scheibenbremsen.
Zeichen i ist der Hydraulik-Zylinder, j der Hydraulik-Stempel.
Zeichen n bedeutet das Gleitscharnier, m ist ein Aufhängungsarm.
Das Zeichen o steht für das Achslager, p sind die Scheibenbremsen.
Zeichen q ist die Stachelwalze.
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 i, 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 Stachelwalze.
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

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
j=: Hydraulik-Stempel
k=: Bremsflüssigkeitsleitungen zu den Scheibenbremsen
l=: Hydraulik Stempelachse
m=: Aufhängung
n=: Scharnier der Aufhängung / Gleit-Scharnier
o=: Achslager
p=: Scheibenbremsen
q=: Stachelwalze / Gummiwalze mit Spikes
u=: großes Zahnrad
v=: kleines Zahnrad
w=: Elektromotor
x=: Wagenboden
y=: Dichtung
z=: Rückhol - Feder
z1=: Achse

Claims

Walzenbremse für ein vierrädriges Fahrzeug mit einer Walze, die auf Glatteis abgesenkt werden kann, wobei die Walze eine Metallwalze mit eingesetzten gehärteten Stahlspitzen oder eine Gummiwalze mit Spikes oder eine Metallwalze mit Gummiüberzug und Spikes ist, wobei die Absenkung mittels Hydraulik-Zylinder und Hydraulik-Stempel erfolgt, und die Walze mit einem Elektromotor als Anfahrhilfe angetrieben werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass Rückholfedern für die Walze am Fahrzeugboden oder im Inneren des Fahrzeugs angebracht sind, und ein Aufhängungsarm der Walze ein auf einer Schiene gleitendes Scharnier aufweist, und der Hydraulik-Zylinder mit einem Umschalt-Magnetventil verbunden ist, das entweder Bremsflüssigkeit zu Rad-Bremszylindern oder zum Hydraulik-Zylinder leitet, und die Walze mittels Scheibenbremsen abbremsbar ist.