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Die Erfindung betrifft eine Zusatzbremseinrichtung für einen auflaufgebremsten Fahrzeuganhänger, mit
- – einem in der Deichsel des Fahrzeuganhängers längsbeweglichen Auflaufelement,
- – einem an der Deichsel auf einer quer zu der Deichsel angeordneten Achse gelagerten Umlenkhebel, an dem ein zu den Radbremsen des Fahrzeuganhängers führender Bremszug befestigt ist, und gegen den das Auflaufelement arbeitet,
- – einem in einem Gehäuse, welches an der Deichsel befestigt ist, angeordneten Antrieb, dessen Abtriebselement mit dem Umlenkhebel verbunden ist.
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Die Erfindung betrifft ferner einen mit einer solchen Zusatzbremseinrichtung versehenen Fahrzeuganhänger.
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Bei Fahrzeuganhängern, insbesondere solchen mit starrer Deichsel, wie dies z. B. bei Wohnwagenpritschenanhängern, Fahrzeugtransportern etc. der Fall ist, bestehen Probleme bei der Stabilisierung des Fahrzeugs im Schlingerfall. Daher werden derartige Fahrzeuganhänger oft mit einer sogenannten Schlingerbremse ausgerüstet. Diese umfasst eine Messeinrichtung zum Erkennen von Schlingerbewegungen des Fahrzeugs, und eine Stellvorrichtung mit einem Motor und einem durch den Motor bewegten Stellelement, welches mit dem zu den Fahrzeugbremsen führenden Bremsgestänge des Fahrzeuganhängers in Eingriff treten kann.
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Aus der
DE 102 15 617 A1 ist eine Schlingerbremse mit einem elektrischen Stellantrieb bekannt. Dieser ist an der Deichsel im Bereich der dortigen Auflaufeinrichtung angeordnet, und wirkt auf den Umlenkhebel der Auflaufeinrichtung ein.
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Aus der
DE 20 2006 010 199 U1 ist eine Schlingerbremse bekannt, deren elektrischer Antrieb weiter hinten angeordnet ist, nämlich im Bereich der die Fahrzeugräder lagernden Achse des Fahrzeuganhängers. Dazu sitzt der elektrische Antrieb auf einer Konsole, welche ihrerseits mit der Achse verschraubt ist. Die Ausgangswelle des Elektromotors ist mit einer Seiltrommel versehen, um die ein Zugseil geschlungen ist. Das andere Ende des Zugseils ist mittels eines Klemmverbinders an dem zentralen Bremszug der Auflaufbremse befestigt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zusatzbremseinrichtung für einen auflaufgebremsten Fahrzeuganhänger zu schaffen, die leicht montierbar und demontierbar ist, die im praktischen Einsatz, vor allem bei häufigen Fahrten in staubhaltiger und feuchter Umgebung, anspruchslos und zuverlässig ist, und deren mechanische Komponenten für den Benutzer auf einfache Weise kontrollierbar sind.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Zusatzbremseinrichtung für einen auflaufgebremsten Fahrzeuganhänger vorgeschlagen, bei der das Abtriebselement des Antriebs eine Drehwelle ist, die sich parallel zu der Achse des Umlenkhebels erstreckt und auf der außerhalb des Gehäuses ein fest mit der Drehwelle verbundener Windenkörper angeordnet ist, längs dessen Umfangskontur ein biegsames Zugelement geführt ist, dessen anderes Ende an dem Umlenkhebel befestigt ist.
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Zur Lösung der Aufgabe wird ferner ein mit einer solchen Zusatzbremseinrichtung versehener Fahrzeuganhänger vorgeschlagen.
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Die so gekennzeichnete Zusatzbremseinrichtung ist leicht montierbar und demontierbar und sie ist im praktischen Einsatz, vor allem bei häufigen Fahrten in staubhaltiger und feuchter Umgebung, anspruchslos und zuverlässig. Zudem lassen sich die mechanischen Komponenten der Zusatzbremseinrichtung für den Benutzer auf einfache Weise kontrollieren, da sie vorne im Fahrzeug an der Deichsel angeordnet sind und hier eine unmittelbare Sichtkontrolle ermöglichen, ohne dass die Unterseite des Fahrzeugs inspiziert werden muss.
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Das Abtriebselement des Antriebs ist eine Drehwelle, auf der drehfest ein Windenkörper angeordnet ist, längs dessen Umfangskontur ein biegsames Zugelement, insbesondere ein Zugseil geführt ist, dessen anderes Ende an dem Umlenkhebel befestigt ist. Der Windenkörper arbeitet bei seiner Drehung wie eine Seiltrommel, allerdings ohne die für eine Seiltrommel typische Mehrfachumschlingung durch das Zugseil. Stattdessen ist die Umfangskontur des Windenkörpers weniger als einmal umschlungen.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Zusatzbremseinrichtung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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So sieht eine vorteilhafte Ausgestaltung vor, dass der Umlenkhebel zweiarmig ausgebildet ist, und das Zugelement an demselben Arm befestigt ist, gegen den das Auflaufelement der Auflaufeinrichtung arbeitet. Diese Ausgestaltung ermöglicht die Anordnung des Gehäuses der Zusatzbremseinrichtung in Fahrtrichtung hinter dem Umlenkhebel und damit dort, wo ausreichender Platz zwischen den beiden Holmen der V-förmigen Deichsel vorhanden ist.
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Zur Erzielung eines Getriebeeffekts ist es von Vorteil, wenn die beiden Hebelarme des Umlenkhebels von unterschiedlicher Länge sind, wobei der Abstand zwischen der Drehachse des Umlenkhebels und der Befestigung des Zugelements größer und vorzugsweise das Zwei- bis Dreifache des Abstands zwischen dieser Achse und der Befestigung des Bremszugs ist.
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Für eine einfache und vor allem robuste, langlebige Abdichtung gegenüber dem Gehäuse der Zusatzbremseinrichtung ist von Vorteil, wenn das Gehäuse zum Hindurchführen der Drehwelle mit einer Gehäuseöffnung versehen ist und mindestens ein Dichtring zwischen der Drehwelle und der Gehäuseöffnung angeordnet ist.
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Als Zugelement eignet sich zwar im Prinzip ein einfaches Seil, jedoch ist für eine saubere Führung des Zugelements auch dann, wenn dieses nicht unter Zug steht, der Einsatz eines elastisch biegsamen Stabs als Zugelement sinnvoll. Dieses kann z. B. auch ein dünner Stab aus Fiberglas sein.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das Zugelement derart mit dem Windenkörper verbunden, dass das Zugelement nur in Zugrichtung an dem Windenkörper arretiert ist, hingegen in Gegenrichtung frei beweglich gegenüber dem Windenkörper ist.
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Jedoch kann auch eine Ausführungsform von Vorteil sein, bei der das Zugelement an dem Windenkörper durch Klemmen befestigt ist. Zum Beispiel kann an dem Windenkörper eine Klemmschelle befestigt sein, durch die ein Längsabschnitt des Zugelements hindurchgeführt ist. Diese Art der Befestigung ermöglicht ein Einstellen bzw. ein Verändern der wirksamen Länge des Zugelements, so dass die Bremswirkung der Zusatzbremseinrichtung einfach und genau justiert werden kann.
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Die Umfangskontur des Windenkörpers kann, bezogen auf die Achse der Drehwelle, einen kreisförmigen bzw. kreisabschnittsförmigen Verlauf aufweisen.
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Alternativ besteht die Möglichkeit, durch die Gestaltung der Umfangskontur des Windenkörpers eine bestimmte Kennlinie zu erzielen. Zu diesem Zweck wird mit einer Ausgestaltung vorgeschlagen, dass die Umfangskontur des Windenkörpers, bezogen auf die Achse der Drehwelle, einen exzentrischen Verlauf aufweist. Diese Exzentrizität kann zum Beispiel dergestalt sein, dass das Zugelement zu Beginn der Drehung des Windenkörpers einen größeren Weg bei geringer Zugkraft, und gegen Ende der Drehung einen geringeren Weg bei hoher Zugkraft zurücklegt.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist der Windenkörper mit einer in Umfangsrichtung verlaufenden Rille versehen. Die Rille bildet dabei jene Umfangskontur, über die das Zugelement geführt ist.
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Mit einer weiteren Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass das Gehäuse zu seiner Befestigung an der Deichsel mit einem Montageflansch versehen ist.
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Mit einer weiteren Ausgestaltung der Zusatzbremseinrichtung wird als Messeinrichtung, mit der sich Schlingerbewegungen des Fahrzeuganhängers erkennen bzw. detektieren lassen, ein Drehratensensor und / oder Gierratensensor vorgeschlagen. Zusätzlich kann auch ein Beschleunigungssensor eingesetzt werden.
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Von Vorteil ist, wenn der Drehratensensor möglichst nahe an der Anhängerkupplung, d. h. im Bereich der Auflaufeinrichtung, angeordnet ist. Denn dort sind die zu messenden Drehraten größer und damit leichter, empfindlicher und schneller zu erkennen, als weiter hinten im Fahrzeug, z. B. im Bereich der Fahrzeugachse.
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Auch diese Messeinrichtung ist vorzugsweise in dem Gehäuse der Zusatzbremseinrichtung untergebracht.
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Weitere Einzelheiten und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung, wobei auf die Zeichnungen Bezug genommen wird. Darin zeigen:
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1 eine vereinfachter Draufsicht das Fahrwerk eines auflaufgebremsten und mit einer Zusatzbremseinrichtung versehenen Fahrzeuganhängers, insbesondere eines Wohnanhängers;
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2a eine stark vergrößerte Seitenansicht der Zusatzbremseinrichtung entsprechend der in 1 eingetragenen Ansichtsebene II-II, und
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2b dieselbe Seitenansicht bei veränderter Bremssituation.
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Die Erfindung betrifft eine sogenannte Schlingerbremse für einen Fahrzeuganhänger. Ein solcher Fahrzeuganhänger ist in 1 in seinen Fahrwerksbestandteilen dargestellt. Er besteht aus einem Fahrgestell 2, welches eine frontseitige starre Deichsel 3 mit einer Anhängerkupplung, z. B. einer Kugelkopfkupplung, mindestens eine Fahrzeugachse 4 sowie eine Bremseinrichtung aufweist. Bestandteil des Fahrgestells 2 sind zwei Längsträger 8, die durch Querträger verbunden sind. Die Deichsel ist in der gezeigten Ausführungsform als nach vorne V-förmig zulaufende Deichsel 3 in Verlängerung der Längsträger 8 ausgebildet.
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Die Bremseinrichtung des Fahrzeuganhängers besteht aus einer Betriebsbremse mit linker und rechter Fahrzeugbremse 5, einer Handbremseinrichtung sowie einer Zusatzbremseinrichtung 10. Die Betriebsbremse arbeitet als Auflaufbremse. Die Auflaufeinrichtung und auch der Handbremshebel sind in diesem Fall vorne im Bereich der Deichsel angeordnet. Die Fahrzeugbremsen 5 können jeweils mit einer Nachstelleinrichtung zur Kompensation des Bremsverschleißes versehen sein.
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Die Bremskräfte der Betriebsbremse, der Handbremse und der Zusatzbremseinrichtung werden mittels eines Bremszugs 11 zu den Fahrzeugbremsen übertragen. Die Bremsübertragung kann mittels eines Bremsgestänges erfolgen, oder durch ein Bremsseil oder ein anderes, Zugkräfte übertragendes Element.
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Der zentral angeordnete Bremszug 11 ist mit den zu den einzelnen Radbremsen 5 führenden Bremszügen 11A, 11B über ein Verbindungselement in Form eines Waagbalkens 16 verbunden. Dabei sind die zu den einzelnen Bremsen 5 führenden Bremszüge 11A, 11B als Bowdenzüge ausgebildet, deren Mäntel an einem geeigneten Widerlager an der Achse 4 eingehängt und abgestützt sind, wobei die Bremsseile ein Stück vorstehen und am Waagbalken 16 mit gegenseitiger Distanz befestigt sind, z. B. durch Einhängen in den Waagbalken 16. Der zentrale Bremszug 11 greift mittig am Waagbalken 16 an.
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Die Zusatzbremseinrichtung 10 dient dazu, beim Auftreten von Schlingerbewegungen des Fahrzeuganhängers, die z. B. durch Fahrmanöver, durch Windkräfte oder dergleichen ausgelöst werden können, den Fahrzeuganhänger durch Betätigung der Radbremsen 5 wieder zu stabilisieren. Diese Funktion spricht automatisch an, d. h. auch dann, wenn der Fahrer passiv bleibt.
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Die Zusatzbremseinrichtung 10 ist als eine kompakte, gegebenenfalls auch nachrüstbare Baueinheit ausgebildet, verfügt über einen elektrischen Antrieb und ist relativ weit vorne im Bereich der Deichsel 3 angeordnet.
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Für einen gegebenenfalls auch autarken Betrieb des elektrischen Antriebs kann der Fahrzeuganhänger mit einem bordeigenen Energiespeicher versehen sein, der auch in das Gehäuse der Schlingerbremse integriert sein kann, z. B. in Form einer Batterie oder eines Kondensators. Bei einer Stromunterbrechung wird dieser Energiespeicher innerhalb von Millisekunden zugeschaltet, so dass die Funktion der Schlingerbremse sichergestellt bleibt.
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Jedoch lässt sich die Schlingerbremse auch ohne eine solche autarke Spannungsversorgung betreiben, wenn der Fahrzeuganhänger mit dem Zugfahrzeug elektrisch verbunden ist und daher von dem Zugfahrzeug stets die benötigte elektrische Energie erhält.
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Die Zusatzbremseinrichtung 10 umfasst eine Messeinrichtung, eine Bremssteuerung mit entsprechender Steuerelektronik, und eine auf die Fahrzeugbremsen 5 wirkende Stellvorrichtung.
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Die Messeinrichtung dient dem Erkennen und Erfassen von Schlingerbewegungen des Fahrzeuganhängers. Sie ist dazu ausgebildet, zumindest Querbeschleunigungen des Fahrzeuganhängers nach beiden Seiten aufzunehmen und von anderen im normalen Fahrbetrieb auftretenden Querbeschleunigungen sicher zu unterscheiden. Zusätzlich kann die Sensorik ausgebildet sein, auch eine Gierrate des Fahrzeugs zu messen, d. h. Winkelgeschwindigkeiten um die Hochachse des Fahrzeuganhängers. Auch ein Erfassen der Drehrate, d. h. der Neigung des Fahrzeugs um seine Längsachse und ggf. auch um seine Querachse, ist mit der Sensorik möglich, und durch die elektronische Bremssteuerung auswertbar.
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In dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel sind die Komponenten der Zusatzbremseinrichtung 10 einschließlich der Messeinrichtung und der Stellvorrichtung zu einer integralen Baueinheit zusammengefasst, die in einem Gehäuse 20 untergebracht ist. Das Gehäuse 20 ist zu seiner Befestigung an der Deichsel 3 mit einem Montageflansch 21 versehen. Der Montageflansch 21 ist mittels mehrerer Schrauben 22 direkt an der Deichsel oder an einem starren Bestandteil der Deichsel befestigt.
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Als Antrieb der Zusatzbremseinrichtung 10 befindet sich in dem Gehäuse 20 ein Elektromotor. Dessen Rotorachse erstreckt sich parallel zu der Achse A eines Umlenkhebels 30, welcher Bestandteil der Auflaufeinrichtung ist. In an sich bekannter Bauart ist Bestandteil der Auflaufeinrichtung ein Auflaufelement 29, welches hier die Rückseite der das Anhängerfahrzeug mit dem Zugfahrzeug verbindenden Zugstange ist. Die Zugstange bzw. das Auflaufelement 29 ist in Längsrichtung an der Deichsel 3 gelagert. Bremst das Zugfahrzeug, so bewegt sich das Auflaufelement 29 relativ zu der Deichsel 3 rückwärts, wodurch das Auflaufelement 29 gegen den in 2a oberen Hebelarm 31 des Umlenkhebels 30 stößt. Es kommt zu einem Verschwenken des Umlenkhebels im Uhrzeigersinn in 2a. Dadurch übt der andere, untere Arm 32 des Umlenkhebels 30 eine Zugkraft auf den zentralen Bremszug 11 aus, wozu der Bremszug 11 an dem Gelenkpunkt 36 mit dem Umlenkhebel 30 verbunden ist.
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Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, dass auch die Zusatzbremseinrichtung an dem Umlenkhebel 30 angreift, und nicht z. B. an dem Bremszug 11.
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Die Ausgangswelle des Elektromotors führt als Drehwelle 42 teilweise aus dem Gehäuse 20 heraus, und ein Windenkörper 45 ist drehfest auf dem außerhalb des Gehäuses 20 angeordneten Abschnitt der Drehwelle 42 angeordnet. Dabei erstrecken sich die Motorwelle und auch die Drehwelle 42 parallel zu jener Achse A, auf der der Umlenkhebel 30 an der Deichsel 3 gelagert ist.
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Zwischen der Ausgangswelle des Elektromotors und der Drehwelle 42 kann noch ein nicht-selbsthemmendes Stirnradgetriebe angeordnet sein. Aber auch in diesem Fall ist die aus dem Gehäuse 20 herausführende Drehwelle 42 parallel zu der Achse A des Umlenkhebels 30 angeordnet.
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Der Windenkörper 45 ist als Platte gestaltet und weist bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel eine Umfangskontur 46 auf, die sich teilkreisförmig um die Achse der Drehwelle 42 erstreckt. Jedoch kann diese Umfangskontur 46 auch einen exzentrischen Verlauf bezüglich der Achse der Drehwelle 42 aufweisen.
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Längs der Umfangskontur 46 ist ein biegsames Zugelement 40 angeordnet, dessen anderes Ende mittels einer Gelenkschelle 47 an dem Umlenkhebel 30 befestigt ist.
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Das Zugelement 40 ist an demselben Arm 31 des Umlenkhebels 30 befestigt, gegen den von vorne her das Auflaufelement 29 arbeitet. Als Zugelement 40 eignet sich zwar im Prinzip ein einfaches Seil, jedoch kann für eine saubere Führung des Zugelements auch dann, wenn dieses nicht unter Zug steht, der Einsatz eines elastisch biegsamen Stabs als Zugelement sinnvoll sein.
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Der Windenkörper 45 arbeitet bei seiner Drehung zwar wie eine Seiltrommel, allerdings ohne die für eine Seiltrommel typische Mehrfachumschlingung durch das Zugseil bzw. Zugelement. Stattdessen führt das Zugseil 40 über weniger als den einfachen Umfang des Windenkörpers, und vorzugsweise nur über ein Drittel bis zwei Drittel des Windenkörperumfangs.
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Das Zugelement 40 ist derart mit dem Windenkörper 45 verbunden, dass das Zugelement nur in Zugrichtung an dem Windenkörper arretiert ist, hingegen in Gegenrichtung frei beweglich gegenüber dem Windenkörper ist. Zu diesem Zweck ist das Zugelement 40 an diesem Ende mit einer aufgepressten Schelle 48 versehen, und der Windenkörper 45 mit einer durch einen Stift 50 erzielten Verengung, durch die die Schelle 48 aufgrund ihrer Größe nicht hindurch passt. Der einseitige Freilauf des Zugelements 40 ist von Vorteil, damit das Zugelement bei Betätigung der Auflaufbremse oder der Handbremse, was beides ebenfalls zum Verschwenken des Umlenkhebels 30 führt, nicht gestaucht wird und dabei eine Schlinge wirft.
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Die 2a und 2b lassen ferner erkennen, dass der Windenkörper 45 an seinem Umfang mit einer in Umfangsrichtung sich erstreckenden Rille 49 versehen ist. Der Boden der Rille 49 bildet dabei jene Umfangskontur 46, über die das biegsame Zugelement 40 definiert und seitlich kontrolliert geführt ist.
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Der Stift 50 ist so angeordnet, dass er zusammen mit den beiden Flanken der Rille 49 einen verengten Querschnitt bildet, durch den zwar das Zugseil 40, nicht jedoch die Schelle 48 hindurch passt.
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Die beiden Arme 31, 32 des zweiarmigen Umlenkhebels 30 sind von unterschiedlicher Länge, wodurch ein Getriebeeffekt erzielt wird. Ist der Arm 31, an dem das Zugelement 40 befestigt ist, von zweifacher bis dreifacher Länge des anderen Arms 32, erfolgt eine entsprechende Übersetzung der durch den Zug an dem Zugelement 40 ausgeübten Kraft auf die Kraft an dem Bremszug 11. Insofern realisiert der Umlenkhebel 30 zumindest einen Teil der Getriebecharakteristik, welche ansonsten in dem Antrieb zu realisieren wäre.
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Da mit der Drehwelle 42 nur ein einziges und sich ausschließlich drehendes Element durch die Wandungen des Gehäuses 20 hindurchzuführen ist, zeichnet sich die Zusatzbremseinrichtung dadurch aus, dass sie im praktischen Einsatz, vor allem bei häufigen Fahrten in staubhaltiger und feuchter Umgebung, anspruchslos und zuverlässig arbeitet. Zwar ist eine Abdichtung sinnvoll, jedoch reicht hierfür bereits ein einfacher Dichtring zwischen der Drehwelle und der Gehäuseöffnung aus.
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Von Vorteil ist auch die Anordnung der Zusatzbremseinrichtung 10 vorne am Fahrzeuganhänger, d. h. im Bereich der V-förmigen Deichsel. Dort sind die mechanischen Komponenten der Zusatzbremseinrichtung für den Benutzer auf einfache Weise durch Sicht kontrollierbar. Es ist nicht erforderlich, die Unterseite des Anhängerfahrzeugs zu inspizieren.
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Bezugszeichenliste
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- 2
- Fahrgestell
- 3
- Deichsel
- 4
- Achse
- 5
- Radbremse, Fahrzeugbremse
- 8
- Längsträger
- 10
- Zusatzbremseinrichtung
- 11
- Bremszug
- 11A
- Bremszug
- 11B
- Bremszug
- 16
- Waagbalken
- 20
- Gehäuse
- 21
- Montageflansch
- 22
- Schraube
- 29
- Auflaufelement
- 30
- Umlenkhebel
- 31
- Arm des Umlenkhebels
- 32
- Arm des Umlenkhebels
- 36
- Gelenkpunkt
- 40
- Zugelement
- 42
- Drehwelle
- 45
- Windenkörper
- 46
- Umfangskontur
- 47
- Gelenk, Gelenkschelle
- 48
- Schelle
- 49
- Rille
- 50
- Stift
- A
- Achse des Umlenkhebels
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10215617 A1 [0004]
- DE 202006010199 U1 [0005]
