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Die Erfindung bezieht sich auf eine Zusatzbremsvorrichtung für ein Fahrzeug und auf ein Fahrzeug mit einer Zusatzbremsvorrichtung. Die Erfindung bezieht sich zudem auf ein Verfahren zum Bremsen eines Fahrzeugs mit einer Zusatzbremsvorrichtung.
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Es sind Notbremssysteme bekannt, welche ein Fahrzeug in einem Notfall bis zu dessen Stillstand abbremsen. Eine beträchtliche Anzahl von Fahrzeugunfällen können jedoch auch mit derartigen Notbremssystemen nicht verhindert werden.
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Aus
DE102014003830A1 ist eine Walzenbremse für ein Nutzkraftfahrzeug bekannt, welche ein sicheres Bremsen bei Glatteis ermöglicht.
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Aus
DE102004058354A1 ist ein Raupenbremssystems für Fahrzeuge zum Zweck der Gefahrenbremsung im Straßenverkehr bekannt.
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Ausgehend von den genannten Dokumenten ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine alternative und verbesserte Zusatzbremsvorrichtung zur Verfügung zu stellen.
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Eine Zusatzbremsvorrichtung für ein Fahrzeug weist einen in Richtung einer Fahrbahn absenkbaren Bremsträger, einen an dem absenkbaren Bremsträger angeordneten Reibungsfläche zum temporären Erzeugen von einer Flächenpressung zwischen der Reibungsfläche und der Fahrbahn, und eine Führungseinrichtung zum Pressen der Reibungsfläche in Richtung der Fahrbahn auf. Die Reibungsfläche ist beweglich an dem absenkbaren Bremsträger angeordnet, um beim Erzeugen von der Flächenpressung einen Bremsschlupf zwischen der Reibungsfläche und der Fahrbahn hervorzurufen.
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Die Reibungsfläche ist auf einem geschlossenen Reibungsband ausgebildet, welches an dem absenkbaren Bremsträger an mindestens zwei Rollen abrollbar angeordnet ist. Das Reibungsband weist einen ersten Zahnriemen auf. Die Führungseinrichtung ist mittels eines geschlossenen zweiten Zahnriemens und mittels einer Führungsplatte ausgeformt, wobei die Führungsplatte den zweiten Zahnriemen an einem Abschnitt kontaktiert und spannt. Die Führungseinrichtung ist so innerhalb des absenkbaren Bremsträgers angeordnet, dass der zweite Zahnriemen an dem Abschnitt in den ersten Zahnriemen eingreift und der erste Zahnriemen mittels der Führungsplatte auf die Fahrbahn gepresst wird.
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Die Zusatzbremsvorrichtung kann zusätzlich zu einer Betriebsbremse und einer Feststellbremse des Fahrzeugs für dieses vorgesehen sein. Bei der Zusatzbremsvorrichtung kann es sich um eine Notbremsvorrichtung beziehungsweise ein Notverzögerungsaggregat für ein Fahrzeug handeln, welche für eine einmalige Bremsung des Fahrzeugs bis zu dessen Stillstand ausgebildet sein kann. Bei einer derartigen einmaligen Bremsung kann ein Bauteil der Zusatzbremsvorrichtung, welches eine für die Bremsung notwendige Bremskraft hervorrufen kann, irreversibel beschädigt werden.
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Bei dem Fahrzeug kann es sich um ein nicht schienengebundenes Landfahrzeug, beispielsweise einen Personenkraftwagen oder einen Lastkraftwagen, handeln.
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Die Zusatzbremsvorrichtung weist einen in Richtung einer Fahrbahn absenkbaren Bremsträger auf. Bei der Fahrbahn kann es sich um eine Straße, befestigt oder unbefestigt, handeln. Die Zusatzbremsvorrichtung kann mit dem absenkbaren Bremsträger in Richtung der Fahrbahn absenkbar an dem Fahrzeug angebracht werden. Absenkbar bedeutet, dass der Bremsträger der Zusatzbremsvorrichtung bei Bedarf abgesenkt werden kann.
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Der absenkbare Bremsträger kann hierfür eine Absenkeinrichtung aufweisen, mit welcher der absenkbare Bremsträger am Fahrzeug anbringbar ist, wenn die Zusatzbremsvorrichtung in einem Fahrzeug verwendet wird. Bei der Absenkeinrichtung kann es sich um eine aktive Absenkeinrichtung handeln, wobei die Absenkeinrichtung einen Aktor zum Absenken des Bremsträgers in Richtung der Fahrbahn aufweisen kann. Die Absenkeinrichtung kann daher dazu ausgebildet sein, eine Kraft in Richtung der Fahrbahn zu erzeugen. Alternativ oder zusätzlich dazu kann die Absenkeinrichtung auch dazu ausgebildet sein, eine auf einer Gewichtskraft basierende Kraft in Richtung der Fahrbahn zu erzeugen. Bei der Gewichtskraft kann es sich um eine durch zumindest eine Komponente des Bremsträgers ausgebildete Gewichtskraft handeln.
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Die Zusatzbremsvorrichtung weist eine an dem absenkbaren Bremsträger angeordnete Reibungsfläche zum temporären Erzeugen von einer Flächenpressung zwischen der Reibungsfläche und der Fahrbahn auf. Bei der Reibungsfläche handelt es sich nicht um einen Kontaktbereich eines Fahrzeugrads mit der Fahrbahn, sondern um eine Kontaktfläche der Zusatzbremsvorrichtung mit der Fahrbahn als eine zusätzliche Reibungsfläche zum temporären Abbremsen des Fahrzeugs. In einem auf die Fahrbahn abgesenkten Zustand des Bremsträgers kann sich durch die erzeugte Flächenpressung eine Reibung zwischen der Reibungsfläche und der Fahrbahn ausbilden. In Abhängigkeit von der Flächendimension der Reibungsfläche und der erzeugten Flächenpressung kann sich somit eine entsprechende Reibkraft ausbilden.
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Bei der Zusatzbremsvorrichtung ist die Reibungsfläche beweglich an dem absenkbaren Bremsträger angeordnet, um beim Erzeugen von der Flächenpressung einen Bremsschlupf zwischen der Reibungsfläche und der Fahrbahn hervorzurufen. Die Reibungsfläche kann sich hierfür in dem auf die Fahrbahn abgesenkten Zustand des Bremsträgers in Fahrtrichtung des Fahrzeugs bewegen. Die Reibungsfläche kann derart beweglich an dem absenkbaren Bremsträger angeordnet sein, dass sie sich in dem abgesenkten Zustand des Bremsträgers beim Erzeugen von der Flächenpressung in Fahrtrichtung des Fahrzeugs langsamer bewegt als das Fahrzeug sich dabei relativ zur Fahrbahn fortbewegt. Die Reibungsfläche kann derart beweglich an dem absenkbaren Bremsträger angeordnet sein, dass sich eine Beweglichkeit der Reibungsfläche in dem abgesenkten Zustand des Bremsträgers beim Erzeugen von der Flächenpressung vermindert. Der so hervorgerufene Bremsschlupf kann somit in effizienter Weise das Fahrzeug Abbremsen und zum Stillstand bringen. Basierend auf der Flächenpressung kann sich so in vorteilhafter Weise ein optimaler Bremsschlupf, welcher beispielsweise einen Schlupfwert zwischen 10% und 30% oder zwischen 13% und 18% aufweisen kann, beziehungsweise ein maximaler Reibwert ausbilden. Ein Blockieren der Reibungsfläche auf dem absenkbaren Bremsträger kann somit effizient vermieden werden.
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Der Bremsschlupf zwischen der Reibungsfläche und der Fahrbahn kann durch eine Anpresskraft hervorgerufen beziehungsweise eingestellt werden, mit welcher die Reibungsfläche in Richtung der Fahrbahn gedrückt wird. Alternativ oder zusätzlich kann der Bremsschlupf zwischen der Reibungsfläche und der Fahrbahn durch ein Abbremsen von einer Bewegung von der Reibungsfläche hervorgerufen beziehungsweise eingestellt werden.
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Die Reibungsfläche ist auf einem geschlossenen Reibungsband ausgebildet, welches an dem absenkbaren Bremsträger an mindestens zwei Rollen abrollbar angeordnet ist. Das Reibungsband kann sich daher bei erzeugter Flächenpressung auf beziehungsweise zu dem Bremsträger abrollen. Das Reibungsband kann formschlüssig oder kraftschlüssig mit mindestens einer der Rollen verbunden sein. Ein entsprechender Formschluss kann beispielsweise durch ein Ineinandergreifen von dem Reibungsband und der mindestens einen Rolle hergestellt werden. Ein entsprechender Kraftschluss kann alternativ oder zusätzlich zu einem Formschluss beispielsweise durch eine Vorspannung von dem geschlossenen Reibungsband durch die mindestens zwei Rollen hergestellt werden. Das geschlossene Reibungsband kann zwischen den mindestens zwei Rollen die Reibungsfläche ausbilden. Die Reibungsfläche kann daher zwischen den mindestens zwei Rollen aufgespannt sein.
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Die Reibungsfläche beziehungsweise das geschlossene Reibungsband kann abrollbar an dem absenkbaren Bremsträger angeordnet sein. Eine Beweglichkeit der Reibungsfläche bezogen auf den absenkbaren Bremsträger kann daher auf einer Abrollbarkeit von der Reibungsfläche an dem absenkbaren Bremsträger basieren. Ein Abrollen der Reibungsfläche kann somit eine Bewegung der Reibungsfläche bewirken, wobei diese in Fahrtrichtung des Fahrzeugs beziehungsweise parallel zur Fahrbahn ausgebildet sein kann. Die Bewegung beziehungsweise das Abrollen kann erst durch die Flächenpressung bewirkt werden.
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Das Reibungsband weist einen ersten Zahnriemen auf. Dieser formt das Reibungsband zumindest an seiner den Rollen zugewandten Seite des Reibungsbands aus. Beispielsweise kann das Reibungsband in seiner Gesamtheit als Zahnriemen ausgebildet sein. Alternativ dazu kann das Reibungsband nur an seiner den Rollen zugewandten Seite als Zahnriemen ausgebildet sein und eine umlaufende Beschichtung an seiner den Rollen abgewandten Seite aufweisen, wobei diese Beschichtung dazu ausgeformt ist, die Fahrbahn zu kontaktieren und die Reibungsfläche aufzuweisen.
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Die Führungseinrichtung ist mittels eines geschlossenen zweiten Zahnriemens und mittels einer Führungsplatte ausgeformt, wobei die Führungsplatte den zweiten Zahnriemen an einem Abschnitt kontaktiert und spannt. Die Führungseinrichtung dient dazu eine homogene Flächenpressung der Reibungsfläche zur Fahrbahn zu erzeugen. Die Führungseinrichtung und der Abschnitt sind vorzugsweise zwischen den beiden Rollen angeordnet.
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Die Führungseinrichtung ist so innerhalb des absenkbaren Bremsträgers angeordnet, dass der zweite Zahnriemen an dem Abschnitt in den ersten Zahnriemen eingreift und der erste Zahnriemen in einem Bereich mittels der Führungsplatte auf die Fahrbahn gepresst wird. Der Abschnitt des zweiten Zahnriemens ist derjenige Abschnitt, der in den Bereich des ersten Zahnriemen eingreift, der bei einem Bremsvorgang die Fahrbahn kontaktiert. Der zweite Zahnriemen ist somit derart beweglich ausgeformt, dass dieser direkt in den ersten Zahnriemen eingreift. Das heißt, dass in dem Abschnitt der erste Zahnriemen mit den zweiten Zahnriemen passend verzahnt ist.
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Der zweite Zahnriemen wird mittels zweier weiterer Rollen geführt. Diese sind vorzugsweise kleiner dimensioniert als die beiden Rollen, die dazu dienen das Reibungsband zu führen. Die beiden weiteren Rollen können technisch gleichartig zu den beiden Rollen, die das Reibungsband führen, ausgebildet sein. Die Drehachsen der zwei weiteren Rollen und der zwei Rollen, die das Reibungsband führen, sind parallel zueinander angeordnet. Die zwei weiteren Rollen können sich in dieselbe Richtung wie die beiden Rollen drehen. Alternativ können die zwei weiteren Rollen sich in die entgegengesetzte Richtung wie die beiden Rollen drehen.
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Die Führungsplatte ist so angeordnet, dass diese den Abschnitt des zweiten Zahnriemens kontaktieren kann. Beispielsweise kann die Führungsplatte den zweiten Abschnitt permanent kontaktieren und dadurch den zweiten Zahnriemen spannen. Alternativ dazu kann die Führungsplatte absenkbar ausgebildet sein, so dass diese nur bei Bedarf in Richtung des zweiten Zahnriemens abgesenkt wird, beispielsweise wen die Zusatzbremsvorrichtung in einem Bremsvorgang genutzt wird. Die Führungsplatte kann beispielsweise an den Achsen der beiden weiteren Rollen gelagert sein.
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Die Führungsplatte dient außerdem dazu, den ersten Zahnriemen in dem Bereich, der mit dem zweiten Zahnriemen an dessen Abschnitt verzahnt ist, auf die Fahrbahn zu pressen. Das heißt, dass der erste Zahnriemen und somit die Reibungsfläche anschließend die Fahrbahn kontaktiert, so dass eine Bremskraft erzeugt werden kann. Daher ist die Führungsplatte entsprechend stabil ausgebildet. Die Führungsplatte kann in einer speziellen Ausgestaltung z. B. aus mehreren Einzelsegmenten ausgeformt sein, die flexibel miteinander verbunden sind. Dadurch kann auch bei unebener Fahrbahn ein Pressen des ersten Zahnriemens auf die Fahrbahn erfolgen. So kann mittels der Führungsplatte in effizienter Weise eine besonders groß dimensionierte Wirkfläche beziehungsweise Bremsfläche zwischen der Reibungsfläche und der Fahrbahn erzeugt werden.
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Im Rahmen der Erfindung kann daher eine dynamische Bremsfläche für ein Fahrzeug bereitgestellt werden, mit welcher dieses in einem Notfall abgebremst werden kann. Eine Betriebsbremse des Fahrzeugs kann daher mit der Zusatzbremsvorrichtung beim Abbremsen des Fahrzeug zum Herbeiführen eines Fahrzeugstillstands unterstützt werden. Mit der Zusatzbremsvorrichtung kann daher ein Bremsweg bei einer Notbremsung in vorteilhafter Weise verkürzt werden, da mit der Zusatzbremsvorrichtung in einer Notsituation ein günstiger Reibwert erzielt werden kann.
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Gemäß einer weiterbildenden Ausführungsform der Zusatzbremsvorrichtung weist das Reibungsband und/oder der zweite Zahnriemen zumindest teilweise ein elastisches Material auf. Das Reibungsband und/oder der zweite Zahnriemen können beispielsweise mit einem Gummi beschichtet oder aus einem Gummi gefertigt sein. Gemäß dieser Ausführungsform kann somit ein besonders günstiger Reibwert bei der mit der Reibungsfläche erzeugten Flächenpressung ausgebildet werden.
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Das Reibungsband kann z. B. eine Vielzahl von miteinander verbundenen Gliedern aufweisen. Die Glieder können miteinander beweglich verbunden sein. Das Reibungsband kann daher als ein raupenartiges Band, beispielsweise als ein Gummiraupenband, ausgebildet sein. Die Glieder können zumindest teilweise ein elastisches Material aufweisen, wobei die Glieder beispielsweise mit einem Gummi beschichtet oder aus einem Gummi gefertigt sein können. Ein Abrollverhalten von dem Reibungsband an dem absenkbaren Bremsträger kann so in vorteilhafter Weise verbessert werden.
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Gemäß einer weiterbildenden Ausführungsform ist der zweite Zahnriemen ausgeformt ist aus einem reibarmen Material oder weist eine Beschichtung aus einem reibarmen Material auf. Reibarmes Material weist einen geringen Reibungswiderstand auf. Dadurch ist es möglich, eine Wärmeentwicklung in dem zweiten Zahnriemen und somit auch in dem ersten Zahnriemen während des Notbremsvorgangs so gering wie möglich zu halten. Auch eine Reibung zwischen der Führungsplatte und dem zweiten Zahnriemen wird somit verringert, so dass der Wärmeeintrag über die Führungsplatte in den zweiten Zahnriemen verringert wird.
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Gemäß einer weiterbildenden Ausführungsform ist zwischen der Führungsplatte und dem zweiten Zahnriemen ein Schmierfilm ausgebildet. Dieser Schmierfilm wird beispielsweise mittels einer Ölschmierung oder Fettschmierung erzeugt. Bei einer Ölschmierung wird das Öl z. B. mittels einer Pumpe aufgebracht. Bei einer Fettschmierung wird das Schmierfett beispielsweise in Wartungszyklen aufgebracht. Dadurch wird die Reibung zwischen der Führungsplatte und dem zweiten Zahnriemen wird verringert, so dass der Wärmeeintrag über die Führungsplatte in den zweiten Zahnriemen verringert wird.
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Gemäß einer weiterbildenden Ausführungsform der Zusatzbremsvorrichtung ist die Reibungsfläche in ihrer Beweglichkeit einstellbar an dem absenkbaren Bremsträger angeordnet, um beim Erzeugen von der Flächenpressung einen einstellbaren Bremsschlupf zwischen der Reibungsfläche und der Fahrbahn hervorzurufen. Die Beweglichkeit kann sich ferner durch die erzeugte Flächenpressung selbst einstellen, wobei sich die Beweglichkeit beim Erzeugen von der Flächenpressung während eines Abbremsvorgangs reduzieren kann, um den Bremsschlupf entsprechend einzustellen.
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Gemäß einer weiterbildenden Ausführungsform der Zusatzbremsvorrichtung weist der absenkbare Bremsträger eine Abbremseinrichtung zum Abbremsen von einer Relativbewegung von dem geschlossenen Reibungsband bezüglich des absenkbaren Bremsträgers auf. Die Relativbewegung kann durch die Beweglichkeit der Reibungsfläche entstehen. Die Abbremseinrichtung kann somit beim Erzeugen der Flächenpressung einen für den Bremsschlupf erforderlichen Geschwindigkeitsunterschied zwischen einer Fahrzeuggeschwindigkeit relativ zur Fahrbahn und einer Bewegungsgeschwindigkeit des geschlossenen Reibungsbands relativ zum Fahrzeug bewirken. Die Abbremseinrichtung kann daher den Bremsschlupf zwischen der Reibungsfläche und der Fahrbahn hervorrufen beziehungsweise einstellen.
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Gemäß einer weiterbildenden Ausführungsform der Zusatzbremsvorrichtung ist die Reibungsfläche über mindestens eine Rolle abrollbar an dem absenkbaren Bremsträger angeordnet. Die mindestens eine Rolle kann ferner eine Walze ausbilden. Gemäß dieser Ausführungsform kann die Abbremseinrichtung mindestens eine Bremseinheit zum Abbremsen von einer Rotationsbewegung von der mindestens einen Rolle aufweisen. Die Rotationsbewegung von der mindestens einen Rolle kann somit mit der Abbremseinrichtung verzögert werden. Die Bremseinheit kann eine Bremskraft zum Abbremsen von einem rotierenden Bauteil erzeugen. Bei einem Abbremsen des Fahrzeugs kann Bewegungsenergie von der mindestens einen Bremseinheit absorbiert werden, um einen optimalen Bremsschlupf auszubilden.
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Die mindestens eine Bremseinheit kann mindestens eine Reibungsbremse aufweisen. Bei der Reibungsbremse kann es sich beispielsweise um eine Scheibenbremse oder Trommelbremse handeln. Alternativ oder zusätzlich zu der mindestens einen Reibungsbremse kann die Bremseinheit mindestens eine Wirbelstrombremse aufweisen.
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Gemäß einer weiterbildenden Ausführungsform ist die Führungseinrichtung dazu ausgebildet, eine einstellbare Anpresskraft zu erzeugen. Die Führungseinrichtung kann die Anpresskraft zum Erzeugen von der Flächenpressung und zum Hervorrufen des Bremsschlupfs zwischen der Reibungsfläche und der Fahrbahn erzeugen. Die Führungseinrichtung kann mindestens einen Aktor, beispielsweise einen hydraulischen Zylinder, zum flächenhaften Anpressen der Reibungsfläche auf die Fahrbahn aufweisen. Alternativ oder zusätzlich zu dem Aktor kann die Führungseinrichtung mindestens eine Feder, beispielsweise eine Spiralfeder, zum flächenhaften Anpressen der Reibungsfläche auf die Fahrbahn aufweisen.
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Die Anpresskraft ist einstellbar. Durch ein Einstellen beziehungsweise ein Variieren der Anpresskraft kann der beim Erzeugen von der Flächenpressung hervorgerufene Bremsschlupf zwischen der Reibungsfläche und der Fahrbahn entsprechend eingestellt werden. Zum Einstellen der Anpresskraft kann der Aktor angesteuert werden, um die von ihm erzeugte Anpresskraft einzustellen beziehungsweise zu variieren. Die Anpresskraft kann in Abhängigkeit der Gewichtkraft des Fahrzeugs eingestellt werden, wobei die Anpresskraft in zweckmäßiger Weise betragsmäßig kleiner als die Gewichtskraft des Fahrzeugs ausgebildet sein kann.
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Der Betrag der Anpresskraft kann von einem Fahrerassistenzsystem gesteuert werden, welches auch die Kinematik des Fahrzeugs und die Bremskraft und Bremswirkung der weiteren Bremsen des Fahrzeugs steuert und überwacht. Somit kann in vorteilhafter Weise ein Über- oder Untersteuern des Fahrzeugs während einer aktivierten Zusatzbremsvorrichtung verhindert werden und das Fahrzeug kann während der Verwendung der Zusatzbremsvorrichtung manövrierfähig bleiben.
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Gemäß einer weiterbildenden Ausführungsform weist der absenkbare Bremsträger eine Stützeinrichtung zum Übertragen von Kräften zwischen dem absenkbaren Bremsträger und dem Fahrzeug bei einer erzeugten Flächenpressung auf. Die Kräfte können durch die Flächenpressung erzeugt werden. Die Stützeinrichtung kann beispielsweise Halteseile oder Haltestangen, welche zwischen dem absenkbaren Bremsträger und dem Fahrzeug angeordnet sind, aufweisen.
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Die Erfindung betrifft in einem weiteren Aspekt ein Fahrzeug mit einer Zusatzbremsvorrichtung gemäß dem vorhergehenden Aspekt. Die Zusatzbremsvorrichtung ist vorzugsweise an dem Unterboden des Fahrzeugs angeordnet. So kann die Zusatzbremsvorrichtung vom Unterboden des Fahrzeugs in Richtung der Fahrbahn, auf welcher sich das Fahrzeug bewegen kann, abgesenkt werden.
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Die Erfindung betrifft in einem weiteren Aspekt ein Verfahren zum Bremsen eines Fahrzeugs mit der Zusatzbremsvorrichtung gemäß dem entsprechenden vorhergehenden Aspekt. Das Verfahren weist als einen Schritt ein Absenken der an dem Bremsträger angeordneten Reibungsfläche in Richtung der Fahrbahn auf. Das Verfahren weist als einen weiteren Schritt ein Anpressen der Reibungsfläche auf die Fahrbahn zum temporären Erzeugen einer Flächenpressung zwischen der Reibungsfläche und der Fahrbahn auf. Das Verfahren weist als weiteren Schritt ein Bewegen der Reibungsfläche relativ zum absenkbaren Bremsträger zum Erzeugen eines Bremsschlupfs zwischen der Reibungsfläche und der Fahrbahn beim Erzeugen der Flächenpressung auf.
- 1 zeigt ein Fahrzeug mit einer Zusatzbremsvorrichtung gemäß einer jeweiligen Ausführungsform der Erfindung.
- 2 zeigt die Zusatzbremsvorrichtung von 1 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
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1 zeigt ein Fahrzeug 100, welches sich auf einer Fahrbahn 2 in Fahrtrichtung R des Fahrzeugs 100 vorwärtsbewegt, wobei die Fahrtrichtung R mit einem in den Figuren gezeigten und mit dem Bezugszeichen R gekennzeichneten Pfeil dargestellt ist. An einem Unterboden 102 des Fahrzeugs 100 ist eine Zusatzbremsvorrichtung 10 angeordnet. Die Zusatzbremsvorrichtung 10 weist einen in Richtung der Fahrbahn 2 absenkbaren beziehungsweise beweglichen Bremsträger 12 auf. Der absenkbare Bremsträger 12 ist vom Unterboden 102 nach unten bewegbar.
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An dem absenkbaren Bremsträger 12 ist eine Reibungsfläche 22 angeordnet, wobei die Reibungsfläche 22 an einer unteren Seite des absenkbaren Bremsträgers 12 ausgebildet ist. Der Bremsträger 12 ist detailliert in 2 dargestellt.
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In einem in 1 gezeigten abgesenkten Zustand des Bremsträgers 12 kontaktiert die Reibungsfläche 22 die Fahrbahn 2. In einem in den Figuren nicht gezeigten nicht abgesenkten Zustand des absenkbaren Bremsträger 12 ist dieser oberhalb und beabstandet zur Fahrbahn 2 an dem Unterboden 102 angeordnet. In dem abgesenkten Zustand des Bremsträgers 12 wird die Reibungsfläche 22 durch den Bremsträger 12 auf die Fahrbahn 2 gedrückt beziehungsweise gepresst. So wird zwischen der Reibungsfläche 22 und der Fahrbahn 2 in dem abgesenkten Zustand des Bremsträgers 12 eine Flächenpressung P zwischen der Reibungsfläche 22 und der Fahrbahn 2 erzeugt. Die Flächenpressung P wird in dem abgesenkten Zustand des Bremsträgers 12 temporär erzeugt. Die Reibungsfläche 22 ist zudem beweglich an dem absenkbaren Bremsträger 12 angeordnet. Die Reibungsfläche 22 ist derart beweglich an dem absenkbaren Bremsträger 12 angeordnet, dass sie sich auch in Fahrtrichtung R des Fahrzeugs 100 mit diesem mitbewegt, so dass ein Bremsschlupf zwischen der Reibungsfläche 22 und der Fahrbahn 2 hervorrufbar ist.
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Die Reibungsfläche 22 ist auf einem geschlossenen Reibungsband 23 ausgebildet, das an dem absenkbaren Bremsträger 12 so angeordnet ist, dass dieses abrollen kann. Das Reibungsband 23 ist in 2 näher dargestellt.
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Der absenkbare Bremsträger 12 ist über den mindestens einen Hydraulikzylinder 32 mit dem Unterboden 102 des Fahrzeugs 100 absenkbar verbunden. Es sind zwei Hydraulikzylinder 32 vorgesehen, welche den Bremsträger 12 mit dem Unterboden 102 absenkbar verbinden. Die Hydraulikzylinder 32 erzeugen eine Anpresskraft F, mit welcher die Reibungsfläche 22 auf die Fahrbahn 2 gepresst wird, um die Flächenpressung P zu erzeugen. Die Anpresskraft F ist mit in den 2 gezeigten und mit dem Bezugszeichen F gekennzeichneten Pfeilen dargestellt.
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2 zeigt die Zusatzbremsvorrichtung 10 von 1 detaillierter. Es ist deutlich zu erkennen, dass die Zusatzbremsvorrichtung 10 ausgeformt ist mittels des Reibungsbands 23, welches als ein erster Zahnriemen 51 ausgeformt ist, und mittels einer Führungseinrichtung 50.
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Die Reibungsfläche 22 ist abrollbar an dem absenkbaren Bremsträger 12 angeordnet. Daher wird die Reibungsfläche 22 auf dem geschlossenen Reibungsband 23 an dessen aktueller Kontaktfläche mit der Fahrbahn 2 ausgebildet. Das geschlossene Reibungsband 23 ist abrollbar auf zwei Rollen 14, 16 aufgespannt. Das Reibungsband 23 ist kraftschlüssig mit mindestens einer der beiden Rollen 14, 16 verbunden. Alternativ oder zusätzlich zu einem derartigen Kraftschluss ist das Reibungsband 23 formschlüssig mit mindestens einer der beiden Rollen 14, 16 verbunden. In der hier gezeigten Ausführungsform ist an dem absenkbaren Bremsträger 12 eine bezogen auf die Fahrtrichtung vordere Rolle 16 und hintere Rolle 14 an dem Bremsträger 12 rotatorisch gelagert. Die Flächenpressung P führt daher bei dem sich in Fahrtrichtung R bewegenden Fahrzeug durch eine Kraftübertragung auf die Rollen 14, 16 zu einer jeweiligen Rotationsbewegung von diesen.
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Die Führungseinrichtung 50 ist ausgeformt mittels einer Führungsplatte 53 und mittels eines zweiten Zahnriemens 52, der um eine vordere zweite Rolle 54 und um eine hintere zweite Rolle 55 abrollbar geführt wird. Der zweite Zahnriemen 52 ist somit aufgespannt zwischen den beiden zweiten Rollen 54, 55. Der zweite Zahnriemen 52 ist kraftschlüssig mit mindestens einer der beiden zweiten Rollen 54, 55 verbunden. Alternativ oder zusätzlich zu einem derartigen Kraftschluss ist der zweite Zahnriemen 52 formschlüssig mit mindestens einer der beiden zweiten Rollen 54, 55 verbunden. In der hier gezeigten Ausführungsform sind die beiden zweiten Rollen 54, 55 an der Führungseinrichtung 50 und somit an dem absenkbaren Bremsträger 12 rotatorisch gelagert. Die Drehachsen A der beiden Rollen 14, 16, die das Reibungsband 23 führen, sind parallel angeordnet zu den Drehachsen A der beiden zweiten Rollen 54, 55.
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Der erste Zahnriemen 51 und der zweite Zahnriemen 52 sind derart ausgeformt, dass diese ineinander greifen können, d. h. miteinander verzahnt sein können. Zur besseren Übersicht sind nur einige der Zähne der beiden Zahnriemen 51, 52 eingezeichnet. Das Ineinandergreifen erfolgt an einem Abschnitt des zweiten Zahnriemens 52, der zwischen den beiden zweiten Rollen 54, 55 aufgespannt ist, und der gleichzeitig von der Führungsplatte 53 kontaktiert wird. Das Kontaktieren erfolgt auf der dem ersten Zahnriemen 51 gegenüberliegenden Seite des zweiten Zahnriemens 52. Die Führungsplatte 53 ist derart ausgeformt, dass sie den zweiten Zahnriemen 52 und somit auch den ersten Zahnriemen 51 spannt. Die Führungsplatte ist zwischen den beiden zweiten Rollen 54, 55 angeordnet. Die Führungsplatte 53 kann z. B. absenkbar ausgeformt sein, so dass diese den zweiten Zahnriemen 52 nicht permanent kontaktiert sondern nur bei der Durchführung eines Bremsvorgangs. Alternativ kann die Führungsplatte 53 den zweiten Zahnriemen 52 permanent kontaktieren. Die Führungsplatte 53 kann beispielsweise mit den Drehachsen A der beiden zweiten Rollen 54, 55 verbunden sein.
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Das Ineinandergreifen der beiden Zahnriemen 51, 52 und das Kontaktieren des zweiten Zahnriemens 51 mit der Führungsplatte 53 dient dazu, um die Anpresskraft F zum Erzeugen der Flächenpressung P flächig und homogen auf die Reibungsfläche 22 zu übertragen.
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Der zweite Zahnriemen 52 ist vorzugsweise aus einem reibarmen Material ausgebildet oder mit einem reibarmen Material beschichtet. Dadurch ist es möglich, eine Wärmeentwicklung in dem zweiten Zahnriemen 52 und somit auch in dem ersten Zahnriemen 51 während des Notbremsvorgangs so gering wie möglich zu halten. Zudem wird die Reibung zwischen der Führungsplatte 53 und dem zweiten Zahnriemen 52 verringert, so dass der Wärmeeintrag über die Führungsplatte 53 in den zweiten Zahnriemen 52 verringert wird. Alternativ oder zusätzlich dazu ist zwischen der Führungsplatte 53 und dem zweiten Zahnriemen 52 ein Schmierfilm ausgebildet. Dieser Schmierfilm wird beispielsweise mittels einer Ölschmierung oder Fettschmierung erzeugt. Dadurch wird die Reibung zwischen der Führungsplatte 53 und dem zweiten Zahnriemen 52 wird verringert, so dass der Wärmeeintrag über die Führungsplatte 53 in den zweiten Zahnriemen 52 verringert wird.
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Die Zusatzbremsvorrichtung 10 weist eine Abbremseinrichtung 20 zum Abbremsen von mindestens einer Rotationsbewegung der Rollen 14, 16 auf. Durch ein Verlangsamen beziehungsweise Verzögern der Rotationsbewegung und somit einer langsameren Reibungsbandgeschwindigkeit relativ zum Fahrzeug im Vergleich zu einer Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs über der Fahrbahn 2 wird mit der Zusatzbremsvorrichtung 10 ein Bremsschlupf zum Bremsen des Fahrzeugs bereitgestellt. Die Abbremseinrichtung 20 ist daher dazu ausgebildet, um eine durch das Anpressen und Kontaktieren von der Reibungsfläche 22 mit der Fahrbahn 2 erzeugte Abrollbewegung des Reibungsbands 23 abzubremsen beziehungsweise dieser eine Abbremskraft entgegenzusetzen. Beispielsweise ist das Bremsen ein einmaliger Notbremsvorgang, welcher die Abbremseinrichtung 20 irreversibel zerstört.
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Die Abbremseinrichtung 20 weist mindestens eine Bremseinheit zum Abbremsen der Rotationsbewegung einer der Rollen 14, 16 auf. Hier weist die Abbremseinrichtung 20 z. B. für jede Rolle 14, 16 eine jeweilige Bremseinheit auf. Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist nur für die vordere Rolle 16 eine Abbremseinrichtung 20 vorgesehen.
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Bezugszeichenliste
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- 2
- Fahrbahn
- 10
- Zusatzbremsvorrichtung
- 12
- Bremsträger
- 14
- vordere Rolle
- 16
- hintere Rolle
- 20
- Abbremseinrichtung
- 22
- Reibungsfläche
- 23
- Reibungsband
- 32
- Hydraulikzylinder
- 50
- Führungseinrichtung
- 51
- erster Zahnriemen
- 52
- zweiter Zahnriemen
- 53
- Führungsplatte
- 54
- vordere zweite Rolle
- 55
- hintere zweite Rolle
- 100
- Fahrzeug
- 102
- Unterboden
- A
- Drehachse
- F
- Anpresskraft
- P
- Flächenpressung
- R
- Fahrtrichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102014003830 A1 [0003]
- DE 102004058354 A1 [0004]
