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Die Erfindung betrifft eine Auflaufbremseinrichtung für einen Anhänger, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit einer einem Zugfahrzeug zuordenbaren/zugeordneten Zugstange und mit mindestens einer Trommelbremse, die zumindest durch einen Bowdenzug und einen Umlenkhebel mit der Zugstange wirkverbunden ist.
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Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer derartigen Auflaufbremseinrichtung.
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Stand der Technik
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Auflaufbremseinrichtungen der eingangs genannten Art sind aus dem Stand der Technik prinzipiell bekannt. Die Zugstange des Anhängers wird dabei mit der Anhängerkupplung des Kraftfahrzeugs einendig verbunden. Anderendig ist die Zugstange mit einem Umlenkhebel wirkverbunden, der wiederum über einen Bowdenzug mit der Trommelbremse verbunden ist. Bremst das Zugfahrzeug ab, so wird der Anhänger auf das Zugfahrzeug aufgeschoben, wodurch die Zugstange eine Kraft auf den Umlenkhebel ausübt, die dazu führt, dass dieser verschwenkt wird, wodurch der Bowdenzug gespannt und die Trommelbremse betätigt wird. Dabei werden Bremsbacken der Trommelbremse auseinander gegen die Bremstrommel gedrückt.
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Will nun der Fahrer das Zugfahrzeug rückwärtsfahren, ist dies aufgrund der selbsthemmenden Bremsbacken nicht möglich. Der Fahrer müsste zunächst vorwärts fahren, um das System zu entspannen und um die Bremsbacken von der Bremstrommel zu lösen.
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Offenbarung der Erfindung
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Die erfindungsgemäße Auflaufbremseinrichtung hat den Vorteil, dass der Fahrer das Gespann aus Zugfahrzeug und Anhänger insbesondere nach einem Bremsvorgang rückwärtsfahren kann, auch wenn zuvor die Auflaufbremseinrichtung durch das Auflaufen der Zugstange betätigt wurde. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass eine hydraulische Kopplung vorgesehen ist, die einen ersten verschiebbaren Kolben, der mit der Zugstange verbunden ist, und einen zweiten verschiebbaren Kolben, der mit dem Umlenkhebel verbunden ist, aufweist, wobei die beiden Kolben durch eine Hydraulikverbindung miteinander wirkverbunden sind, und wobei der Hydraulikverbindung wenigstens ein betätigbares Ventil zugeordnet ist. Die bisher mechanische Verbindung von der Zugstange zur Trommelbremse wird somit durch die hydraulische Kopplung unterbrochen. Bremst das Zugfahrzeug ab, so verhält sich die Auflaufbremseinrichtung wie bisher, weil durch das Auflaufen der Zugstange der erste Kolben verschoben wird und über das Hydraulikmedium auch der zweite Kolben, der den Umlenkhebel betätigt. Legt der Fahrer des Zugfahrzeugs den Rückwärtsgang ein, um rückwärts zu fahren, kann durch Betätigen des Ventils der zwischen den Kolben aufgebaute Hydraulikdruck abgebaut und dadurch die Trommelbremse entlastet werden, sodass sich die Bremsbacken von der Bremstrommel lösen und ein Zurückfahren problemlos möglich ist.
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Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass das Ventil mit einem das Hydraulikmedium bereitstellenden Tank verbunden ist. Dadurch wird erreicht, dass überschüssiges Hydraulikmedium, das zum Entlasten der Trommelbremse abgelassen werden soll, dem Tank zugeführt wird. Bewegt der Fahrer das Zugfahrzeug wieder vorwärts, sodass der erste Kolben mit der Zugstange zurückgezogen wird, so entsteht ein Sog zwischen den beiden Kolben. Wird in diesem Zustand das Ventil geöffnet, wird das Hydraulikmedium aus dem Tank angesaugt und der Ausgangszustand wieder hergestellt.
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Der Tank ist dabei insbesondere drucklos ausgebildet. Das in dem Tank befindliche Medium weist somit Umgebungsdruck auf, sodass in einem Fall Hydraulikmedium in den Tank entweichen kann und im anderen Fall Hydraulikmedium aus dem Tank gesaugt werden kann, wenn das Ventil geöffnet ist.
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Ferner ist bevorzugt vorgesehen, dass zumindest der erste Kolben in Verlängerung der Zugstange verschiebbar gelagert ist. Dadurch wird gewährleistet, dass beim Auflaufen der Zugstange der erste Kolben mit der Zugstange mitverschoben wird. Alternativ könnte der erste Kolben auch in einer davon abweichenden Ausrichtung verschiebbar sein, sofern ein zwischen ersten Kolben und Zugstange vorgesehenes Gelenk eine entsprechende Kraftübertragung von Zugstange auf Kolben und andersherum ermöglicht. Vorzugsweise ist auch der zweite Kolben in Verlängerung der Zugstange verschiebbar gelagert. Dabei müssen der und/oder der zweite Kolben nicht fluchtend mit der Zugstange angeordnet sein. Vielmehr kann auch vorgesehen sein, dass der erste und/oder zweite Kolben in Verlängerung der Zugstange seitlich versetzt zu dieser angeordnet ist.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Einfindung ist vorgesehen, dass beide Kolben jeweils in einem Zylinder verschiebbar gelagert sind, wobei die Zylinder durch die Hydraulikverbindung miteinander verbunden sind. Dadurch ist eine kostengünstige und einfache Herstellung und Montage der Auflaufbremseinrichtung gewährleistet. Es können beispielsweise herkömmliche Zylinder-Kolben-Einheiten verwendet werden.
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Alternativ ist bevorzugt vorgesehen, dass die beiden Kolben in einem gemeinsamen Zylinder verschiebbar gelagert sind, wobei dann die Hydraulikverbindung zwischen den beiden Kolben in dem Zylinder liegt und durch das von den Kolben und den Zylinder begrenzten Volumen definiert wird. Diese Ausführungsform ist im Vergleich zu der vorhergehenden Ausführungsform platzsparender.
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Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass die Hydraulikverbindung durch die Kolben und das zumindest eine Ventil begrenzt ist. Ist das Ventil geschlossen, so ist das Volumen der Hydraulikverbindung nicht mehr veränderbar und die Bewegung eines Kolbens wird auf die Bewegung des anderen Kolbens direkt übertragen. Dabei weisen die Kolben vorzugsweise gleich große Kolbenflächen auf. Wird das Ventil geöffnet, kann das Volumen der Hydraulikverbindung vergrößert oder verkleinert werden, insbesondere je nachdem, ob der erste Kolben durch die Zugstange gezogen oder gedrückt wird.
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Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass dem zweiten Kolben wenigstens ein Federelement zugeordnet ist, das den zweiten Kolben fluidtechnisch in Richtung des ersten Kolbens drängt. Durch das Federelement wird die Entlastung der Trommelbremse beim Öffnen des Ventils unterstützt, indem der zweite Kolben zurückgedrängt und dadurch der Umlenkhebel in seine Ausgangsposition zurück verlagert wird, sodass sich die Bremsbacken von der Bremstrommel lösen. Beim Anfahren in Vorwärtsrichtung erfolgt eine mechanische Kraftübertragung von der Zugstange auf den ersten Kolben, der an einen Anschlag, insbesondere des dem ersten Kolben zugeordnet oder des den beiden Kolben zugeordneten Zylinders gezogen wird, wobei der jeweilige Zylinder fest mit dem Anhänger verbunden ist.
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Ferner ist bevorzugt vorgesehen, dass die Auflaufbremseinrichtung eine Steuereinheit aufweist, die in Abhängigkeit davon, ob das Zugfahrzeug vorwärts oder rückwärts fährt oder fahren soll, das Ventil betätigt. Insbesondere ist dabei vorgesehen, dass die Steuereinheit einen eingelegten Gang des Zugfahrzeugs ermittelt oder eine Gangschaltung des Zugfahrzeugs darauf überwacht, ob ein Vorwärtsgang oder Rückwärtsgang eingelegt wird. Wird ein Rückwärtsgang eingelegt, insbesondere nachdem zuvor ein Bremsvorgang erfolgt ist, so betätigt sie das Ventil, um eine Entlastung der Trommelbremse und damit ein Lösen der Trommelbremse zu bewirken.
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Das erfindungsgemäße Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 10 zeichnet sich dadurch aus, dass das Ventil betätigt wird, wenn eine Rückwärtsfahrt des Zugfahrzeugs eingeleitet wird. Das Einleiten der Rückwärtsfahrt wird insbesondere dadurch ermittelt, dass eine Gangschaltung des Kraftfahrzeugs überwacht wird. Wird dabei erfasst, dass ein Rückwärtsgang eingelegt wird, so wird auf das Einleiten einer Rückwärtsfahrt erkannt. Die Steuereinheit ist dazu zweckmäßigerweise signaltechnisch mit dem Zugfahrzeug, insbesondere mit einem Steuergerät des Zugsfahrzeugs verbunden.
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Im Folgenden soll die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert werden. Dazu zeigen
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1 eine Auflaufbremseinrichtung eines Anhängers in einer vereinfachten Darstellung und
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2A bis 2D unterschiedliche Zustände der Auflaufbremseinrichtung.
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1 zeigt in einer vereinfachten Seitenansicht eine Auflaufbremseinrichtung 1 für einen hier nur angedeuteten Anhänger 2 eines Kraftfahrzeugs. Der Anhänger 2 weist eine Kupplung 3 auf, die auf einer Anhängerkupplung A eines hier nicht näher dargestellten Zugfahrzeugs aufliegt und fest mit dieser verbunden ist. Die Kupplung 3 ist mechanisch fest mit einer Zugstange 4 verbunden. Die Zugstange 4 liegt an ihrer der Kupplung 3 abgewandten Seite an einem Ende eines Umlenkhebels 5 an. Der Umlenkhebel 5 ist um eine Achse 6 herum verschwenkbar gelagert, wobei an dem Ende, das dem der Zugstange zugewandten Ende des Umlenkhebels 5 bezüglich der Achse 6 gegenüberliegt, ein Bowdenzug 7 festgemacht ist, der mit einer Trommelbremse 8 und insbesondere mit einem Spreizgelenkschloss 9 der Trommelbremse 8 verbunden ist. Die Trommelbremse 8 weist weiterhin zwei Bremsbacken 10 auf, die bei einer Betätigung des Spreizgelenkschlosses 9 radial nach außen gegen eine Bremstrommel 11 gedrängt werden, um dadurch per Reibwirkung ein Bremsmoment an einem mit der Bremstrommel 11 wirkverbundenen Rad des Anhängers 2 zu bewirken.
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Bremst das Zugfahrzeug A ab, so fährt der Anhänger 2 auf das Zugfahrzeug auf, wodurch die Zugstange 4 gegen den Umlenkhebel 5 bewegt wird, sodass dieser den Bowdenzug 7 spannt, das Spreizgelenkschloss 9 betätigt und die Bremsbacken 10 gegen die Bremstrommel 11 drängt, sodass der Anhänger 2 bremst. Insoweit entspricht die Auflaufbremseinrichtung 1 einer herkömmlichen Auflaufbremseinrichtung.
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Im Unterschied zu bekannten Auflaufbremseinrichtungen ist jedoch vorliegend vorgesehen, dass der Zugstange 4 eine hydraulische Kopplung 12 zugeordnet ist, die in 1 durch einen Kasten symbolisch dargestellt ist. In 2A bis 2C ist die Hydraulikkopplung im Detail schematisch gezeigt.
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2A zeigt hierzu die hydraulische Kopplung 12 in der Art eines hydraulischen Schaltplans. Die hydraulische Kopplung 12 weist einen ersten Kolben 13 auf, der fest, insbesondere mechanisch mit der Zugstange 4 verbunden ist. Weiterhin weist die hydraulische Kopplung 12 einen zweiten Kolben 14 auf, der dem Umlenkhebel 5 zugeordnet ist, und insofern im Vergleich das dem Umlenkhebel zugeordnete Ende der Zugstange 4 bildet. Die beiden Kolben 13, 14 sind jeweils in einem Zylinder 15 beziehungsweise 16 verschiebbar gelagert. Dabei ist insbesondere der Kolben 13 in Verlängerung der Zugstange 4 verschiebbar gelagert. Der Kolben 14 ist vorzugsweise ebenfalls in Verlängerung der Zugstange 4 verschiebbar in dem Zylinder 16 angeordnet.
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Die beiden Zylinder 15, 16 sind durch eine Hydraulikverbindung 17, vorliegend in der Art einer Hydraulikleitung, miteinander fluidtechnisch verbunden. Dabei ist die Hydraulikverbindung 17 derart mit dem jeweiligen Zylinder 15, 16 verbunden, dass eine hydraulische Verbindung zwischen den jeweils durch einen Kolben 13, 14 und den zugehörigen Zylinder 15, 16 gebildete Hydraulikkammern besteht. Dem zweiten Kolben 14 ist außerdem ein Federelement 22 zugeordnet, das den zweiten Kolben 14 in dem Zylinder 16 derart mit einer Federkraft beaufschlagt, dass die von Kolben 14 und Zylinder 16 gebildete Hydraulikkammer verkleinert beziehungsweise Hydraulikmedium von dem Zylinder 16 in Richtung des Zylinders 14 gedrängt wird.
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Die Hydraulikverbindung 17 beziehungsweise die Leitung ist weiterhin mit einem betätigbaren Ventil 18 verbunden, das einen Anschluss 19 für die Hydraulikverbindung 17 und einen Anschluss 20 für einen Tank 21 aufweist, in welchem Hydraulikmedium bereitgestellt ist.
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Das Ventil 18 ist als 2/2-Wegeventil, insbesondere als Schaltventil ausgebildet. Im unbetätigten Zustand werden die beiden Anschlüsse 19, 20 blind geschaltet, sodass eine Verbindung von der Hydraulikverbindung 17 zu dem Tank 21 unterbrochen ist. Wird das Ventil 18 betätigt, so wird der Anschluss 19 mit dem Anschluss 20 verbunden beziehungsweise ein Durchströmungsquerschnitt zwischen der Hydraulikverbindung 17 und dem Tank 21 freigegeben.
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Die 2A bis 2D zeigen diese hydraulische Kopplung 12 in unterschiedlichen Betriebszuständen. In 2A ist der Ausgangszustand dargestellt, in welchem sich das Zugfahrzeug beziehungsweise das Gespann aus Zugfahrzeug und Anhänger 2 in Vorwärtsfahrt befindet. In dem Ausgangszustand ist das Ventil 18 nicht betätigt und der Kolben 13 liegt an einem Anschlag 23 des Zylinders 15 an, sodass eine Zugkraft von der Zugstange 4 auf den Zylinder 15 übertragen wird, welcher wiederum fest mit dem Anhänger 2 verbunden ist. Der Kolben 14 ist maximal weit in den Zylinder 16 durch das Federelement 22 eingetrieben.
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Bremst das Zugfahrzeug ab, so läuft der Anhänger 2 auf die Anhängerkupplung 4 des Zugfahrzeugs auf, wodurch die Zugstange 4 den Kolben 13 in den Zylinder 15 hineintreibt. Das dort befindliche Hydraulikmedium wird durch die Hydraulikverbindung 17 in die Hydraulikkammer des Zylinders 16 eingetrieben, sodass der Kolben 14 entgegen der Kraft des Federelements 22 aus dem Zylinder 16 hinausgetrieben wird, wodurch er den Umlenkhebel 5 betätigt und die Trommelbremse 8 auslöst, sodass der Anhänger 2 bremst. Dieser Zustand ist in 2B dargestellt.
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Eine Steuereinheit 24 der Auflaufbremseinrichtung 1, die in 1 angedeutet ist, überwacht dabei den Zustand des Zugfahrzeugs darauf, ob ein Vorwärtsgang oder ein Rückwärtsgang eingelegt ist. Die Erkennung des Rückwärtsgangs erfolgt zweckmäßigerweise durch einen elektrischen Schalter im Getriebe, der von der Steuereinheit 24 ausgelesen wird. Bei Automatikgetrieben liegt die Information über den eingelegten Gang häufig auch als CAN-Botschaft vor, die von der Steuereinheit 24 erfasst werden kann. Ermittelt die Steuereinheit 24, dass nach dem Bremsvorgang anschließend ein Rückwärtsgang eingelegt wird, so betätigt sie das Schaltventil 18, sodass die Anschlüsse 19 und 20 miteinander fluidtechnisch verbunden sind, wie in 2C gezeigt. Dies führt dazu, dass das Federelement 22 den Kolben 14 in den Zylinder 16 hineintreibt, die Hydraulikkammer dadurch verkleinert und das darin befindliche Hydraulikmedium durch das Ventil 18 in den Tank 21 befördert. Die Trommelbremse 8 wird somit gelöst, da der Umlenkhebel 5 in seine Ausgangsstellung zurück gelangt. Zweckmäßigerweise sind zur Unterstützung dem Umlenkhebel 5 und/oder den Bremsbacken 10 eine oder mehrere Federelemente zugeordnet, um das Lösen der Bremse bei Ausbleiben der Druckbeaufschlagung durch den Kolben 14 zu sichern.
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Dies ermöglicht es dem Fahrer nun das Gespann rückwärts zu bewegen.
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Bei einer erneuten Umkehr der Fahrtrichtung, dieses Mal in Richtung vorwärts, wird die Zugstange 4 durch das Zugfahrzeug gezogen, sodass der Kolben 13 aus dem Zylinder 15 bis zu dem Anschlag 23 gezogen wird, wie in 2D gezeigt. Durch das sich in dem Zylinder vergrößerte Volumen entsteht ein Sog, durch welchen bei bis dahin noch geöffnetem Ventil 18 Hydraulikmedium aus dem Tank 21 angesaugt wird, sodass die hydraulische Kopplung wieder den Ausgangszustand verbracht und das Ventil 18 wieder geschlossen wird. In diesem Zustand ist die Auflaufbremseinrichtung 1 wieder bremsfähig. Zur Betätigung des Ventils 18 können die Zustände beziehungsweise Positionen der Kolben 13 und 14 beispielsweise durch Endlagenschalter ermittelt und von der Steuereinheit 24 ausgewertet werden.
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Alternativ zu dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel ist es auch denkbar, dass die beide Kolben (13, 14) in einem gemeinsamen Zylinder angeordnet sind und dadurch eine gemeinsame Hydraulikkammer innerhalb des Zylinders einschließen, wobei die Hydraulikkammer dann die Hydraulikverbindung 17 darstellt.
