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Stand der Technik:
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Es sind Auflaufbremsen an Caravan oder Anhängern jeglicher Art bekannt, welche über Jahrzehnte keinerlei wesentliche Weiterentwicklungen integrieren.
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Bis heute muss sich der Kunde mit dem gebotenen technischen Standard zufrieden geben, welcher sich unter der real möglichen Leistung bewegt.
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Aufgabe der Erfindung:
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Die Erfindungsidee soll eine federunterstützte Auflaufbremsvorrichtung mit drei zwangsgesteuerten pneumatischen Zylindern schaffen, welche mittels gegenseitigen Hubbewegungen über einen integrierten Bowdenzug eine technisch bekannte Bremse bedienen kann.
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Es soll Aufgabe der Erfindung sein, das Ansprechverhalten des erfindungsgemäßen Bremssystems zusammen mit der Bremsleistung zu steigern.
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Zusätzlich zur weiteren Aufgabenerfüllung soll die Erfindungsidee in die allgemein bekannte Technik ohne große Aufwendungen integriert werden.
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Beschreibung:
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Die Erfindung beschreibt eine federunterstützte Auflaufbremsvorrichtung mit drei zwangsgesteuerten pneumatischen Zylindern, welche mittels gegenseitigen Hubbewegungen über einen integrierten Bowdenzug eine technisch bekannte Bremse bedient.
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Alternativ zu einer rein mechanischen Ausbildung soll die Vorrichtung über die Bowdenzug-Integrierung die Hubbewegungen der beiden Elemente mittels eines einfachwirkenden hydraulischen Geberzylinders über zwei flexible fluide Abgänge übertragen.
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Diese leiten die hydraulische Leistung auf den jeweiligen Nehmerzylinder innerhalb der technisch bekannten Trommelbremsen.
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Damit wird die Möglichkeit geschaffen, mechanische Kraft in hydraulische Kraft zu wandeln.
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In einer weiteren Ausführung besteht die Möglichkeit, die Bowdenzug-Hubbewegung mittels Integrierung eines Kniehebels wesentlich zu verstärken.
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Dieser Kniehebel kann an jeder vorteilhaften Position innerhalb des Systems integriert werden.
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Die Grundelemente der Bremsvorrichtung sind ein Zugrohr sowie ein Deichselrohr.
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Das Deichselrohr ist längs hubmäßig in der Zugstange gleitend geführt und gelagert, wobei das Deichselrohr in fester Verbindung zum Anhänger steht.
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Durch den Erfindungsgedanken sollen kleinere Relativ-Bewegungen der beiden Hauptelemente zwischen Beschleunigungs- und Bremsvorgang durch eine integrierte Federkraft-Nivellierung zusammen mit den konstruktiven Luftkammern kompensiert werden.
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Es soll eine stoßabsorbierende Wirkung erzielt werden, die keinen Einfluss auf die Bremsbetätigung erzielt, was bedeutet, dass die Bremse in einem neutralen geöffneten Zustand bleiben soll.
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Größere Relativ-Bewegungen zwischen den Elementen Zug- und Deichselrohr, welche über den Nivellierungskennwerten der Stoß- bzw. Druckfedern liegen, bedingen durch die gegenseitige Element-Verschiebung, welche durch die Masseträgheit beim Beschleunigen oder Bremsen stattfindet, einen Einfluss auf die Bremswirkung.
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Im Fahrbetrieb des Gespannes hat der Anhänger das Bestreben bei einem Bremsvorgang des Zugfahrzeuges auf dieses durch seine Masseträgheit bedingt aufzulaufen, was bedeutet, dass sich das Deichselrohr längs geführt in das Zugrohr schiebt.
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Dagegen hat bei einem Beschleunigungsvorgang das Deichselrohr das Bestreben aus dem Zugrohr zu fahren.
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Diesen gegebenen Bewegungsablauf macht sich der Erfindungsgedanken zu Nutze, in dem er die beiden Elementen vorteilhaft dergestalt formt, so dass sich durch ihre hubähnliche eigene formgegebene gegenseitige Bewegung drei federunterstützte Druckluftzylinder bilden.
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Innerhalb des Zugrohres befindet sich mittig ein mit zwei gegenüberliegenden Langlöchern ausgestattetes Führungsrohr, welches sowohl als Justieranschlag für das Deichselrohr, als auch der Arretierung des durchgeführten Bowdenzugs dient.
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Der Erfindungsgedanke schließt eine hybride hydraulische Ausführung ein.
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Bei dieser Ausführung ist beispielhaft an der Bowdenzug-Bremskraftverteilung ein hydraulischer einfach wirkender Geber-Zylinder integriert. Dieser Zylinder wird durch seine Bowdenzug-Integrierung bedient, was bedeutet, dass mechanische Kraft in hydraulische Kraft gewandelt wird.
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Der Geberzylinder kann an jeder vorteilhaften Position innerhalb der Systemausführung integriert sein.
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Diese hydraulische Kraft wird über technisch bekannte flexible fluide Leitungen an die angedachten Nehmer-Zylinder in den integrierten technisch bekannten Trommelbremsen geleitet.
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Um das Bremsmoment des Deichselrohres gegenüber dem Zugrohr wirkungsvoller abzufedern, ist das Führungsrohr mit einer Druck-Zugfeder ummantelt.
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Durch diese Federpositionierung stützt sich die Feder gegenüber der Zugstange und dem einlaufenden Deichselrohr als Prallfeder ab.
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Die in dem Zugmittelrohr integrierten Langlöcher dienen dazu, ein innerhalb des Rohres hubmäßig der Deichselstange entsprechend beweglich integriertes Bowdenzug-Anschlags-Befestigungsteil zu führen und arretieren.
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Dieses Führungsteil ist innerhalb des Zugmittel-Rohres dergestalt positioniert, dass die Deichselstange beim Einfedern dieses Führungsteils im Zugrohr-Zylinder vor sich her schieben kann.
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Sobald sich das Deichselrohr in das Zugrohr bedingt durch einen Bremsvorgang schiebt, wird über ein durch die Langlöcher geführtes diagonales Bolzenteil die Hubkraft des Deichselrohres als Arbeitskraft auf die diagonale Bolzenbefestigung des Bowdenzug-Führungsteiles übertragen.
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Durch die beschriebene Hubbewegung entsteht eine Vor- oder Rückwärtsbewegung des Bowdenzuges im Zugrohr, was ein Öffnen oder Schließen der integrierten Bremse bedeutet.
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Es wird der Verlauf des Bremsbowdenzugs nochmals wie folgt aufgeführt. Der Bowdenzug wird über das Deichselrohr in den pneumatischen Deichselrohrzylinder abgedichtet geführt, so dass die Ummantelung des Bowdenzuges sich im Deichselrohr gegenüber dem mittleren inneren Zugrohr abstützen kann.
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Der Bowdenzug wird abgedichtet durch die Ausgangsöffnung des Deichselzylinderrohrs in das mit Langlöchern ausgeführte Innenrohr weitergeführt.
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Hier ist er über das beschriebene und aufgeführte hubähnlich bewegte Arretierteil mit seiner Bolzenarretierung befestigt.
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Zusätzlich ist das Führungsrohr-Ende geschlossen ausgestattet, damit es wie beschrieben einen zusätzlichen Federanschlag zwischen Zug- und Deichselrohr schafft.
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In dieser vorteilhaften Ausgestaltung entstehen durch die vorteilhaften Rohrformungen pneumatische Zylinderräume, welche erfindungsbedingt sowohl Anschläge als auch kolbenähnliche Abdichtungen innerhalb der gegenseitig bewegten Rohrelemente bilden.
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Das Deichselrohr, welches eine feste Verbindung zum Anhänger hat, wird durch das Zugrohr längs geführt und besitzt einen das Mittelrohr umgebenden Endanschlag.
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Vorteilhaft kann während einem Beschleunigungsvorgang durch die Konstruktionsauslegung das Deichselelement bedingt durch den beschriebenen Anschlag nicht aus dem Zugrohr fahren.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann die Auflaufbremsvorrichtung je nach Erfindungsauslegung auf die aufgeführten Langlochführungen inkl. des Führungsteiles verzichten.
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Hier ist die Bowdenzug-Führung dergestalt geführt, dass das Deichselrohr in seiner kolbenartigen Hubbewegung den integrierten Bowdenzug direkt in den Zugrohrzylinder bewegt, was ebenfalls ein Schließen der Bremsanlage bedeutet.
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Erfindungsgemäß befindet sich je eine Zug-Druckrohrfeder im Zugrohr- und im Deichselrohrzylinder. Damit wird durch die integrierten Federn mit ihren entsprechenden Kennwerten innerhalb der beschriebenen Zylinder den beiden Elementen gegenüber automatisch eine neutrale Stellung sichergestellt.
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Dieser mechanische Zustand entspricht technisch einer automatischen Nivellierung.
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Die neutral nivellierte geöffnete Bremssituation ist wichtig, um ein Rückwärtsfahren des Gespannes ohne negative Bremsbetätigung zu ermöglichen.
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Den neutralen Bremszustand vorausgesetzt, besitzt die erfindungsgemäße Anlage wie beschrieben sowohl einen Zugrohr-Luftzylinder als auch einen Deichselrohr-Luftzylinder.
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Bewegt sich bedingt durch einen Bremsvorgang das Deichselelement bis zum aufgeführten Anschlag innerhalb des Zugrohrelementes, so bildet sich ein weiterer mittlerer dritter pneumatischer Luftzylinder, zwischen dem Deichsel und Zugrohranschlag.
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Dieser dient in doppelter Eigenschaft dazu, wie beschrieben, ein Ausfahren des Deichselrohres aus dem Zugrohr zu verhindern.
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Vorteilhaft stellt der Erfindungsgedanke den sich bildenden pneumatischen Zylinderraum, für eine Abfederung der gegenseitigen Massekräfte, zur Verfügung.
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Das bedeutet, dass die beiden Elemente stoßdämpferähnlich gegeneinander sowohl bei einem Beschleunigung- als auch bei einem Bremsvorgang abgedämpft sind.
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In einer weiteren Ausgestaltung kann auch dieser dritte Luftzylinder mit einer entsprechenden Pralltopffederung beispielhaft ausgelegt sein.
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Der Erfindungsgedanke integriert in diese drei aufgeführten Luftzylinder entsprechende Luftkanäle, welche sich mechanisch bedingt durch die gegenseitigen hubähnlichen Elementverschiebungen öffnen bzw. schließen.
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Man kann in Folge des mechanisch gesteuerten Funktionsablaufes, welcher sich zwischen Brems- und Beschleunigungszustand ergibt, von einer Zwangssteuerung der Luftzufuhr zu den aufgeführten pneumatischen Zylindern ausgehen.
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Befindet sich die Anlage in dem beschriebenen neutral nivellierten offenen Zustand, so wird die Luft über einen Zugrohrkanal in den inneren pneumatischen Zylinderraum vor dem Deichselrohrabschluss geleitet.
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Gleichzeitig ist das Deichselzylinderelement ebenfalls mit einem offenen Luftkanal ausgelegt, so dass sich auch dieser Zylinderraum selbststädnig mit Luft füllen kann.
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Bewegungsbedingt schiebt sich bei einem Bremsvorgang das Deichselelement in das Zugelement, was mit einem gleichzeitigen mechanischen Verschließen der beiden Luftzylinder verbunden ist.
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In der Folge durch die Elementbewegung gegeneinander wird diese Luft komprimiert und dient, in einer stoßdämpferähnlichen Funktion, einem sensiblen, präzisen und gedämpften Bremsvorgang.
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Im Erfindungsgedanken sind beispielhafte Luftablässe an allen technisch vorteilhaften Positionen angedacht, welche dazu dienen die gepresste Luft langsam der Fahrsituation entsprechend abzuführen.
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Der aufgezeigte mittlere dritte Luftzylinder bildet sich beim Zusammengehen, also einem Bremszustand der Elemente zwischen dem Deichselrohr-Innenteil und dem Mittelrohr-Innenteil.
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Durch diesen sich bildeten Zylinderraum ist auch der Bowdenzug durchgeführt.
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Konstruktionsbedingt umhüllt dieser Luftzylinder quasi das mit der Zugstange verbundene Mittelrohr.
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Sobald das Gespann beschleunigt hat das Deichselelement das beschriebene Bestreben aus dem Zugelement zu fahren, was eine Komprimierung des Luftzylinderinhaltes zwischen dem Deichselelement und dem Bowdenzug-Arretierungsring bewirkt.
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Dadurch wird einem harten Aufprall des Deichselelementes gegenüber dem Zugrohr-Zylinderelementes vorgebeugt.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung schlägt die Erfindungsidee vor, die jeweiligen Luftausgänge der beiden Elemente, innerhalb der gegenseitigen hubähnlichen Bewegungen, beispielhaft über Magnetventile zu öffnen oder zu schließen.
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Diese Anwendung ermöglicht das System in die elektrische Bordversorgung zu integrieren, so dass bei einem Rückwärtsfahren des Gespannes, über den gegebenen elektrischen Kreislauf, eine automatische Bedienung möglich ist.
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Die Folge eines gesperrten Luftaustrittes des Zylinders ermöglicht auch mit dem Gespann eine beträchtliche Steigung rückwärts zu fahren, ohne dass die Bremse mit einem Schließvorgang reagiert.
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Um das jeweilige Anhängefahrzeug im Stillstand über eine Handbremse abzusichern, ist konstruktionsbedingt ein Handbremshebel angedacht, welcher beispielhaft an vorteilhafter Position integriert sein kann.
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Diese Handbremse ist eine technisch bekannte Bowdenzugbremse.
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Auch bei dieser Anwendung ist die direkte Verbindung des Bowdenzuges mit dem beispielhaften Handbremshebel integriert.
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Das bedeutet, dass der durch das Deichsel- und Zugrohr geführte Bowdenzug durch eine abgedichtete Öffnung aus dem Zugrohrzylinders geführt ist.
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An dieser Zugrohr-Ausgangsposition ist die Anbindung des Bowdenzuges an den beispielhaften Handbremshebel angedacht.
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Bei jeder normalen Bremssituation schiebt das Deichselrohr wie beschrieben den Bowdenzug mit seiner Weiterführung an den Handbremshebel in bzw. durch den Zugrohrzylinder ohne den Handbremshebel zu bedienen.
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Betätigt man den Handbremshebel, so wird der Bowdenzug aufgrund seiner einseitigen Arretierung zwischen den Hebel und dem Deichselrohr gegenüber durch den Zugrohr-Zylinder gezogen, was ein Schließen der Bremse bedeutet.
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Die mechanische Zugkraft des Handbremshebels am Bowdenzug gegenüber der Bremskraft im hydraulischen Geber- und Nehmerzylinder kann wie eingangs der Beschreibung aufgeführt durch die Integration eines Kniehebels wesentlich verstärkt werden.
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Damit die Sicherheitsvorschriften im Falle einer unvorhergesehenen Verkehrssituation erfüllt werden, ist die Bremsanlage über den Handbremshebel bzw. dessen Umlenkhebels, wie technisch bekannt, mit einem Abreißseil verbunden.
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Dieses Abreißseil wird über eine Schlinge an der Anhängevorrichtung bzw. Abschleppöse des Zugfahrzeuges befestigt.
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Bei einem Unfall oder einer ähnlichen gefährlichen Situation, bei der sich der Anhänger unkontrolliert vom Zugfahrzeug löst, wird durch den Zug des Abreißseiles eine Schließung der Bremsanlage über den Handbremshebel bewirkt.
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Die Erfindung beschränkt sich nicht nur auf definierte Merkmals-Kombinationen, sondern kann auch in jeder beliebig anderer Kombination von Merkmalen bestimmter Art aller definierten Einzelmerkmalen enthalten sein.
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Das bedeutet, dass jedes Einzelmerkmal des Anspruchs 1 weggelassen, oder mit mindestens einen an anderer Stelle offenbarten Einzelmerkmal ersetzt werden kann.
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In Folge dessen ist Anspruch 1 als ein genereller Formulierungsversuch der Erfindung dargelegt.
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Zeichnungen:
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Ein jeweiliges Ausführungsbeispiel der Erfindung wird auf den nachfolgenden beigefügten Zeichnungen beschrieben.
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Darstellung der einzelnen Figuren
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Fig. 1
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Die Darstellung zeigt die Auflaufbremsvorrichtung in geöffnetem Bremszustand. Es ist der Zugstangenkopf (1) aufgezeigt, welcher in der Verlängerung ein Mittelrohr besitzt. Dieses ist mit zwei Langlöchern (14) sowie dem Bowdenzug-Befestigungsteil (13) aufgezeichnet. Der Bowdenzug (10) wird über ein zylinderförmiges Mittelrohrteil hubmäßig geführt und über das Deichselrohr (2), welches einer Anschlagsjustierung der Ummantelung (4) dient, zu der jeweiligen angedachten Bremse geleitet. Eine Staubschutzverbindung als Faltenbalg (7) stellt eine elastische Verbindung zwischen den beiden Elementen dar. Das Zugrohr (1) ist zusätzlich mit einem Luftkanal (8) aufgezeigt, welcher dem Zuführen von Luft für den Zugrohrzylinder (8) dienlich ist. Das integrierte Deichselrohr (2) besitzt sowohl einen Anschlag gegenüber dem Zugrohr (1), als auch einen Anschlag gegenüber der im Zugrohr integrierten Bowdenzug-Aufnahme. Damit wird bei einer Beschleunigung das Ausfahren des Deichselrohres (2) aus dem Zugrohr (1) verhindert. Es sind im pneumatischen Zugrohrzylinder (8) und im pneumatischen Deichselrohrzylinder (9) jeweils Federn (6) zur dämpfenden Unterstützung der beiden Elemente gegeneinander aufgezeigt.
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Fig. 2
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Die Darstellung zeigt die Auflaufbremsvorrichtung in geschlossenem Bremszustand. Hier ist das Deichselrohr (2) in das Zugrohr (1) gefahren. In diesem aufgezeichneten Bremszustand hat das Deichselrohr (2) mit Hilfe des Bowdenzug-Justierungsteils (4) den Bowdenzug (10) aus dem Deichselrohr (2) durch die Zugrohrführung (1) gezogen, was ein Schließen der jeweils angedachten Bremsanlage beinhaltet. Es sind der Luftkanal (8) zwischen Zug- und Deichselrohr übereinander abgestimmt, so dass sich der gebildete innere Zylinder (12) zwischen dem Zugrohr-Anschlag, sowie der Innenseite des Deichselrohres (2) mit Luft füllen kann, so dass eine pneumatische Dämpfung stattfinden kann. Der geschlossene Systemzustand zeigt die beiden Federn (6) in dämpfenden, also zusammengedrückten Zustand auf. Sobald ein Beschleunigungsvorgang stattfindet bewegt sich die Zugstange (1) gedämpft aus dem Deichselrohr (2), da der innere pneumatische Zylinder (12) aufgrund seiner Luftfüllung eine stoßdämpferähnliche Wirkung besitzt.
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Fig. 3
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Die Darstellung zeigt die Auflaufbremsvorrichtung in gegensätzlicher Elementausführung. Bei dieser Darstellung ist das Zugrohr (1) innen im Deichselrohr (2) positioniert. Das Deichselrohr (2) verfügt über dargestellte doppelte Kolbenbolzen (18), welche durch den Zylinderboden des Zugrohres (1) geführt, einen Kolben (18) integriert haben. Der Bowdenzug (10) verläuft durch das Deichselrohr (2) beweglich in das Zugrohr (1) und ist am Deichselrohrkolben (18) justiert und arretiert. Zur Anbindung an den angedachten Handbremshebel, wird die verlängerte Bowdenzug-Leitung (10) aus dem Zugrohrzylinder (1) geführt. Dazu zeigt die Zeichnung die Bremse in geöffneten neutralen Zustand, so dass der Bowdenzug (10) eine Verbindung mit dem angedachten hydraulischen Zylinder (16) darstellen kann. Das Deichselrohr (2) ist formal mit zwei an einer Achse angelenkten Räder (17) inklusive der fluiden Zuleitungen (20) aufgezeichnet.
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Fig. 4
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Die Darstellung zeigt wie unter 3 geschildert die Bremseinrichtung jedoch im gebremsten Modus. Hier ist der Deichselrohrkolben (18) unter Mitnahme des Bowdenzugs (10) in den Zugrohrzylinder gefahren. Dazu ist eine Kniehebel-Integrierung (15) beispielhaft eingezeichnet. Der integrierte hydraulische Zylinder (16) ist im Gegensatz zu 3 im Druckzustand was eine Schließung der Bremse bedeutet.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Zugrohr mit Anhängekupplung
- 2
- Deichselrohr mit Anhängerverbindung
- 3
- Bowdenzug-Anschlag
- 4
- Deichselrohr mit ummantelter Bowdenzug-Führung
- 5
- Bowdenzug geführt in Deichselrohr
- 6
- Zug- und Druckfeder zwischen Zug- und Deichselrohr
- 7
- Faltenbalg
- 8
- Luftkammer mit Luftkanal durch Zug- und Deichselrohr
- 9
- Luftkanal für Deichselrohrzylinder
- 10
- Bowdenzug
- 11
- Zugstangenpralltopf gegenüber Deichselstange
- 12
- Innere pneumatische Zylinder
- 13
- Bowdenzug-Führung in Deichselrohr
- 14
- Langlochführung für Bowdenzug im Zugrohr
- 15
- Bowdenzug Kniehebel-Integrierung
- 16
- Bowdenzug betätigter Hydraulikzylinder
- 17
- Hydraulische Radbremszylinder für Trommelbremse
- 18
- Deichselrohr mit Kolbenstangenverlängerung
- 19
- Verbindungsteil Bowdenzug-Handbremse/Notbremse
- 20
- Hydraulische Verbindungsleitung
