DE202017003066U1

DE202017003066U1 - Pneumatische federunterstützte Auflaufbemseinrichtung, die über Hubbewegungen zwangsgesteuerte Zylinder mit Kolben bildet, um eine Radbremse zu bedienen

Info

Publication number: DE202017003066U1
Application number: DE202017003066.7U
Authority: DE
Original assignee: Hans-Peter Blatt; Rita Wambsganß
Current assignee: HUMBAUR GMBH, DE
Priority date: 2017-06-09
Filing date: 2017-06-09
Publication date: 2017-08-09
Anticipated expiration: 2027-06-10

Abstract

Pneumatische federunterstützte Auflaufbremseinrichtung, die über Hubbewegungen zwangsgesteuerte Zylinder mit Kolben bildet, um eine Radbremse zu bedienen.

Description

Stand der Technik:
Es sind Auflaufbremsen an Caravan oder Anhängern jeglicher Art bekannt, welche über Jahrzehnte keinerlei wesentliche Weiterentwicklungen integrieren.
Aufgabe der Erfindung:
Die Erfindungsidee soll eine pneumatische federunterstützte Auflaufbremseinrichtung schaffen, die über Hubbewegungen zwangsgesteuerte Zylinder mit Kolben bildet, um eine Radbremse zu bedienen.
Es soll Aufgabe der Erfindung sein, das Ansprechverhalten des erfindungsgemäßen Bremssystems im Einklang mit der Bremsleistung zu steigern.
Beschreibung:
Die Erfindung beschreibt eine pneumatische federunterstützte Auflaufbremseinrichtung, die über Hubbewegungen zwangsgesteuerte Zylinder mit Kolben bildet, um eine Radbremse zu bedienen.
Damit wird die Möglichkeit geschaffen, mechanische Kraft in pneumatische Kraft zu wandeln, um ein Bremssystem zu bedienen.
In einer vorteilhaften Ausführung kann mittels der Hublänge sowie des integrierten Kolbendurchmessers das Zylindervolumen geändert werden.
Dadurch ist die Voraussetzung gegeben, durch Hubraum-Veränderungen einen der Bremsleistung entsprechenden pneumatischen Druck durch die gegenseitigen Hubbewegungen aufzubauen.
Die Grundelemente der Bremsvorrichtung sind ein Zugrohr sowie ein Deichselrohr.
Konstruktionsbedingt ist das Zugrohr mit dem Zugfahrzeug verbunden, während das Deichselrohr in einer festen Verbindung mit dem Anhänger steht.
Das Deichselrohr wird längs hubmäßig in der Zugstange gleitend geführt und gelagert.
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.
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.
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.
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.
Dadurch wird sowohl die Kolbenplatte, als auch die Zylinderbodenseite des Deichselrohres als Druckkolben verwendet, welche die integrierte Luft in den beiden Zylindern komprimiert.
Durch das Zusammenfahren der beiden Elemente, werden die beiden Zuluftführungen mechanisch verschlossen, so dass die komprimierte Luft über die angedachten Luftkanalführungen in die beispielhafte Bremszuleitung zum Öffnen oder Schließen einer Bremsanlage geführt wird.
Dagegen hat bei einem Beschleunigungsvorgang das Deichselrohr das Bestreben aus dem Zugrohr zu fahren.
Diesen gegebenen Bewegungsablauf macht sich der Erfindungsgedanken zu Nutze, in dem er die beiden Elemente vorteilhaft dergestalt formt, so dass sich durch ihre hubähnliche eigene formgegebene gegenseitige Bewegung drei pneumatische Druckluftzylinder bilden.
Um das Bremsmoment des Deichselrohres gegenüber dem Zugrohr wirkungsvoller abzufedern, kann das Führungsrohr beispielhaft eine Integrierte Druck-Zugfeder beinhalten.
Durch diese Federpositionierung stützt sich die Feder gegenüber der Zugstange und dem einlaufenden Deichselrohr als Prallfeder ab.
Es wird die Funktion der pneumatischen Auflaufbremse nochmals wie folgt aufgeführt:
Das Zugrohr bildet durch seine Formgebung einen geschlossenen Zylinder. Dieser besitzt an dem der Deichselstange zugewandten Zylinderboden zwei Führungslöcher. Zusätzlich besitzt der Zugstangenzylinder noch zwei Entlüftungslöcher, welche der nachfolgend beschrieben Zwangsbelüftung dienen.
Durch die hubmäßig geführte Aufnahme des Zugrohres im Deichselrohr, bildet sich zwischen den beiden Elementen ein weiterer Zylinderraum.
Dieser Zylinderraum im Deichselrohr beinhaltet eine Bohrung zur Zwangsbelüftung und zusätzlich ein Langloch, welches der nachfolgend beschriebenen Entlüftung des sich bildenden zweiten Zugstangenzylinders dient.
Die Deichselstange ist in ihrer Auslegung mit zwei hohlen fest verbundenen Kolbenstangen ausgestattet, welche durch die beschriebenen Führungsbohrungen in den Zugrohrzylinder geführt werden.
Beide Kolbenführungsstangen sind am unteren Bereich mit zwei Lufteinlässen versehen, um den Druckaufbau innerhalb des Bremsvorganges, zwischen den beiden Elementen, in die aufgeführten Luftkanäle innerhalb der Kolbenführungsstangen einzuleiten.
Im Zugrohrzylinderraum ist auf den Kolbenführungsstangen eine Kolbenplatte befestigt, welche zwei Bohrungen aufweist, um einen pneumatischen Durchgang des Zugrohrzylinders über die Kolbenplatte durch die Kolbenstangen zu gewährleisten.
Zusätzlich besitzt die Kolbenplatte eine Arretierungsaufgabe, welche dazu dient, während des Beschleunigungsvorgangs ein Ausfahren des Deichselelementes gegenüber dem Zugrohrelementes zu verhindern.
Vorteilhaft dienen die beiden jeweils im Zug- und Deichselrohr gebildeten Zylinder, durch die komprimierte Luft, verbunden mit einer beispielhaften Druckfeder, einer positiven Dämpfung der beiden Elemente gegenüber beim Bremsvorgang.
Während des Bremsvorgangs bildet sich durch die gegenseitige Hubbewegung der Elemente zwischen der Rückseite des Deichselrohrkolbens und der inneren hinteren Zugrohrzylinderplatte ein zusätzlicher Luftraum, welcher seine Luftzuführung über die angedachten Luftkanäle durch den Zugrohrzylinder bzw. Deichselrohrzylinder erhält.
Funktional wichtig ist, dass die unteren Luftzuführungslöcher der Kolbenstangen durch den Zylinderboden des Zugrohres verschlossen sind.
Damit ist gewährleistet, dass bei einem folgenden Beschleunigungsvorgang die durch den Deichselrohrkolben komprimierte Luft im hubmäßig gebildeten dritten Luftzylinder kein schließen der Bremsanlage durch die Luftzuführungslöcher durchführen kann.
Konstruktiv dient die zwischen dem Rückwärtigen Deichselrohrkolben und dem Zugrohrzylinderboden komprimierte Luft einer Dämpfung der beiden Elemente gegeneinander beim Beschleunigungsvorgang.
Um diese Dämpfung in jeder Beschleunigungssituation positiv durch die gegenseitige hubmäßige Elementverschiebung zu steuern, ist das Deichselführungsrohr mit einem Langloch ausgestattet, damit je nach Stellung des Entlüftungsloches der Zugstange ein gesteuertes Luftablassverhalten de3s Anfahrdämpfzylinder gewährleistet ist.
Im Deichselrohr werden diese beiden Luftkanäle vereint, so dass sich eine pneumatische Luftleitung integriert, welche der Bedienung einer beispielhaft angeschlossenen Bremse dient.
Der Erfindungsgedanken beschreibt somit die Bildung von drei unabhängig voneinander wirkenden Luftzylinder mit ihren entsprechenden Luftzuführungskanälen, welche sich mechanisch bedingt durch die gegenseitigen hubähnlichen Element-Verschiebungen beim Anfahren oder Bremsen jeweils öffnen oder schließen.
In Folge des mechanisch gesteuerten Funktionsablaufes, welcher sich zwischen den Brems- und Beschleunigungsvorgängen ergibt, wird die Luftzufuhr zu den aufgeführten pneumatischen Zylindern zwangsgesteuert.
Dieser führt dazu, dass Luft durch die geöffneten Luftkanäle in den Zugrohrzylinder und den Deichselrohrzylinder strömen kann. Die jeweils aufgeführten Luftkanäle der Deichselrohrführung werden gleichfalls über die Luftöffnungen an den Kolbenführungsstangen mit Luft gefüllt.
Es besteht die Möglichkeit, durch eine beispielhaft integrierte Feder mit den entsprechenden Kennwerten innerhalb der beschriebenen Zylinder den beiden Elementen gegenüber automatisch eine neutrale Stellung bei einer Vorwärtsfahrt ohne Bremsung, oder im Stillstand sicher zu stellen.
Dieser mechanische Zustand entspricht technisch einer automatischen Nivellierung.
Die neutral nivellierte geöffnete Bremssituation ist wichtig, um ein Rückwärtsfahren des Gespannes ohne negative Bremsbetätigung zu ermöglichen.
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.
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.
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.
Zusätzlich ist im Erfindungsgedanken die Integration einer Druckspeichereinheit integriert, um einen Überdruck des Systems zu speichern bzw. einer anderen beispielhaften Verwendung zuzuführen.
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.
Das bedeutet, dass jedes Einzelmerkmal des Anspruchs 1 weggelassen, oder mit mindestens einen an anderer Stelle offenbarten Einzelmerkmal ersetzt werden kann.
In Folge dessen ist Anspruch 1 als ein genereller Formulierungsversuch der Erfindung dargelegt.
Zeichnungen:
Ein jeweiliges Ausführungsbeispiel der Erfindung wird auf den nachfolgenden beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Darstellung der einzelnen Figuren
Fig. 1
Die Darstellung zeigt die Auflaufbremseinrichtung in geöffnetem Zustand. Es ist das Zugrohr (1) mit Anhängekupplung mit dem integrierten Bremszylinder (2) sowie dem Lufteinlass (9) für den Bremszylinder (2) und dem sich durch den Deichselrohrkolben (6) bildenden Zylinderraum (2) aufgezeigt. Der Deichselrohrkolben (6) wird durch die zwei mit dem Deichselrohr (5) verbundenen Kolbenstangen (7) zusammen mit der beispielhaften Nivellierungsfeder (15) gezeichnet. Zusätzlich ist der Lufteinlass (11) in den Kolbenstangen (7) zusammen mit der Luftleitung (13) aufgeführt. In der Deichselstange (5) ist ein Druckspeicher (16) mit einem beispielhaften Magnetventil (16) gezeichnet, dazu ist ein Langlochentlüftungsloch (14) innerhalb der Deichselrohrführung (5) aufgeführt, welches dem Entlüften des Anfahrzylinders (4) dient.
Fig. 2
Die Darstellung zeigt die Auflaufbremseinrichtung in geschlossenen Zustand, das heißt im Bremszustand. Hier ist das Deichselrohr (5) in das Zugrohr (1) gefahren. Es sind die Bremszylinder (2, 3) sowohl in Zug- als auch im Deichselrohr (1, 5) in komprimierten Zustand. Der Deichselrohrkolben (6) verschließt zusätzlich das Belüftungsloch (11) des Lufteinlasses für den Zugrohrbremszylinder (2). Der Anfahrdämpfzylinder (4) wird durch die Belüftungsöffnung (10), welche durch das Deichselrohr (5) führt, gelüftet. Die beiden Lufteinlässe (11) für die Kolbenstangen (7) befinden sich im Zugrohrzylinder-Boden (2), so dass der Anfahrdämpfzylinder (4) gegenüber der Bremsanlage (13) gesperrt ist. Somit kann kein pneumatischer Druck in die Luftleitung (13) geführt werden.
Bezugszeichenliste

1: Zugrohr mit Anhängekupplung
2: Bremszylinder im Zugrohr
3: Bremszylinder im Deichselrohr
4: Anfahrdämpfzylinder
5: Deichselrohr
6: Deichselrohrkolben
7: Hohle Deichselrohrkolben-Führungsstangen
8: Lufteinlass für Deichselrohr-Bremszylinder
9: Lufteinlass für Zugrohr-Bremszylinder
10: Lufteinlass für Anfahrdämpfer
11: Lufteinlass für Kolbenstangen
12: Lufteinlass am Deichselrohrkolben
13: Luftleitung für Bremsanschluss
14: Langloch-Entlüftung Anfahrzylinder
15: Nivellierungsfeder
16: Druck-Speicher und Magnetventil

Claims

Pneumatische federunterstützte Auflaufbremseinrichtung, die über Hubbewegungen zwangsgesteuerte Zylinder mit Kolben bildet, um eine Radbremse zu bedienen.
Pneumatische federunterstützte Auflaufbremseinrichtung, nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsvorrichtung auf zwei hubförmig ineinander greifenden Elementen wie Zug- (1) sowie Deichselrohr (5) aufgebaut ist.
Pneumatische federunterstützte Auflaufbremseinrichtung, nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, dass die gegenseitige Ausbildung des Zug- und Deichselrohres (1, 5) pneumatische Arbeitszylinder (2, 3, 4) in stoßdämpferähnliche Funktion bildet, um den erzeugten pneumatischen Druck zum Bedienen einer Bremse zu nutzen.
Pneumatische federunterstützte Auflaufbremseinrichtung, nach Anspruch 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, dass die gegenseitige Austauschbarkeit der beiden Grundelemente Zug- bzw. Deichselrohr (1, 5) untereinander keine wesentliche Wirkung auf die Funktion der Bremsvorrichtung besitzt und im Erfindungsgedanken integriert ist.
Pneumatische federunterstützte Auflaufbremseinrichtung, nach Anspruch 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, dass das Deichselrohr (5) mit einer oder mehrerer hohlen luftführenden Kolbenstange(n) (7) ausgeführt ist, welche durch abgedichtete Führungen in den Zugrohr-Zylinder (2) geführt sind, um einen befestigten vom Deichselrohr (5) bewegten Arbeitskolben (6) zum pneumatischen Druckaufbau bzw. Bremsbetätigung zu integrieren.
Pneumatische federunterstützte Auflaufbremseinrichtung, nach Anspruch 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, dass die luftführenden Deichselrohr-Kolbenstangen (6) mit Lufteinlassöffnungen (11) ausgestattet sein können, welche sich während des Bremsvorganges durch ihre Position innerhalb des Zugrohrzylinderbodens zwangsweise verschließen, so dass beim Beschleunigungsvorgang kein pneumatischer Anfahrdämpferdruck in das Bremssystem (13) geleitet werden kann.
Pneumatische federunterstützte Auflaufbremseinrichtung, nach Anspruch 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitskolben (6) im Zugrohrzylinder über einen Luftdurchgang (12) verfügt, welcher dazu dient, den pneumatischen Druck über den Arbeitskolben (6) durch die Kolbenstangen (7) zu der jeweilig angeschlossenen Bremse (13) zu führen.
Pneumatische federunterstützte Auflaufbremseinrichtung, nach Anspruch 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, dass das Zusammenwirken von Zug- und Deichselrohr (1, 5) je nach Fahrzustand drei synchron arbeitende Luftzylinder (2, 3, 4) bildet, in welchen das Deichselrohr (6) mindestens eine doppelte Kolbenfunktion (6) innerhalb des Zugrohr (2) tätigt.
Pneumatische federunterstützte Auflaufbremseinrichtung, nach Anspruch 1 bis 8 dadurch gekennzeichnet, dass das Zug- und das Deichselrohr (2, 5) über gegenseitige hubmäßige Bewegungen zwangsgesteuerte Luftkanäle (8, 9) verfügt, welche die gebildeten Arbeitszylinder (2, 3) während ihrer Hubbewegung selbstständig mit Luft versorgen, so dass diese pneumatische Arbeit verrichten können.
Pneumatische federunterstützte Auflaufbremseinrichtung, nach Anspruch 1 bis 9 dadurch gekennzeichnet, dass sich bei einem geschlossenen Systemzustand das Deichselrohr (5) mit seiner vorderen Druckplatte in das Zugrohr (2) schiebt, so dass sich zwischen Innenseite Deichselrohrzylinder (5) gegenüber dem Zugrohrzylinder (4) ein zusätzlicher Luftkanal (10) versorgter Zylinder-Prallraum (4) bildet, welcher beispielhaft mit einer Feder (15) integriert werden kann,
Pneumatische federunterstützte Auflaufbremseinrichtung, nach Anspruch 1 bis 10 dadurch gekennzeichnet, dass das System den vorderen Zugrohrzylinder (2) sowie den hinteren zwischen dem Zug- und dem Deichselrohrboden liegenden Zylinder zum pneumatischen Bremsdruckaufbau nutzt, während der sich bildende mittige dritte Zylinder (4) im Zugrohr (2) der Anfahrdämpfung dient und das System sowohl mit Trommel- als auch Scheibenbremsanlagen kompatibel ist.
Pneumatische federunterstützte Auflaufbremseinrichtung, nach Anspruch 1 bis 11 dadurch gekennzeichnet, dass das Deichselzylinderrohr (5) mit einer Langloch ähnlichen Entlüftung (14) ausgestattet ist, um während des Beschleunigungsvorganges den aufgebauten pneumatischen Druck hubmäßig gesteuert abzuführen.
Pneumatische federunterstützte Auflaufbremseinrichtung, nach Anspruch 1 bis 12 dadurch gekennzeichnet, dass der Luftkanal (8) des Deichselrohrzylinders (3) bei geöffnetem Bremszustand offen ist, während bei einem Bremsvorgang durch das Einfahren des Deichselrohres (5) in das Zugrohr (2) dieser zwangsgesteuert abgedichtet und geschlossen ist.
Pneumatische federunterstützte Auflaufbremseinrichtung, nach Anspruch 1 bis 13 dadurch gekennzeichnet, dass der Luftkanal (9) des Zugrohres (2) synchron mit dem Luftkanal (8) der Deichselstange (5) durch das gegenseitige Einfahren verschlossen wird.
Pneumatische federunterstützte Auflaufbremseinrichtung, nach Anspruch 1 bis 14 dadurch gekennzeichnet, dass die Lufteinlasskanäle (8, 9, 10, 14) bzw. die beispielhaften Luftauslasskanäle der Luftzylinder zwangsgesteuert über gegenseitige variable Anordnungen sowie mittels beispielhaft integrierter Magnetventile (16) geöffnet oder geschlossen werden, um ein Rückwärtsfahren des Gespannes ohne Bremsbetätigung zu ermöglichen und eine beispielhafte Druckspeicherfunktion integriert ist.
Pneumatische federunterstützte Auflaufbremseinrichtung, nach Anspruch 1 bis 15 dadurch gekennzeichnet, dass beide Luftzylinder (2, 3) mit Druck- bzw. Zugfedern (15) ausgestattet sein können, welche die entsprechenden Federkennwerte besitzen, um das Deichselrohr (1) mit den integrierten Zylindern selbstständig durch Federdruck in einen nivellierten Zustand gegenüber dem Zugrohr (5) zu versetzen, welcher einer geöffneten Bremse entspricht.
Pneumatische federunterstützte Auflaufbremseinrichtung, nach Anspruch 1 bis 16 dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitskolben (6) im Zugrohrzylinder (3) über einen Luftdurchgang (12) verfügt, welcher dazu dient, den pneumatischen Druck über den Arbeitskolben (6) durch die Kolbenstangen (7) zu der jeweilig angeschlossenen Bremse (13) zu führen.
Pneumatische federunterstützte Auflaufbremseinrichtung, nach Anspruch 1 bis 17 dadurch gekennzeichnet, dass das Erfindungssystem eine mechanische Funktionalität mit allen möglichen Luftkammern sowie aller technisch integrierbarer Medien mit deren Zwangssteuerung inkl. beispielhafter Druck- oder Zugfedern in beliebiger Anzahl im Erfindungsgedanken enthält.
Pneumatische federunterstützte Auflaufbremseinrichtung, nach Anspruch 1 bis 18 dadurch gekennzeichnet, dass das Bremssystem jede beliebige andere Kombination der integrierten Elemente alle insgesamt offenbarten Merkmale beinhaltet, sollte ein aufgeführtes Element des Anspruches 1 wegfallen oder durch ein an anderer Stelle integriertes Einzelmerkmal ersetzt werden, so ist dies im weiteren Erfindungsgedanken beinhaltet.