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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Notbremsvorrichtung für ein Landfahrzeug, das ein Fahrgestell und ein mit dem Fahrgestell verbundenes Fahrwerk mit Lenkrädern an einer Vorderachse des Fahrwerks und mit Rädern an einer Hinterachse des Fahrwerks aufweist, wobei die Lenkräder und die Räder zum Fahren des Landfahrzeugs auf einer Fahrbahn ausgebildet sind und durch eine Betriebsbremseinrichtung des Landfahrzeugs in ihrer jeweiligen Drehbarkeit beeinflussbar sind, umfassend eine Lagereinrichtung, eine an der Lagereinrichtung um eine Drehachse drehbar und abbremsbar gelagerte Bremswalze, die eine äußere Mantelwand aufweist, die eine Walzenlauffläche bildet, eine mit dem Fahrgestell zu verbindende Positioniervorrichtung, welche die Lagereinrichtung mit der Bremswalze trägt und die zwischen einer Verwahrungsstellung, in welcher die Walzenlauffläche der Bremswalze von der Fahrbahn abgehoben ist, und einer Notbetriebsstellung, in welcher die Walzenlauffläche der Bremswalze mit der Fahrbahn in Kontakt ist, automatisch verstellbar ist. Die Erfindung betrifft außerdem ein Landfahrzeug mit einer solchen Notbremsvorrichtung.
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Die
DE 10 2014 003 830 B4 beschreibt eine 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, und wobei 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.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Notbremsvorrichtung für Landfahrzeuge zu schaffen, die in einer Notsituation das Landfahrzeug mit besonders hoher Verzögerung sicher abbremst.
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Die Aufgabe wird durch eine Notbremsvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche. Darüber hinausgehende, weitere Merkmale der folgenden Beschreibung können gegebenenfalls zusätzliche erfindungsgemäße Lösungen sein.
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Die erfindungsgemäße Notbremsvorrichtung für ein Landfahrzeug, das ein Fahrgestell und ein mit dem Fahrgestell verbundenes Fahrwerk mit Lenkrädern an einer Vorderachse des Fahrwerks und mit Rädern an einer Hinterachse des Fahrwerks aufweist, wobei die Lenkräder und die Räder zum Fahren des Landfahrzeugs auf einer Fahrbahn ausgebildet sind und durch eine Betriebsbremseinrichtung des Landfahrzeugs in ihrer jeweiligen Drehbarkeit beeinflussbar sind, umfasst:
- - eine Lagereinrichtung,
- - eine an der Lagereinrichtung um eine Drehachse drehbar und abbremsbar gelagerte Bremswalze, die eine äußere Mantelwand aufweist, die eine Walzenlauffläche bildet,
- - eine mit dem Fahrgestell zu verbindende Positioniervorrichtung, welche die Lagereinrichtung mit der Bremswalze trägt und die zwischen einer Verwahrungsstellung, in welcher die Walzenlauffläche der Bremswalze von der Fahrbahn abgehoben ist, und
einer Notbetriebsstellung, in welcher die Walzenlauffläche der Bremswalze mit der Fahrbahn in Kontakt ist, automatisch verstellbar ist, wobei
die Positioniervorrichtung ausgebildet ist, in der Notbetriebsstellung der Bremswalze die Lenkräder der Vorderachse zumindest weitgehend oder vollständig von der Fahrbahn abzuheben.
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Die erfindungsgemäße Notbremsvorrichtung bildet eine Sicherheitseinrichtung, die in Landfahrzeugen eingesetzt werden kann, um in einer erkannten Notsituation die momentane Geschwindigkeit des fahrenden Landfahrzeugs zumindest möglichst schnell reduzieren zu können oder das fahrende Landfahrzeug sogar rechtzeitig vollständig zum Stehen zu bringen. Die Notsituation kann beispielsweise eine drohende Kollision des fahrenden Landfahrzeugs mit einem Hindernis sein. Das Hindernis kann beispielsweise ein anderes Landfahrzeug, eine bauliche Einrichtung oder eine Person sein. Ein typisches Fallbeispiel ist eine Annäherung des fahrenden Landfahrzeugs in Form eines Kraftfahrzeugs in schneller Fahrt an ein Stauende von stehenden Kraftfahrzeugen auf einer Autobahn.
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Das Vorliegen einer Notsituation kann beispielsweise durch als solche bekannte Sensoren am Landfahrzeug in Verbindung mit einer als solche bekannten Sicherheitssteuervorrichtung des Landfahrzeugs erkannt werden. Aufgrund von Signalen und/oder Daten der Sensoren entscheidet die Sicherheitssteuervorrichtung automatisch über das erwartete Vorliegen einer Kollision und greift in bekannter Weise beispielsweise in das Antiblockiersystem (ABS) des Landfahrzeugs ein, um die Betriebsbremsen des Landfahrzeugs automatisch zu aktivieren und ggf. die Bremskraft zu regeln. Eine solche bekannte Sicherheitssteuervorrichtung und/oder ein solches bekanntes Antiblockiersystem kann im Rahmen der Erfindung verwendet werden, um die erfindungsgemäße Notbremsvorrichtung zu aktivieren d.h. die Bremswalze in ihre Notbetriebsstellung zu bringen und optional dann auch die Drehbarkeit der Bremswalze zu steuern und/oder zu regeln bzw. die Bremskraft an der Bremswalze zu steuern und/oder zu regeln.
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Das typische Beispiel eines Typs von Landfahrzeugen sind die Kraftfahrzeuge im Straßenverkehr, also Landfahrzeuge, die durch eine Maschinenkraft, wie beispielsweise einem Verbrennungsmotor, einem Hybridmotor oder einem elektrischen Motor angetrieben sind. Das Kraftfahrzeug kann insbesondere von einem Fahrer also einer Person navigierend gesteuert werden. Alternativ kann im Rahmen der Erfindung das Kraftfahrzeug auch ein autonomes, d.h. ein fahrerloses Fahrzeug sein, d.h. das Fahrzeug wird insoweit automatisch und nicht durch einen Fahrer navigierend gesteuert. Gegebenenfalls kann die Erfindung nicht nur bei Kraftfahrzeugen, wie Personenkraftwagen, Lastkraftwagen und/oder Motorrädern verwendet werden, sondern auch bei Schienenfahrzeugen, Amphibienfahrzeugen und/oder Zweiwegefahrzeugen.
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Landfahrzeuge im Allgemeinen und Kraftfahrzeuge im Speziellen verfügen über ein Fahrgestell, das die tragenden Teile des Fahrzeugs umfasst. Das Fahrgestell kann u.a. auch als Rahmen, Chassis oder Untergestell bezeichnet werden. Im Falle von selbsttragenden Karosserien wird das Fahrgestell insoweit von der Karosserie gebildet. Das Fahrgestell trägt insoweit das Fahrwerk bzw. auf dem Fahrwerk ist das Fahrgestell gelagert.
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Das Fahrwerk umfasst im Allgemeinen die Räder, eine Lenkung für ein oder mehrere Räder, eine oder mehrere Bremsvorrichtungen (Betriebsbremsen) für die Räder und die zugehörigen Radaufhängungen. Abgesehen von Sonderbauformen sind im Allgemeinen die Vorderräder als Lenkräder an einer Vorderachse des Fahrwerks ausgebildet. Die Hinterräder, d.h. die Räder an einer Hinterachse des Fahrwerks sind meistens als nicht-lenkbare Räder ausgebildet. Die Hinterräder können jedoch in Sonderbauformen, wie beispielsweise speziellen Nutzfahrzeugen gegebenenfalls auch als Lenkräder ausgebildet sein.
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Die Fahrbahn bildet den Untergrund, auf welchem das Landfahrzeug mittels seiner Räder fährt. Insoweit rollen die Räder des Landfahrzeugs auf der Fahrbahn ab. Die Fahrbahn kann beispielsweise, wie es auf öffentlichen Straßen die Regel ist, von einer Asphaltdecke gebildet sein. Die Fahrbahn kann jedoch auch eine unbefestigte Straße sein.
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Die Betriebsbremseinrichtung des Landfahrzeugs kann eine oder mehrere Bremsvorrichtungen umfassen. Die Bremsvorrichtungen können beispielsweise Reibungsbremsen, wie Scheibenbremsen oder Trommelbremsen sein. Die Bremsvorrichtungen können jeweils einem der Räder (Lenkräder an der Vorderachse und/oder Räder an der Hinterachse) zugeordnet sein. Die eine oder mehreren Bremsvorrichtungen der Betriebsbremseinrichtung sind Komponenten des Landfahrzeugs.
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Die jeweiligen Drehbarkeiten der Räder (Lenkräder an der Vorderachse und/oder Räder an der Hinterachse) werden von der Betriebsbremseinrichtung bzw. der einen oder den mehreren Bremsvorrichtungen des Landfahrzeugs beeinflusst. Die Betriebsbremseinrichtung umfasst insoweit alle Bauteile von Bremsen, die unter direktem Einfluss des Fahrers und/oder automatisch mittels der Sicherheitssteuervorrichtung zum Verringern der Fahrgeschwindigkeit, zum sicheren Anhalten und zum Halten der Geschwindigkeit des Landfahrzeugs ausgebildet sind. Die Betriebsbremseinrichtung beeinflusst die Verzögerungskräfte, um möglichst schlupfarm auf die Fahrbahn einzuwirken. Verzögerungskräfte bereitzustellen übernimmt somit im Allgemeinen die Betriebsbremseinrichtung. Erfindungsgemäß stellt die vorliegende Notbremsvorrichtung eine zusätzliche Einrichtung dar, um Verzögerungskräfte möglichst schlupfarm auf die Fahrbahn zu übertragen und dadurch eine maximale Verzögerung (negative Beschleunigung) des Landfahrzeugs zu erreichen.
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Die Notbremsvorrichtung umfasst die Lagereinrichtung. Die Lagereinrichtung trägt die Bremswalze und zwar derart, dass die Bremswalze um ihre Drehachse drehbar an der Lagereinrichtung gelagert ist. Die Bremswalze ist außerdem derart an der Lagereinrichtung gelagert, dass die Bremswalze in Ihrer Drehbarkeit um die Drehachse abgebremst werden kann.
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Die Bremswalze weist eine äußere Mantelwand auf, die eine Walzenlauffläche bildet. Die Bremswalze wird insoweit von einem zumindest im Wesentlichen oder genau kreiszylindrischen Körper gebildet, der um seine Symmetrieachse drehbar an der Lagereinrichtung gelagert ist. Die Bremswalze kann rohrartig hohl ausgebildet sein, oder kreisrundstabartig massiv ausgebildet sein. Die Bremswalze ist relativ zum Fahrgestell derart angeordnet, dass die Bremswalze, wenn sie in der Notbetriebsstellung mit der Fahrbahn in Kontakt ist, um ihre Drehachse drehend mit ihrer Walzenlauffläche auf der Fahrbahn abwälzen kann. Die Walzenlauffläche ist aus einem Werkstoff ausgebildet, der in Paarung mit der Fahrbahn, insbesondere mit Asphalt, eine hohe Adhäsion d.h. eine hohe Fahrbahnhaftung / Straßenhaftung (Grip) aufweist. Die Walzenlauffläche kann somit vorzugsweise in analoger Weise ausgebildet sein, wie das Laufprofil von an sich bekannten Luftreifen der Räder von Landfahrzeugen.
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Die Positioniervorrichtung, welche die Lagereinrichtung mit der Bremswalze trägt, ist zwischen einer Verwahrungsstellung, in welcher die Walzenlauffläche der Bremswalze von der Fahrbahn abgehoben ist, und einer Notbetriebsstellung, in welcher die Walzenlauffläche der Bremswalze mit der Fahrbahn in Kontakt ist, automatisch verstellbar ausgebildet.
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Die Positioniervorrichtung hält die Lagereinrichtung mit der Bremswalze an dem Fahrgestell und lagert die Lagereinrichtung mit der Bremswalze relativ zum Fahrgestellt beweglich, derart, dass die Lagereinrichtung zusammen mit der Bremswalze aus der Verwahrungsstellung in die Notbetriebsstellung bewegt werden kann.
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Die Positioniervorrichtung kann in einer ersten Ausführungsform ausgebildet sein, die Lagereinrichtung mit der Bremswalze aus der Verwahrungsstellung in die Notbetriebsstellung zu schwenken. Die Positioniervorrichtung kann dazu wenigstens einen Hebelarm aufweisen, der einerseits mit seinem einen Ende an dem Fahrgestell schwenkbar gelagert ist und andererseits mit seinem anderen Ende die Lagereinrichtung mit der Bremswalze trägt. Durch eine Schwenkbewegung des wenigstens einen Hebelarms kann die Bremswalze aus der Verwahrungsstellung in die Notbetriebsstellung geschwenkt werden. Der wenigstens eine Hebelarm der Positioniervorrichtung kann beispielsweise analog eines Längslenkers oder eines Querlenkers eines Fahrwerks eines Kraftfahrzeugs ausgebildet sein. Die Positioniervorrichtung kann ausgebildet sein, die Lagereinrichtung mit der Bremswalze beispielsweise an den beiden gegenüberliegenden Axialenden der Bremswalze mittels wenigstens eines Paares von Hebelarmen oder Lenkern (Längslenker oder Querlenker) zu lagern.
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Die Positioniervorrichtung kann in einer zweiten Ausführungsform ausgebildet sein, die Lagereinrichtung mit der Bremswalze aus der Verwahrungsstellung in die Notbetriebsstellung linear zu bewegen. Die Positioniervorrichtung kann dazu wenigstens eine Schiebelagerung mit zwei linear gegeneinander verstellbaren Lagerkörpern aufweisen, wobei der eine (stehende) Lagerkörper der Schiebelagerung an dem Fahrgestell befestigt ist und der andere (bewegliche) Lagerkörper die Lagereinrichtung mit der Bremswalze trägt. Durch eine lineare Bewegung des beweglichen Lagerkörpers der Schiebelagerung kann die Bremswalze aus der Verwahrungsstellung in die Notbetriebsstellung linear bewegt werden. Die Positioniervorrichtung kann ausgebildet sein, derart, dass die Lagereinrichtung mit der Bremswalze beispielsweise an den beiden gegenüberliegenden Axialenden der Bremswalze mittels wenigstens eines Paares von Schiebelagerungen gelagert ist.
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Sowohl in der ersten weiterbildenden Ausführungsform mit schwenkbaren Hebelarmen, als auch in der zweiten weiterbildenden Ausführungsform mit Schiebelagerungen kann die Positioniervorrichtung einen Energiespeicher aufweisen, der ausgebildet ist, in der Verwahrungsstellung der Bremswalze eine Energiemenge vorzuhalten, die zum Zeitpunkt der Aktivierung der Notbremsvorrichtung, beispielsweise automatisch durch die Sicherheitssteuervorrichtung des Landfahrzeugs freigegeben wird, so dass diese Energiemenge die Bremswalze in die Notbetriebsstellung bewegt. Der Energiespeicher kann in einer ersten Variante ein mechanischer Energiespeicher sein. Der mechanische Energiespeicher kann beispielsweise eine mechanische Feder aufweisen, die in einem Verriegelungszustand vorgespannt gelagert ist und sich in einer Entriegelungsstellung zum Zeitpunkt der Aktivierung der Notbremsvorrichtung entspannt, um die Bremswalze in die Notbetriebsstellung zu treiben. Der Energiespeicher kann in einer zweiten Variante ein pneumatischer Energiespeicher sein. Der pneumatische Energiespeicher kann beispielsweise einen Druckbehälter aufweisen, in dem ein unter Druck stehendes Gas vorgehalten ist und nach einem Öffnen eines Ventils zum Zeitpunkt der Aktivierung der Notbremsvorrichtung sich das Gas in einen Pneumatikzylinder entspannt, der in Folge dessen bewegt wird, um die Bremswalze in die Notbetriebsstellung zu treiben.
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Die Positioniervorrichtung und der Energiespeicher sind insbesondere derart zu dimensionieren bzw. auszulegen, dass die Bremswalze in einem Zeitfenster von höchstens wenigen zehntel Sekunden oder sogar hundertstel Sekunden aus der Verwahrungsstellung vollständig in die Notbetriebsstellung bewegt werden kann. Neben mechanischen Energiespeichern und pneumatischen Energiespeichern kann die Positioniervorrichtung deshalb gegebenenfalls auch pyrotechnische Einrichtungen, insbesondere analog den Gasgeneratoren von Airbagsystemen aufweisen.
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Die Energiemenge des Energiespeichers muss so hoch sein, dass die Positioniervorrichtung die Bremswalze so stark gegen die Fahrbahn drücken kann, dass in Gegenreaktion zu der Bewegung der Bremswalze in die Notbetriebsstellung, die Lenkräder der Vorderachse des Landfahrzeugs zumindest weitgehend oder vollständig von der Fahrbahn abheben.
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Indem die Positioniervorrichtung ausgebildet ist, in der Notbetriebsstellung der Bremswalze die Lenkräder der Vorderachse zumindest weitgehend oder vollständig von der Fahrbahn abzuheben, kann eine weitgehend größtmögliche Normalkraft auf die Bremswalze einwirken. Insoweit kann eine maximale Normalkraft dann bereitgestellt werden, wenn die Lenkräder der Vorderachse tatsächlich vollständig von der Fahrbahn abgehoben sind. Der Umstand, dass in einem vollständig abgehobenen Zustand der Lenkräder der Vorderachse das Landfahrzeug nicht mehr lenkbar ist, kann erfindungsgemäß unberücksichtigt bleiben, denn im Falle einer Notsituation, wenn eine Kollision unmittelbar droht oder kurz bevorsteht, kann ein hypothetisch gewünschter Lenkversuch unter realistischen Umständen gar keine substantielle Wirkung d.h. keine maßgebliche Verbesserung oder Abhilfe der Notsituation schaffen. Erfindungsgemäß wird deshalb eine größere und bedeutendere Wirkung zur Vermeidung einer Kollision oder zur Verringerung von Kollisionsfolgen in der großen Bremswirkung der Bremswalze unter höchstmöglicher Normalkraft erachtet.
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Gegebenenfalls kann jedoch vorgesehen sein, dass die Lenkräder der Vorderachse entgegen der bevorzugten Maximallösung nicht vollständig von der Fahrbahn abgehoben werden, sondern noch in einem geringen Umfang einen Kontakt und damit eine gewisse Haftung zur Fahrbahn behalten. Es soll jedoch mindestens ein überwiegender Anteil der Normalkräfte, insbesondere ein Anteil von mindestens 80% der Normalkräfte von der Vorderachse abgezogen und auf die Bremswalze geleitet werden.
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Die Bremswalze kann eine sich in Richtung der Drehachse erstreckende Walzenbreite aufweisen, die mindestens so groß ist, dass sich die Bremswalze zumindest über eine wesentliche Fahrzeugbreite zwischen der Innenseitenwand eines linken Lenkrades der Vorderachse und der Innenseitenwand eines rechten Lenkrades der Vorderachse erstreckt. Alternativ oder ergänzend kann die Bremswalze sich sogar über eine Fahrzeugbreite erstrecken, bei der die Bremswalze, in Fahrtrichtung betrachtet, die Lenkräder der Vorderachse zumindest teilweise oder vollständig zwischen der Außenseitenwand des linken Lenkrades der Vorderachse und der Außenseitenwand des rechten Lenkrades der Vorderachse überlappt.
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Der erfindungsgemäße Nutzen vergrößert sich, je breiter die Bremswalze ausgebildet ist. Eine gewisse Verbesserung der Bremsverzögerung gegenüber der alleinigen Nutzung der Vorderräder und der Hinterräder des Landfahrzeugs kann sich schon allein dadurch ergeben, dass für die Walzenlauffläche der erfindungsgemäßen Bremswalze eine Gummimischung verwendet wird, die deutlich weicher ist, als die Gummimischung der Reifen der Vorderräder und der Hinterräder des Landfahrzeugs. Eine deutliche Verbesserung der Bremsverzögerung ergibt sich bzw. die Bremsverzögerung kann weiter gesteigert werden, ggf. auch ohne die Nutzung einer weicheren Gummimischung für die Walzenlauffläche der Bremswalze, je breiter die Bremswalze ausgebildet ist. Aufgrund einer vergrößerten Walzenbreite ergibt sich eine entsprechend vergrößerte Aufstandsfläche der Bremswalze auf der Fahrbahn.
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Eine Verzögerungskraft der Bremswalze kann mittels eines Antiblockiersystems (ABS) des Landfahrzeugs automatisch geregelt werden, um einen Schlupf der Bremswalze relativ zur Fahrbahn in der Notbetriebsstellung der Bremswalze zu reduzieren oder sogar ganz zu verhindern. So kann eine möglichst große Haftung der Bremswalze auf der Fahrbahn sichergestellt werden.
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Die Notbremsvorrichtung kann ausgebildet sein, die Verzögerungskraft der Bremswalze mittels des Antiblockiersystems (ABS) der Lenkräder der Vorderachse automatisch zu regeln. Demgemäß kann ein separates Antiblockiersystem an der Notbremsvorrichtung entfallen und das am Landfahrzeug sowieso für die Vorderräder und Hinterräder vorhandene Antiblockiersystem mit genutzt werden.
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Die Notbremsvorrichtung kann jedoch alternativ oder ergänzend zu einem fahrzeugseitigen Antiblockiersystem ein von dem Antiblockiersystem (ABS) der Lenkräder und Räder zum Fahren des Landfahrzeugs verschiedenes, eigenes Antiblockiersystem aufweisen, das ausgebildet ist, die Verzögerungskraft der Bremswalze automatisch zu regeln.
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Die Positioniervorrichtung kann ausgebildet sein, in der Notbetriebsstellung der Bremswalze die Bremswalze mit ihrer Walzenlauffläche gegen die Radlaufflächen der Lenkräder der Vorderachse zu drücken. Wenn in der Notbetriebsstellung die Bremswalze mit ihrer Walzenlauffläche gegen die Radlaufflächen der Lenkräder der Vorderachse drückt, kann in besonders einfacher bzw. effektiver Weise die Betriebsbremseinrichtung und insbesondere auch das Antiblockiersystem der Betriebsbremseinrichtung der Lenkräder zum Verzögern der Bremswalze und/oder zum Verhindern des Blockierens der Bremswalze genutzt werden.
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Die Walzenlauffläche der Bremswalze kann hinsichtlich ihrer Werkstoffzusammensetzung und/oder hinsichtlich ihres Laufflächenaufbaus in analoger Weise zu den Laufflächen von Luftreifen an Rädern von Landfahrzeugen ausgebildet sein. Dies kann bedeuten, dass die Gummimischung der Walzenlauffläche identisch oder zumindest ähnlich sein kann. Allerdings kann die Gummimischung der Walzenlauffläche durchaus deutlich weicher ausgebildet sein, als es bei Luftreifen an Rädern von Landfahrzeugen üblich ist. Die Gummimischung der Walzenlauffläche muss nämlich nicht die Anforderungen an die Haltbarkeit gegen Verschleiß aufweisen, wie die Luftreifen an Rädern von Landfahrzeugen. Die Walzenlauffläche der Bremswalze muss nämlich nur eine sehr kurze Haltbarkeit im Rahmen eines einmaligen Notbetriebs, wie beispielsweise wenige Sekunden aufweisen. Die Walzenlauffläche der Bremswalze muss daher keine Haltbarkeit über einen längeren Zeitraum aufweisen. Die Walzenlauffläche der Bremswalze kann in einer speziellen Ausführungsvariante auch entgegen der im Straßenverkehr üblichen profilierten Reifen profillos ausgebildet sein d.h. in Art eines Glattreifens (Slick) ausgebildet sein.
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Die Bremswalze, insbesondere die Walzenlauffläche der Bremswalze kann durch eine Heizeinrichtung beheizt sein. Eine weitere Erhöhung der Haftfähigkeit der Bremswalze bzw. der Walzenlauffläche auf der Fahrbahn kann dadurch erzielt werden, indem die Walzenlauffläche eine gegenüber der Umgebung (ca. 20 C° Celsius) deutlich erhöhte Temperatur von insbesondere ca. 60 bis 80 C° Celsius aufweist. Die Bremswalze kann eine von den üblichen Komponenten des Landfahrzeugs separate, eigene Heizeinrichtung aufweisen.
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Die Heizeinrichtung für die Bremswalze kann aber auch einen an den Kühlwasserkreislauf eines Verbrennungsmotors des als Kraftfahrzeug ausgebildeten Landfahrzeugs angeschlossenen Heizkreislauf aufweisen, der ausgebildet ist, in dem Verbrennungsmotor des Kraftfahrzeugs erhitzte Flüssigkeit aus dem Verbrennungsmotor heraus und an die Bremswalze, insbesondere an die Walzenlauffläche der Bremswalze zu leiten. Mit dieser Ausführungsvariante kann eine separate Heizeinrichtung entfallen. Dies ist auch im Hinblick auf energetische Aspekte sinnvoll. So kann die sowieso anfallende Abwärme des Verbrennungsmotors zum Anheizen der Walzenlauffläche der Bremswalze genutzt werden. Die Abwärme des Verbrennungsmotors würde andernfalls ungenutzt verloren gehen. Dies beutete auch, dass die Bremswalze der erfindungsgemäßen Notbremsvorrichtung insoweit als ein Kühler des Verbrennungsmotors des Fahrzeugs wirken kann.
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Die Lagereinrichtung und/oder die Positioniervorrichtung können ausgebildet sein, die Bremswalze in der Verwahrungsstellung und/oder in der Notbetriebsstellung in Fahrtrichtung des Landfahrzeugs zumindest im Wesentlichen oder vollständig vor den Lenkrädern der Vorderachse des Landfahrzeugs zu positionieren.
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Die erfindungsgemäße Notbremsvorrichtung ist im Allgemeinen als eine von dem Landfahrzeug zunächst eigenständige Vorrichtung beschrieben und beansprucht. Die erfindungsgemäße Notbremsvorrichtung bildet insoweit einen vom Landfahrzeug separat gewerblich verwertbaren Gegenstand und ist demgemäß auch so beansprucht. Die Erfindung wird jedoch insbesondere auch in Zusammenwirken mit dem Landfahrzeug, welches eine erfindungsgemäße Notbremsvorrichtung aufweist, verwirklicht.
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Die Erfindung betrifft somit auch ein Landfahrzeug, das ein Fahrgestell und ein mit dem Fahrgestell verbundenes Fahrwerk mit Lenkrädern an einer Vorderachse des Fahrwerks und mit Rädern an einer Hinterachse des Fahrwerks aufweist, wobei die Lenkräder und die Räder zum Fahren des Landfahrzeugs auf einer Fahrbahn ausgebildet sind und durch eine Betriebsbremseinrichtung des Landfahrzeugs in ihrer jeweiligen Drehbarkeit beeinflussbar sind, wobei das Landfahrzeug eine Notbremsvorrichtung aufweist, mit:
- - einer Lagereinrichtung,
- - einer an der Lagereinrichtung um eine Drehachse drehbar und abbremsbar gelagerte Bremswalze, die eine äußere Mantelwand aufweist, die eine Walzenlauffläche bildet,
- - einer mit dem Fahrgestell verbundene Positioniervorrichtung, welche die Lagereinrichtung mit der Bremswalze trägt und die zwischen einer Verwahrungsstellung, in welcher die Walzenlauffläche der Bremswalze von der Fahrbahn abgehoben ist, und
einer Notbetriebsstellung, in welcher die Walzenlauffläche der Bremswalze mit der Fahrbahn in Kontakt ist, automatisch verstellbar ist, wobei
die Positioniervorrichtung ausgebildet ist, in der Notbetriebsstellung der Bremswalze die Lenkräder der Vorderachse zumindest weitgehend oder vollständig von der Fahrbahn abzuheben.
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Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Landfahrzeugs können gemäß der Gegenstände der abhängigen Patentansprüche ausgebildet sein.
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Nachdem durch den Notbremsbetrieb beispielsweise eine Kollision verhindert wurde, kann die Bremswalze wieder in die Verwahrungsstellung gebracht werden, so dass das Landfahrzeug gegebenenfalls wieder normal weiter bewegt werden kann.
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Ein konkretes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der nachfolgenden Figurenbeschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren näher erläutert. Konkrete Merkmale dieses exemplarischen Ausführungsbeispiels können unabhängig davon, in welchem konkreten Zusammenhang sie erwähnt sind, gegebenenfalls auch einzeln oder auch in anderen Kombinationen der Merkmale betrachtet, allgemeine Merkmale der Erfindung darstellen.
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Die Figuren zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung eines Landfahrzeugs in der Bauart eines Kraftfahrzeugs mit einer erfindungsgemäßen Notbremsvorrichtung in einer Verwahrungsstellung einer Bremswalze der Notbremsvorrichtung;
- 2 eine schematische Darstellung des Kraftfahrzeugs gemäß 1 mit der Bremswalze der erfindungsgemäßen Notbremsvorrichtung in einer ersten Notbetriebsstellung ;
- 3 eine weitere schematische Darstellung des Kraftfahrzeugs gemäß 1 mit der Bremswalze der erfindungsgemäßen Notbremsvorrichtung in einer zweiten Notbetriebsstellung, in der die Bremswalze an den Lenkrädern der Vorderachse ansteht;
- 4 eine vergrößerte schematische Teildarstellung des Kraftfahrzeugs gemäß 1 im Frontbereich des Kraftfahrzeugs;
- 5 eine schematische Frontansicht auf das Kraftfahrzeugs gemäß 1 mit einer Walzenbreite der Bremswalze, die sich über einen wesentlichen Teil der Fahrzeugbreite erstreckt; und
- 6 eine schematische Frontansicht auf das Kraftfahrzeugs gemäß 1 mit einer Walzenbreite der Bremswalze, die sich zumindest annähernd über die gesamte Fahrzeugbreite erstreckt und die Lenkräder der Vorderachse zumindest teilweise überlappt.
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Das in 1 bis 6 dargestellte Landfahrzeug 1 umfasst eine erfindungsgemäße Notbremsvorrichtung 2. Das Landfahrzeug 1 ist im Falle des dargestellten Ausführungsbeispiels als ein Kraftfahrzeug 1a ausgebildet. Es umfasst ein Fahrgestell 3 und ein mit dem Fahrgestell 3 verbundenes Fahrwerk 4 mit Lenkrädern 5 an einer Vorderachse 4.1 des Fahrwerks 4 und mit Rädern 6 an einer Hinterachse 4.2 des Fahrwerks 4. Die Lenkräder 5 und die Räder 6 sind zum Fahren des Landfahrzeugs 1 bzw. des Kraftfahrzeugs 1a auf einer Fahrbahn 7 ausgebildet. Das Landfahrzeug 1 umfasst, wie in 4 aufgezeigt ist, eine Betriebsbremseinrichtung 8, mittels der die Lenkräder 5 und die Räder 6 in ihrer jeweiligen Drehbarkeit beeinflussbar sind.
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Die im Falle des dargestellten Ausführungsbeispiels an dem Landfahrzeug 1 bzw. an dem Kraftfahrzeug 1a angebrachte Notbremsvorrichtung 2 umfasst:
- - eine Lagereinrichtung 9,
- - eine an der Lagereinrichtung 9 um eine Drehachse D drehbar und abbremsbar gelagerte Bremswalze 10, die eine äußere Mantelwand aufweist, die eine Walzenlauffläche 11 bildet,
- - eine mit dem Fahrgestell 3 verbundene Positioniervorrichtung 12, welche die Lagereinrichtung 9 mit der Bremswalze 10 trägt und die zwischen einer Verwahrungsstellung gemäß 1, in welcher die Walzenlauffläche 11 der Bremswalze 10 von der Fahrbahn 7 abgehoben ist, und einer Notbetriebsstellung gemäß 2 oder 3, in welcher die Walzenlauffläche 11 der Bremswalze 10 mit der Fahrbahn 7 in Kontakt ist, automatisch verstellbar ist.
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Die Positioniervorrichtung 12 ist ausgebildet, in der Notbetriebsstellung der Bremswalze 10, wie in 2 und 3 aufgezeigt ist, die Lenkräder 5 der Vorderachse 4.1 zumindest weitgehend und im dargestellten Falle auch vollständig von der Fahrbahn 7 abzuheben.
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In 4 ist schematisch angedeutet, wie eine Verzögerungskraft der Bremswalze 10 mittels eines Antiblockiersystems 13.1 des Landfahrzeugs 1 automatisch geregelt werden kann, um einen Schlupf der Bremswalze 10 relativ zur Fahrbahn 7 in der Notbetriebsstellung der Bremswalze 10 zu reduzieren oder sogar ganz zu verhindern.
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Die Notbremsvorrichtung 2 kann demgemäß ausgebildet sein, die Verzögerungskraft der Bremswalze 10 mittels des Antiblockiersystems 13.1 der Lenkräder 5 der Vorderachse 4.1 automatisch zu regeln.
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Alternativ kann die Notbremsvorrichtung 2 ein von dem Antiblockiersystem 13.1 der Lenkräder 5 und Räder 6 zum Fahren des Landfahrzeugs 1 verschiedenes, eigenes Antiblockiersystem 13.2 aufweisen, das ausgebildet ist, die Verzögerungskraft der Bremswalze 10 automatisch zu regeln.
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Die 3 zeigt schematisch eine Ausführungsvariante, bei der die Positioniervorrichtung 12 ausgebildet ist, in der Notbetriebsstellung der Bremswalze 10 die Bremswalze 10 mit ihrer Walzenlauffläche 11 gegen die Radlaufflächen der Lenkräder 5 der Vorderachse 4.1 zu drücken.
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Die 3 zeigt außerdem schematisch, wie in einer alternativen oder ergänzenden Ausführungsvariante die Bremswalze 10, insbesondere die Walzenlauffläche 11 der Bremswalze 10 durch eine Heizeinrichtung 14 beheizt sein kann.
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In einer speziellen Ausführungsform kann dabei die Heizeinrichtung 14 für die Bremswalze 10 einen an den Kühlwasserkreislauf eines Verbrennungsmotors 14.1 als Heizeinrichtung 14 des als Kraftfahrzeug 1a ausgebildeten Landfahrzeugs 1 angeschlossenen Heizkreislauf 15 aufweisen, der ausgebildet ist, in dem Verbrennungsmotor 14.1 des Kraftfahrzeugs 1a erhitzte Flüssigkeit d.h. Kühlwasser aus dem Verbrennungsmotor 14.1 heraus und an die Bremswalze 10, insbesondere an die Walzenlauffläche 11 der Bremswalze 10 zu leiten. Um dies zu erreichen, kann die Bremswalze 10 bzw. die Walzenlauffläche 11 der Bremswalze 10 direkt an den Kühlwasserkreislauf des Verbrennungsmotors 14.1, beispielsweise über dessen Kühler 16 bzw. im Kühlwasserkreislauf strömungstechnisch dem Kühler 16 vorgelagert, angeschlossen sein. Insoweit kann ggf. auch der Kühler 16 durch die Bremswalze 10 zumindest teilweise oder vollständig ersetzt sein.
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Wie in 5 aufgezeigt ist, kann sich die Bremswalze 10 eine sich in Richtung der Drehachse D erstreckende Walzenbreite B aufweisen, die mindestens so groß ist, dass sich die Bremswalze 10 zumindest über eine wesentliche Fahrzeugbreite zwischen der Innenseitenwand eines linken Lenkrades 5 der Vorderachse 4.1 und der Innenseitenwand eines rechten Lenkrades 5 der Vorderachse 4.1 erstreckt.
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Wie in 6 aufgezeigt ist, kann die Bremswalze 10 sich sogar über eine Fahrzeugbreite erstrecken, bei der die Bremswalze 10, in Fahrtrichtung betrachtet, die Lenkräder 5 der Vorderachse 4.1 zumindest teilweise oder vollständig zwischen der Außenseitenwand des linken Lenkrades 5 der Vorderachse 4.1 und der Außenseitenwand des rechten Lenkrades 5 der Vorderachse 4.1 überlappt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Landfahrzeug
- 1a
- Kraftfahrzeug
- 2
- Notbremsvorrichtung
- 3
- Fahrgestell
- 4
- Fahrwerk
- 4.1
- Vorderachse
- 4.2
- Hinterachse
- 5
- Lenkräder
- 6
- Räder
- 7
- Fahrbahn
- 8
- Betriebsbremseinrichtung
- 9
- Lagereinrichtung
- 10
- Bremswalze
- 11
- Walzenlauffläche
- 12
- Positioniervorrichtung
- 13.1
- Antiblockiersystem
- 13.2
- eigenes Antiblockiersystem
- 14
- Heizeinrichtung
- 14.1
- Verbrennungsmotor
- 15
- Heizkreislauf
- 16
- Kühler
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102014003830 B4 [0002]
