DE212020000804U1

DE212020000804U1 - Sicherheitsbremssystem für ein selbstfahrendes Fahrzeug

Info

Publication number: DE212020000804U1
Application number: DE212020000804.3U
Authority: DE
Original assignee: Pek Automotive doo
Current assignee: Pek Automotive doo
Priority date: 2020-03-24
Filing date: 2020-03-24
Publication date: 2022-10-10
Anticipated expiration: 2030-03-25
Also published as: FR3108574A3; FR3108574B3; ES1296637U; WO2021191645A1; ES1296637Y; ES1296637U9

Abstract

Sicherheitsbremssystem für ein selbstfahrendes Fahrzeug, umfassend eine Gleichstromversorgung, die über einen elektrischen Energieübertragungsschaltkreis mit einer Steuerung verbunden ist, die insbesondere mit Elektromotoren eines Antriebssystems des selbstfahrenden Fahrzeugs verbunden ist, wobei der Ausgang der Steuerung außerdem mit dem Stromversorgungskreis eines Luftkompressors verbunden ist, dessen Luftzufuhrleitung mit pneumatischen Bremszylindern von Bremsmechanismen verbunden ist, wobei jeder Bremsmechanismus in einem Bremsabschaltmodus verbleibt, wenn die Luftzufuhrleitung unter Druck gesetzt ist, wobei die Luftzufuhrleitung mit wenigstens einem gesteuerten Druckentlastungsventil ausgestattet ist, dessen elektrischer Steuerschaltkreis ebenfalls mit der Steuerung verbunden ist, während der genannte elektrische Energieübertragungsschaltkreis wenigstens zwei Schalter umfasst, wobei wenigstens ein Schalter als Tastschalter ausgebildet und an einem selbstfahrenden Fahrzeug angebracht ist.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft Sicherheitsbremssysteme für selbstfahrende Fahrzeuge, die vorwiegend für landwirtschaftliche Zwecke verwendet werden.
STAND DER TECHNIK
Es sind unterschiedliche Sicherheitsbremssysteme zur Notbremsung von Fahrzeugen bekannt.
Aus dem Patent US 3985210 , Veröffentlichungsdatum 12.10.1976, IPC B60T-007/12, ist ein Steuersystem für eine Fahrzeugfeststellbremse bekannt, bei dem die Bremse aktiviert wird, wenn der Fluiddruck in einem Hydraulikkreis abgebaut wird. Das System umfasst einen elektrischen Schaltkreis zum Einschalten eines Solenoids, der die Feder des Druckentlastungsventils des hydraulischen Schaltkreises in geschlossener Position hält. Bei einer Notbremsung wird der Solenoid ausgeschaltet, wodurch die Feder freigegeben und das Druckentlastungsventil des Hydraulikkreises geöffnet und die Bremse aktiviert wird.
Der nächstgelegene Stand der Technik zur vorliegenden Erfindung ist im Patent GB 2453523 , Veröffentlichungsdatum 09.11.2011, IPC B60T-007/22, beschrieben, das ein automatisches Fahrzeugbremssystem offenbart. Das System weist wenigstens eine Federspeicherbremse mit einem an eine Druckluftzufuhrleitung angeschlossenen Pneumatikzylinder auf. Bei Druckausübung drückt der Pneumatikzylinder die Feder zusammen und löst die Bremse. Das System umfasst ferner ein Ventil, das mit der Druckluftzufuhrleitung verbunden ist, die zur Federbremse führt, und einen Aufprallsensor zur Aufprallerkennung. Wenn der Sensor einen Aufprall erkennt, wird das Ventil betätigt, der Pneumatikzylinder wird entlüftet und die Notbremse wird aktiviert.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Das durch die Erfindung erzielte technische Ergebnis besteht darin, die Zuverlässigkeit des Anhaltens eines Fahrzeugs im Falle einer Notbremsung zu erhöhen.
Das Sicherheitsbremssystem eines selbstfahrenden Fahrzeugs umfasst eine Gleichstromversorgung, die über einen elektrischen Energieübertragungsschaltkreis mit einer Steuerung verbunden ist, die insbesondere mit Elektromotoren des Antriebssystems des selbstfahrenden Fahrzeugs verbunden ist. Der Steuerungsausgang ist ferner mit dem Stromversorgungskreis eines Luftkompressors verbunden, dessen Luftzufuhrleitung mit pneumatischen Bremszylindern des Bremsmechanismus verbunden ist. Jeder Bremsmechanismus ist deaktiviert, wenn die Luftzufuhrleitung unter Druck steht. Die Luftzufuhrleitung ist mit wenigstens einem gesteuerten Druckentlastungsventil zum Ablassen der Luft ausgestattet, das durch die obige Steuerung gesteuert wird, wobei der elektrische Energieübertragungsschaltkreis wenigstens einen Trennschalter umfasst.
Das Bremssystem ist für elektrisch angetriebene Fahrzeuge bestimmt, deren Betriebsmodus von einer Steuerung eingestellt wird. Die Zuverlässigkeit des Notstopps des selbstfahrenden Fahrzeugs ist verbessert, da im Falle, dass ein Stoppen erforderlich ist, die Elektromotoren des selbstfahrenden Fahrzeugs gleichzeitig mit der Bremsbetätigung abgeschaltet werden. Dies ermöglicht ein schnelleres und zuverlässigeres Anhalten des Fahrzeugs.
Wenigstens ein Tastschalter kann am selbstfahrenden Fahrzeug als Trennschalter angebracht sein.
Wenigstens ein Notstromausschalter kann als Trennschalter angebracht sein.
Insbesondere umfasst der Bremsmechanismus eine Trommelbremse.
Im Einzelfall kann der pneumatische Bremszylinder der Bremseinrichtung zusätzlich eine Federrückstelleinrichtung umfassen, um die Gesamtzuverlässigkeit zu erhöhen.
Figurenliste

1 zeigt ein Strukturdiagramm des Sicherheitsbremssystems eines selbstfahrenden Fahrzeugs.
2 zeigt einen Antriebsmechanismus vom Elektromotor zur Bremse und Antrieb.
3 zeigt eine Vorderansicht des Aufbaus eines pneumatischen Zylinders mit einem Federrückstellmechanismus.
4 zeigt eine Seitenansicht des Aufbaus eines pneumatischen Zylinders mit einem Federrückstellmechanismus.
5 zeigt eine Seitenansicht des selbstfahrenden Fahrzeugs.
6 zeigt eine Rückansicht des selbstfahrenden Fahrzeugs.

AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
Das Sicherheitsbremssystem ist vorwiegend für das Notbremsen an einem Hindernis bestimmt, oder für das Anhalten in einer Situation, bei der das auf oder in der Nähe des selbstfahrenden Fahrzeugs befindliche Personal gefährdet ist.
Das Sicherheitsbremssystem eines selbstfahrenden Fahrzeugs 1 (1, 5, 6) umfasst eine Gleichstromversorgung 2, die über einen elektrischen Energieübertragungsschaltkreis mit einer Steuerung 3 verbunden ist. Elektromotoren 7 von Raupenantrieben 17 sind mit der Steuerung 3 verbunden.
Ein mit dem Ausgang der Steuerung 3 verbundener Luftkompressor 4 weist eine mit pneumatischen Bremszylindern 15 (3, 4) der Bremsmechanismen 8 verbundene Luftzufuhrleitung 5 auf. Jeder Bremsmechanismus 8 bleibt deaktiviert, wenn die Luftzufuhrleitung 5 unter Druck gesetzt ist. Die Luftzufuhrleitung 5 weist zwei mit ihr verbundene gesteuerte Ventile 6 zur Druckentlastung der Luftzufuhrleitung 5 auf. Die Energieversorgung für die gesteuerten Druckentlastungsventile 6 ist ebenfalls mit der Steuerung 3 verbunden.
Die Steuerung 3 steuert alle Elektromotoren 10 der Ausrüstung des selbstfahrenden Fahrzeugs sowie alle ihre Werkzeuge und Zubehörteile (in den Figuren nicht gezeigt). Die Luftzufuhrleitung 5 ist in diesem Beispiel auch mit Bremsanlagen 11 der Ausrüstung des selbstfahrenden Fahrzeugs sowie all ihren Werkzeugen und Zubehörteilen verbunden.
Der elektrische Energieübertragungskreis enthält einen Block von Trennschaltern 9. In diesem Beispiel ist der Block von Trennschaltern in den elektrischen Energieübertragungskreis eingebaut, der geerdet ist. Das Vorhandensein des Trennschalterblocks 9 ermöglicht nicht nur das Einschalten der Bremsmechanismen 8 der Antriebe 17 des selbstfahrenden Fahrzeugs 1, sondern auch das Abschalten der Energieversorgung der Elektromotoren 7 der Antriebe 17 sowie der Elektromotoren 10 aller Werkzeuge und Zubehörteile, wodurch die Sicherheit des Personals erhöht wird, das das selbstfahrende Fahrzeug fährt.
Der Trennschalterblock 9 umfasst mehrere Druckknopfschalter 12, die in Reihe geschaltet sind und als Trennschalter fungieren. Zusätzlich sind in den Stromkreis auch in Reihe geschaltete Notunterbrecher 13 eingebaut. Druckknopfschalter 12 können in der Steuertafel 30 an der Karosserie des selbstfahrenden Fahrzeugs (5) an Stellen angebracht werden, die für eine Notbremsung zugänglich sind. Notunterbrecher 13 sind in Schutzeinrichtungen eingebaut, beispielsweise Sicherungen (in den Figuren nicht gezeigt), die insbesondere an Sitzen 22 im vorderen und hinteren Teil des selbstfahrenden Fahrzeugs 1 angebracht werden können. Ein Antriebsmechanismus 14 (2) umfasst ein Zahnradgetriebe 19 sowie einen Elektromotor 7 und eine angetriebene Riemenscheibe 18 eines Riemenantriebs 20 in Form einer hohlen Bremstrommel. Die angetriebene Riemenscheibe 18 ist in dieser Ausführungsform mit dem Elektromotor 7 mit dem Riemenantrieb 20 über das Zahnradgetriebe 19 verbunden. Die Aufnahme des Zahnradgetriebes 19 ist erforderlich, um die Drehzahl des Motors 7 und der angetriebenen Riemenscheibe 18 zu koordinieren und eine gefährliche Getriebeüberlastung beim Bremsen zu verhindern. Eine Spannrolle 21 überträgt eine Spannung auf das Zahnradgetriebe. Die Drehung wird von der angetriebenen Riemenscheibe 18 auf das Antriebsrad 16 eines Raupenantriebs 17 mittels einer Antriebswelle 24 übertragen. Die angetriebene Riemenscheibe 18 enthält in ihrem Hohlraum eine Bremstrommel. Der Hohlraum der angetriebenen Riemenscheibe 18 nimmt auch die Elemente einer Standard-Trommelbremse auf. Die Trommelbremse wird mittels eines Sehnenantriebs 23 gesteuert.
Der Bremsmechanismus 8 enthält (3, 4) einen Bremszylinder 15 mit einer Stange 25. Die Stange 25 ist an einem Hebel 26 befestigt, der sich um eine Achse 27 drehen kann und auf Rückstellfedern 28 ruht, die in Schalen 29 angebracht sind, die an einem Rahmen 30 des selbstfahrenden Fahrzeugs befestigt sind. Der Sehnenantrieb 23 des Bremsmechanismus 8 ist an dem Hebel befestigt.
Das Sicherheitsbremssystem arbeitet wie folgt.
Wenn einer der Druckknopfschalter 12 gedrückt oder der Notunterbrecher 13 betätigt wird, wird der elektrische Energieübertragungsschaltkreis, der die Gleichstromversorgung 2 und den Kommutator 3 verbindet, unterbrochen. In diesem Fall werden gesteuerte Überdruckventile 6 der Luftzufuhrleitung 5 aktiviert. Die Stangen 25 der Bremszylinder 15 verschieben sich in eine andere Position, teilweise unter der Wirkung der Rückstellfedern 28. Die Bewegung des Hebels 26 wirkt auf den Sehnenantrieb 23 des Bremsmechanismus 8. Die in der hohlen angetriebenen Riemenscheibe 18 angeordnete Trommelbremse wird aktiviert und das selbstfahrende Fahrzeug stoppt. Das Ansprechen der Bremsmechanismen 8 bewirkt, dass die Motoren 7 abgeschaltet werden, wodurch eine mögliche Überlastung von Teilen des Antriebsmechanismus 14 verhindert wird.
Ein gleichzeitiges Einbeziehen aller Hilfsbremsen 11 (TP1, TP2) neben dem Abschalten der Energieversorgung zu den Motoren 10 (MP1, MP2) aller Werkzeuge und Zubehörteile ist ein Faktor von großer Bedeutung.
INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
Das Sicherheitsbremssystem ist vorwiegend für das Notbremsen an einem Hindernis bestimmt, oder in Situationen, bei denen das auf oder in der Nähe des selbstfahrenden landwirtschaftlichen Fahrzeugs befindliche Personal gefährdet ist. Das System ist am effizientesten, wenn es auf selbstfahrenden elektrisch angetriebenen Kettenfahrzeugen eingesetzt wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 3985210 [0003]
GB 2453523 [0004]

Claims

Sicherheitsbremssystem für ein selbstfahrendes Fahrzeug, umfassend eine Gleichstromversorgung, die über einen elektrischen Energieübertragungsschaltkreis mit einer Steuerung verbunden ist, die insbesondere mit Elektromotoren eines Antriebssystems des selbstfahrenden Fahrzeugs verbunden ist, wobei der Ausgang der Steuerung außerdem mit dem Stromversorgungskreis eines Luftkompressors verbunden ist, dessen Luftzufuhrleitung mit pneumatischen Bremszylindern von Bremsmechanismen verbunden ist, wobei jeder Bremsmechanismus in einem Bremsabschaltmodus verbleibt, wenn die Luftzufuhrleitung unter Druck gesetzt ist, wobei die Luftzufuhrleitung mit wenigstens einem gesteuerten Druckentlastungsventil ausgestattet ist, dessen elektrischer Steuerschaltkreis ebenfalls mit der Steuerung verbunden ist, während der genannte elektrische Energieübertragungsschaltkreis wenigstens zwei Schalter umfasst, wobei wenigstens ein Schalter als Tastschalter ausgebildet und an einem selbstfahrenden Fahrzeug angebracht ist.
Bremssystem nach Anspruch 1, wobei wenigstens ein Notstromschalter als Trennschalter angebracht ist.
Bremssystem nach Anspruch 1, wobei der Bremsmechanismus eine Trommelbremse umfasst.
Bremssystem nach Anspruch 1, wobei der pneumatische Bremszylinder des Bremsmechanismus zusätzlich mit einem Federrückstellmechanismus ausgestattet ist.