DE2401038A1

DE2401038A1 - Bremsensteuervorrichtung fuer anhaengerfahrzeuge

Info

Publication number: DE2401038A1
Application number: DE2401038A
Authority: DE
Inventors: Lansing Hubbard
Original assignee: Motor Wheel Corp
Current assignee: Motor Wheel Corp
Priority date: 1973-01-12
Filing date: 1974-01-10
Publication date: 1974-07-18
Also published as: JPS5229047B2; CA991288A; DE2401038B2; AU6443974A; DE2401038C3; AU474958B2; JPS49108728A; IT1002660B; FR2326129A7; US3823985A; DE2462528A1; GB1454331A

Description

BLUMBACH · WESER · BERQEN & KRAMER PATENTANWÄLTE IN WIESBADEN UND MÜNCHEN λ . η -1 η O Q

. P. O. HUMIACH ■ DIPL-PHYS. Dr. W. WESEK ■ DIPL-ING. DK. JUR. P. BERGEN DIPL-ING. R. KRAMER

Ο WIiMADtN ■ SONNENIERGER STRASSE 41 · TR. (0*121) 542943, 5*1?« MÖNCHEN

Motor Wheel Corp. Ohio

Bremsensteuervorrichtung für Anhangerfahrzeuge

Die Erfindung betrifft eine Bremsensteuervorrichtung for elektrisch betätigte Bremsen angezogener oder geschleppter Fahrzeuge und insbesondere ein elektromechanisch·« Rheostat oder Transduktor für die Steuerung des den Bremsen des geschleppten Fahrzeugs zugeführten Stromes proportional zu der an den Bremsen des ziehenden Fahrzeugs angelegten Kraft.

Es ist derzeit üblich, die verschiedenen Arten von Anhangern oder geschleppten Fahrzeugen, wie sum Beispiel Wohn· und Wanderwagen, Campingwagen und Bootsanhanger mit elektrisch betätigbaren Bremsen zu vergehen wie sie aus der US-PS 3 244 259 bekannt sind, und diese Bremsen Ober die elektrisch·

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Anlage des schleppenden Fahrzeuges zu steuern. Für die manuelle Betätigung durch den Kraftfahrer des schleppenden Fahrzeugs sind eine Anzahl von elektrischen Bremseteuersystemen geschaffen worden, die beispielsweise als Wipp· und Blatt-Rheostatsteuerungen bekannt sind und auf der Steuer* säule oder auf dem Armaturenbrett des Schleppfahrzeugs untergebracht werden. Es werden auch elektronische Steueranlagen verwendet, wie sie beispielsweise aus der US-PS 3 503 652 bekannt sind. Auch elektrische Mitnehmer-Bremssteuerungen werden verwendet, und iwar allein oder in Verbindung mit Handsteuerungen, wobei die Steuerung in Abhängigkeit von der Betätigung des Bremspedals des Schleppfahrzeugs entweder direkt Ober eine mechanische Kupplung oder indirekt in Abhängigkeit von dem Druck erfolgt, der sich nach der Bremsenbetttigung in einem hydraulischen oder pneumatischen Bremssystem des Schleppfahrzeugs oder eines Treckers aufbaut.

Fflr diese bekannten Steuersysteme sind bereits verschiedene Arten von Transduktorvorrichtungen vorgeschlagen worden, die sur Abtastung der mechanischen Kraft, welche an die Trecker« bremse angelegt wird oder sur Feststellung des Druckes ,in dem

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Druckaystem benutzt werden, um den Steuerstrom, der in der elektrischen Anlage für die Betätigung der Brems -magnete vorgesehen ist, proportional zur angelegten Kraft und/oder dam Druck entsprechend zu varltren. Eine solche Transduktorart iat aus der USJPS 2 454 291 bekannt und stellt ein Kohlenstab· Druckrheoatat dar, in walchen dar Stromflufl durch Veränderung dea auf dan Kohlenatab oder einen Stapel von Wideratandsscheiben oder Widerstandaelementen ausgeübten Druck geeteuert wird, wobei die Widerstands scheiben oder -elemente aua Koala oder einem lhnlichen Material bestehen kOnnen.

Eine andere Art druckvariabler Widerstände 1st aus der US-PS 3 574 414 bekannt. Dia Kraft- oder Druck-Abtastungs-Tranaduktoren aind nicht genügend zuverlässig; außerdem sind sie zu tauer und ktaaea auch nicht als Reihenelemente in einem Laatkreia verwendet werden. Für eine derartige Verwendung mOaaen aie mit einem elektronischen Veratärkungskreia auagestattet werden, welcher den Abtaster too dem Laatkreia iaoliert.

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Ee let ein ZUl der vorliegenden Erfindung «in« Bremsen· steuervorrichtung für Anhängerfahrzeuge vorzusehen, die •icher, zuverlässig und mit bekannten Arten von elektrischen Anhingerbremsen verwendbar ist, und die geeignet ist, die Kr&fte der Anhiagerbremsen proportional su den an den Bremsen des schleppenden Fahrzeugs wirkenden Kräften zu steuern.

Dieses Ziel wird erfindungsgemäfl mit einer Vorrichtung erreicht, die entweder mechanisch mit Hilfe eines Pedals im Schleppfahrzeug oder mittels eines Drucke« gesteuert wird, der sich im Drueksystem des Schleppfahrzeugs aufbaut. Sie umfallt eine verbesserte druckempfindliche, Widerstands· variable Einrichtung, die einer minimalen Auadehmingsveränderung unterworfen ist und daher zu einer Verringerung des DruckmiUelvolumeas beiträgt, das aus dem hydraulischen System fttr die Stewervng der elektrischen Bremsen abgezogen wird. Dies· Vorrichtung ist robust und wirtschaftlieh im Aufbau und bietet dem Konstrukteur eine breite Skala von Parametern für die verschiedensten AnwendungamögUchkeiten. Sie ist von langer Lebensdauer, benotigt geringen Wartungeaufwand und arbeitet störungsfrei.

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Diese erfindungagemäße Vorrichtung und ihre Merkmale und Vorteile werden nachfolgend mit bevorzugten Ausführungabeiapielen anhand der beigefügten Zeichnungen beachrieben; ea zeigen:

Fig. 1 da« Schaltdiagramm der Steuervor

richtung;

Fig. 2 einen Lingaachnitt einea druckmittel -

betitigten Tranaduktors, wie er im Diagramm nach Fig. 1 verwendet wird;

Fig. 3 ein weitere· Auaführungebeiapiel

einer mechanischen Tranaduktor-■teuerung über da· Bremspedal de· Schleppfahrzeug·.

Die Fig. 1 zeigt da« Diagramm de· hydraulischen Br ems syteme eines Schleppfahrzeuge, in welchem ein Bremspedal 10 angeordnet und mittel· ein·· bekannten Gestänge· mit dem Hauptdruckzylinder 12 verbunden ist. Der Hauptdruckzylinder 12 ist über die Bremaflüaaigkeitaleitung 14 mit den Radbremazylindern 16 verbunden. Der variable Rheostat oder Tranaduktor 18 ist

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mit dem Hauptzylinder 12 über eine Nebenleitung 20 verbunden, die mit der Druckflüsaigkeit in der Leitung 14 in Verbindung steht. Eine im Schleppfahrzeug untergebrachte Batterie 22 von beispielsweise 12 Volt, die für die Zündung und Beleuchtung des Fahrzeugs verwendet wird, speist den Transduktor 18 und eine normale Handsteuerung 24, über welche die Wicklungen 26 und 28 des normalen elektromagnetischen Bremssysterne des geschleppten Fahrzeugs, beispielsweise eines Anhängers, erregt werden. Eine Klemme des Transduktor« 18 ist aber Leitung 30 an eine Klemme des Schalters 32 gelegt, der normalerweise geöffnet ist und der Stopplichtschalter sein kann, welcher Ober den Hauptbremszylinder 12 betätigt wird. Die andere Klemme des Schalters 32 ist aber Leitung 34 mit der positiven Seite der Batterie 22 verbunden. Die zweite Klemme des Transduktor 18 liegt an einer die Wicklungen 26 und 28 parallel schaltenden Leitung 36, in welche auch die Nebenleitung 38 der Handsteuerung gekoppelt ist. Die entgegengesetzten Enden der Wicklungen 26 und 28 liegen an Masse. Die Handsteuerung 24 ist also im Nebenschluß mit dem Transduktor 18 verbunden und liegt zwischen den Wicklungen 26 und 28 und der Batterie 22 in den Leitungen 38 und 40.

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Wie aus Fig. 2 zu ersehen 1st, besteht der Transduktor 18 aus einem im wesentlichen rechteckigen Gehäuse oder Rahmen 42 mit einer Blasebalgeinrichtung 44 im Innern. Die Blasebalgeinrlchtung 44 wird mit Hilfe eines Plungers 62 eines hydraulischen Zylinders 46 betitigt, der in eine Stirnwand des Rahmens 18 eingesetst ist und sich in das Rahmeninnere erstreckt. Der Zylinder 46 steht mit dem Hauptzylinder 12 über die Rohrleitung in Verbindung. Die Blasebalgeinrichtung 44 umfaftt xwei auf entgegengesetsten Enden angeordnete, im wesentlichen kreisförmige und hutförmig geformte Endkappen 48, 48' mit einer Vielzahl von axial mit Abstand angeordneten Zwischenscheiben 50 in Ringform, die zwiael ^m d@n Sisdkappen mit gleichem Abstand verteilt sind. Die Endkappen 48, 48' und die Ringscheiben 50 sind aus einem paramagnetischen Material mit hoher Wärmeleitzahl beispielsweise aus Aluminium hergestellt. Mit einem kleinen Abstand vom Umfang sind die Zwischenräume zwischen den Ringscheiben 50 untereinander und zwischen den Bndkappen 48, 48' und den Ringscheiben mit Ringen 52 aus einem flexiblen, elastischen, elektrisch nicht leitendem Material ausgefüllt. Die Ränder der Ringscheiben und Endkappen sind mit dem Innenumfang der elastischen

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Ringe faatvarbunden. Bai dam elastischen Material kann ea sich tun adhäiives Silicat-Gummi-Material handeln« wie ea unter dam Waranseichen SILASTIC der General Electric Company im Handel iat. Wie ausgeführt, steht der Randumfang der Ringacheiben 50 und der Endkappen 48, 48' nach auflern über dan Auflendurchmesaer dar elaatiachen Ring* 52 etwaa über. Desgleichen stehen dieae Teile auch radial einwirta Ober den Innenumfang der Ringe 52 Ober, ao daß die Metallacheiban Kühlbleche dar Blaaebalg*inrichtung 44 darstellen.

Dia Hutformen an den Endkappen 48, 48' bilden auf der Innenseite zylindrische Gefiaee 54, 54', in welche die axial polariaierten keramiachen Scheiben der Permanentmagnete 56, 56' eingelegt aind. Dia Permanentmagnete 56, 56' sind vorzugaweise coaxial orientiert, ao dafl der Nordpol der einen Magnetacheibe gegen den Südpol dar andaran Magnetscheibe gerichtet iat.

Dia Blaeeblageinrichtuag 44 iat teilweise mit pulverisiertem Magnetmaterial 58 gefüllt, daa beispielsweise Nickel- oder

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Eiaenpulver oder auch eine Mischung beider Pulver sein kann. Fall· es erwünscht ist, kann der Blasebalg auch evakuiert und danach mit einem inerten Gas beispielsweise mit Stickstoff gefüllt werden, der eine Oxidation des pulverisierten Magnetmaterials verhindert.

An die Endkappen 48 und 48' sind entsprechend die Leitungsdrähte 34 und 36 angeschlossen. Di« nach außen gerichteten zylindrischen Vor Sprünge der Endkappen 48, 48' sind in entsprechende Ausnehmungen der Kappenscheiben 60, 60' eingesetzt, die aus elektrisch nicht leitendem Material, wie beispielsweise Nylon, bestehen. Eine der Kappenscheiben 60' liegt an dem Plunger 62 des hydraulischen Zylinders 46 und die andere Kappenscheibe 80 sitzt in einem Aufnehmer bzw. Halter 64, der axial In die Stirnwand des Rahmens 18 eingeschraubt ist, so daß die Gesamtlänge der Blasebalgeinrichtung 44 eingespannt werden kann und der Blasebalgkörper mit dem Plunger 62 des hydraulischen Zylinders in Kontakt gehalten wird.

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Die Fig. 3 zeigt ein modifiziertes Ausführungsbeispiel der Transduktoreinrichtung 18' in Verbindung mit der vorliegenden Erfindung, die an der Trenn- oder Zündschloß wand 06 des Schleppfahrzeugs befestigt ist. Die Blasebalgeinrichtung

70 dieser Transduktoreinrichtung 18' ist über eine Strebe 71 mit Schelle 74 und Schraube 73 an der Stange 72 eines hydraulischen Hauptzylinders (nicht dargestellt) befestigt, welcher von der gleichen Art wie der Hauptzylinder 12 in Figur 1 sein kann, und welcher auch mit dem Bremslichtsehalter gekoppelt ist. Die Stange 72 ist mit dem Hebel 68 gelenkig mit dem Achsbolzen 75 verbunden, der mit der Mutter 76 gehalten wird. Die Blasebalgeinrichtung 70 ist nachgiebig mit der Strebe

71 mittels Feder 78 verbunden, deren ein Ende in eine Kappe 80 an der Strebe 71 eingesetzt ist und in derem anderen Ende sich der Schaft des Halters 82 befindet.

Die Blasebalgeinrichtung 70 ist im wesentlichen die gleiche wie die mit Fig. 2 beschriebene Einrichtung 44 und ist auch an beiden Enden mit elektrisch leitenden Kappen 84, 84* versehen. Die Endkappen 84, 84' wie auch ihre Ringscheiben 86 können aus einem paramagnetischen Material wie beispiels-

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weise Aluminium bestehen und sind auf ihren Umfangen von einem zylindrischen Mantel 88 aus einem flexiblen elastischen Gummimaterial umgeben, der mit den Rändern der Endkappen und Ringscheiben mit einem geeigneten adhäsiven Material verbunden ist. Im Innern sind in die zylindrischen Vertiefungen der Endkappen 84, 84' die keramischen Scheibenmagnete 56, 56* eingesetzt und auf der Außenseite sind die Kappen 84, 84' mit den Isolier scheiben 90, 92 abgedeckt, die aus Nylon bestehen und an den Kappen mit einem geeigneten Kleber befestigt sind. Die Isolierscheibe 90 ist in der Mitte mit einem nach außen vorstehenden Zapfen ausgebildet, der in eine Öffnung in der Zündschloß wand 66 eingesetzt ist. Die zweite Isolierscheibe 92 wiederum ist in der Mitte mit einer Gewindebohrung versehen, in welche der Gewindezapfen des Federhalters 82 eingeschraubt ist. An den äußeren Metaüfl&chen der Endkappen 84, 84' sind entsprechend die Leiterdrähte 34 und 36 befestigt.

Auf die dargestellte Weise ist die Blaaebalgeinrichtung 70 in einem geschützten Bereich «wischen dem Hebelarm 68 des Bremspedals und 4er Zündschloßwand 66 sowie der

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Steuersäule 96 des Schleppfahrzeuges untergebracht.

Im Einsatz, wenn die Bremsen des Schleppfahrzeugs durch Betätigung des Bremspedals wirksam sind, werden die Blasebalgeinrichtungen 44 oder 70 der Transduktoreinrichtungen 18 oder 18' teilweise zusammengedrückt oder verkürzt. Im ersten Ausführungsbeispiel, d.h. beim Transduktor 18, wird die Blaseblageinrichtung 44 durch die Herausschiebung des Plungers aus dem hydraulischen Zylinder 46 proportional zu dem Flüssigkeitsdruck zusammengedrückt, der sich im Hauptzylinder 12 aufbaut, wenn das Bremspedal niedergedrückt wird. Bei dem modifizierten Transduktor 18' wird die Blasebalgeinrichtung 70 mit dem Hebelarm 68 zusammengedrückt, der im Uhrzeigersinn geschwenkt wird und dabei die Stange 72 mit der Strebe 71 in Richtung xuf die Zündschloßwand 66 zu bewegt. Diese Bewegung er'jlgt proportional zu der Schwenkbewegung des Hebelarmes 68, die ihrerseits proportional zu der Kraft ist, die von dem Fahrzeuglenker angelegt wird. Daher ist in beiden Blasebalgeinrichtungen 44 und 70 der Transduktoren 18 und 18' die Verkürzung oder Zusammen drückung proportional zu der Bremskraft, mit welcher der Fahrzeuglenker auf das hydraulische Bremssystem des Schleppfahrzeugs einwirkt.

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Am Anfang der Betätigung des Hauptzylinders 12 wird der Bremslichtschalter 32 geschlossen, so daß Strom von der Batterie 22 in die Transduktoren 18 oder 18' über die Leitungen 34 und 30 fließt. Die Aluminium-Endkappen 48 oder 84 bilden jede eine Klemme der Transduktoreinrichrungen, über welche der Strom von der Batterie 22 proportional zu dem Widerstand fließt, der durch das magnetische Pulvenaaterial 58 erzeugt wird, mit dem die Blasebalgeinrichtungen gefüllt sind. Der elektrische Widerstand des magnetischen Pulvermetalls 58 variiert im wesentlichen direkt proportional zur Kompressionskraft, die axial an die Blasebalgvorrichtungen angelegt wird. Daher sinkt bei im wesentlichen konstanter Batteriespannung beim Komprimieren der Pulvermischung ihr elektrischer Widerstand und bewirkt eine Erhöhung des Stromflusses von der Batterie 22 durch die Transduktoreinrichtungen 18 oder 18' zu den elektrischen Bremswicklungen 26 und 28 des geschleppten Fahrzeugs, so daß im Ergebnis die im Schleppfahrzeug ausgeübte Bremskraft gleich der Bremskraft ist, die im geschleppten Fahrzeug aufgebaut wird.

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Bei vollständig ausgedehnten oder gestreckten Blaseblageinrichtungen 44 und 70 haben die Transduktoren 18 und 18' einen sehr hohen elektrischen V ider stand, so daß praktisch kein Strom durch dieselben fließt. Außerdem ist auch bei vollständig gestreckten Blasebalgen der Schalter 30 offen und die Brems wicklungen 26, 28 des geschleppten Fahrzeugs sind nicht erregt.

Ohne Magnete 56 und ob' würde eine Wiederholung der Zusammendrückung zu einer festen Zusammenklebung der Pulvermetallpartikel 58 in den Blasebalgeinrichtungen 44 und 70 führen, so daß die Transduktoren 18 , 18' keinen unterschiedlichen Widerstand proportional zur angelegten Bremskraft liefern könnten. Dies wird durch die erfindungsgemäße Anwendung der Magnetscheiben 56,- 56' verhindert, was eines der Hauptmerkmale der Erfindung darstellt.

Die magnetischen.Kraftlinien der Magnetscheiben 56, 56' fließen axial durch die Blasebalgkammer, d. h. durch die mit Pulvermetall gefüllten Zwischenräume zwischen den Ala^netscheiben 56 und 56 und veranlassen, daß die Pulvermetail-

partikel an die !Magnetscheibe gedrückt werden, so daß jedes Zusammenbauen oder Zusammenkleben der Metallpartikel verhindert oder unterbrochen wird, das eine Folge des Zusammendrückens der Blasebalgeinrichtungen sein könnte. Die Magnete 56, 56' bewirken, daß die Pulvermetallpartikel in ihre Positionen zurückkehren, wenn die Blasebalgeinrichtungen in ihre Auegangsabmeseungen oder ihre normale Lage nach jeder Druckanwendung zurückgebracht werden, so daß sie in Wiederholposition bleiben, den Originalwert des hohen elektrischen Widerstands wiederherstellen kann, der eine Folge der losen wenig komprimierten Unterbringung bzw. Verteilung des Metallpulvers in den Blasebalgkammern ist.

Die Ausdehnung der Blasebalge auf ihre festgelegte Länge, wenn die Bremsen des Schleppfahrzeugs nicht betätigt werden, wird im Transduktor 18 mit den elastischen Ringen 52 allein und im Transduktor 18' durch das Zusammenwirken des elastischen Mantels 88 mit der Feder 78 bewerkstelligt. Falls erwünscht, können die Magnete 56, 56' ersetzt oder

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ihre Kraft vergrößert werden, mittels einer V icklung aus elektrisch leitendem Material, wie beispielsweise Draht, die um den Umfang der Blasebalge gewickelt und mit dem Bremssteuerungskreis verbunden wird. Diese Wicklung bildet ein Elektromagnet, dessen Feld bei der Erregung sich axial durch die Blasebalgkammer erstreckt.

Aus der obigen Beschreibung ergibt sich, daß die erfindungsgemäß vorgeschlagene stabile Konstruktion der Transduktereinrichtung 18, 18^J und die Anwendung eines Magnetfeldes zur Verhinderung der Zusammenballung des pulverisierten Materials bei der zyklisch wiederholten Zusammendrückung der Blasebalgeinrichtungen eine Instandhaltungs- und wartungsfreie Transduktor-Steuervorrichtung mit langer Lebensdauer aufzubauen gestattet. Die Konstruktion der Blasebalge mit elastischen Hingen 52, die mit den Metallringscheiben 50 und den Rändern der Endkappen 54, 54' und 84, 84' verbunden sind, ermöglicht es, Blasebalgeinrichtungen aufzubauen, die sich nur unwesentlich radial nach dem axialen Zusammendrücken des magnetischen Pulvermaterials ausdehnen. Daher können nach diesem Prinzip

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dauerhafte Blasebalgeinrichtungen wirtschaftlich hergestellt und montiert werden, die eine hocheffektive und wirksame Komprimierung des pulverisierten Magnetmaterials gestatten.

In Bezug auf das erste Ausführungsbeispiels des Blasebalgs 18 ist darauf hinzuweisen, daß die radiale Dicke der elastischen Ringe 52 variiert werden kann, um eine gute Federwirkung und gute Komprimierungseigenschaften für den jeweiligen Verwendungszweck zu erzielen, wobei die Zahl der Zwischen-Ringscheiben 50 zu berücksichtigen ist. Außerdem ist die Breite der Ringscheiben 50, mit der sie sich radial einwärts von der Innenwand der elastischen Ringe erstrecken, d. h. ihr innerer Durchmesser 53 ein wichtiger Faktor für die Bestimmung der für die Komprimierung des Pulvermetalls benötigten Kraft, wie auch für den durch die Ringscheiben 50 zur Verfügung zu stellenden Kühleffekt. Je breiter die Ringscheiben 50 gewählt werden und je tiefer sie deshalb in das Pulvermaterial eintauchen, desto mehr Pulver wird zwischen den Ringscheiben 50 eingefangen und

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desto größer wird der V» iderstand bei der Zusammendrückung der Blasebalge. Ist eine geringere Zusammen drückungskraft erwünscht, so" werden entsprechend schmalere Ringscheiben 50 vorgesehen, bei denen die Kante des Innendurchmessers ö3 näher an dem Innenumfang der elastischen Ringe 52 liegt. In manchen Fällen kann auch der Innendurchmesser 53 der Ringscheiben 50 mit dem Innendurchmesser der elastischen Ringe 52 oder umgekehrt fluchten. Andererseits ist aber zu beachten, daß je breiter die Ringscheiben 50 sind und je tiefer sie radial in das Metallpulver eintauchen, desto besser leiten sie die "-. arme von der Pulvermasse radial nach außen über mre vorstehenden Randteile ab.

Die erfindungsgemäßen Transduktoreinrichtungen 18, 18' können auch fiber ein geeignetes me^chaniscnes Kraft-Vervielfältigungsgestänge manuell gesteuert werden, das beispielsweise einen Bowden-Zug umfaßt, der mit einem Handhebel ara Instrumentenbrett, beispielsweise entsprechend dem US-Patent 3 4ü7 26b verbunden ist. Auf

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diesem W ege kann die Komprimierungskraft manuell an die Blasebalge 44 oder 70 angelegt werden, wobei dem Fahrer des Sclileppfahrzeuges eine separate Handsteuerung für die Betätigung der Anhängerbremsen zur Verfügung gestellt wird, in welcher die gleichen Transduktoren lü, 1 8' genutzt werden. Y ird in der Handsteuerung das Kraftübertragungsglied so ausgebildet wie der Plunger C2 i lit einem Stützkontakt zur Kappendeckelscheibe 60 ' und wird es mit einer geeigneten Feder in die Ausgangslage zurückgebracht, wenn der Handsteuerdruck aufgehoben wird, dann kann auch die Benutzung des Bremspedals. 10 in dem Schleppfahrzeug umgangen und mit der Handsteuerung eine verbindende Wirkung zwischen Schleppfahrzeug und den Anhängerbremsen hergestellt werden.

Obwohl die Transduktoren 13 oder 18' der vorliegenden Erfindung hauptsächlich Merkmale für die Verwendung in Steuereinrichtungen von Anhängerbremsen aufweisen, so eignen sie sich aber auch für andere Zwecke, bei welchen variable ^Viderstandselemente Verwendung finden können, deren V. iderstand druckempfindlich ist und durch Anwendung von entsprechenden Drucklösen geändert we rden kann,

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und deren Aufbau die Anwendung von starken wiederholbaren Kräften und eine gleichmäßige Rückbildung oder Rückführungeeigenschaft im Verlaufe einer langen Lebensdauer gewährleistet.

Zur Darstellung - aber nicht zur Einschränkung = wird nachfolgend der Aufbau eines Arbeitsmodells des Transduktors 18 nach der Erfindung mit folgenden Größen aufgezeigt:

Axialer Abstand zwischen des Magneten 56 und 56° Ins vollständig gestreckten

Zustand »„ „ „.,., <> „ ■> * „».> c „ „ „ <>., „ = α ο „ =, „ 28₃ 575 mm (Fig_o 2)

44, 450 mm (Fig_c 3)

Axialer Abstand zwischen ien Magneten 56 und 56° im völlig zHsaiameßg€°

drückten Zugtand ■„, „ „ <, „ „ „ „ „ = „ ^ = =«„ 28, 498 mm (Fig, 2)

42, 857 mm (F!g„ S)

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Innendurchmesser der Ringscheiben 52

Außendurchmesser der Ringscheiben 52 ......

Axialer Abstand zwischen den Ringscheiben 52 im voll ausgedehnten Zustand

Axiale Dicke der Ringscheiben 52 ...

Radiale Dicke der Ringscheiben 52

Gewicht des Metallpulvers 58 in den Blasebalgkammern

Type, Durchmesser und axiale Dicke der keramischen Magnetscheiben 56 und 56*

38,1 mm 50, 8 mm

6, 35 mm

0, 793 mm

12, 7 mm 36, 322 g

Durchm. 19,05 mm

axiale D*cke 3,175 mm

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Angelegter Kraftbereich über den Plunger 62 (Durchmesser 9, 52 mm)? ...

1, 26 kg bis zum max. Bremsdruck

Bereich der Widerstandswerte, welche der Transduktor 18 erzeugt

1 Ohm bis 1 Megohm

Bereich der Stromflußwerte durch den Transduktor 18

Durchschnittliche Partikelgröße und Mischung des Metallpulvers

Typische physikalische Merkmale:

. Raumdichte 2, 85 g/cm

Fließgeschwindigkeit 26 Sekunden

0,000012 Amp./Min. bis.6 Amp. maxim, mit 2 Andrucksrollenbelastung

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Typische Siebanalyse:

Auf 60 US-Maschen „. „ „., „ _o „ Oft

-60 + 100 Maechen ........... 2. 0 %

-100 + 150 Maschen .......... 22, 0 %

-140 + 200 Maschen ....... 25_O 0 %

-200 + 325 Maechen „. „ _o „ „ „ 28_S 0 %

- 325 Maschen ... _o»ο, 23, 0 %

Typische chemische AnMyse:

Eisengehalt .. .. „ „ „ 99+ fo

Peuchtigkeitsverlust _o -»_o»»₀ Q₀ 18 %

Kohle .. ₀ „ „ _o.. „ „ „ „ _o „ „ „ _{0 o} ο ο 0_s 03 %

Schwefel ................... 0,015%

Magnesium .........„.„'.. 0,009 %

Phosphor ................ 0,025 %

Silizium ................. ο ο Q₁ 09 %

unlösliche Säure ......... 0,17%

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Claims

BLUMBACH · WESER · BERQEN & KRAMER

PATENTANWÄLTE IN WIESBADEN UND MÜNCHEN O / Π -1 fj O Q

DIPL-ING. P. G. BlUMBACH · DIPU-PHYS. Bt. W. WESER · WPL-ING. DR. JUR. P. BERGEN DIPL-ING. R. KRAMER

WIESBADEN ■ SONNENBERGEi STRASSE 43 · TEL (06121) 5529«, 561998 MDNCHEN

IM

Motor Vi heel Corp.

PATENTANSPRÜCHE

Oruckempfindliehe, den elektrischen Widerstand verfedernde Steuervorrichtung, gekennzeichnet durch flexible Blasebalge (44, 70} mit einer Kammer, die geeignet, int, in einer gegebenen Richtung zusammengedrückt und ausgeweitet zu werden in Abhängigkeit von den Kräften, die an sie in der entgegengesetzten Richtung angelegt werden, mit einem Paar elektrisch leitender Kontakte (54, 54*) {84, 84'), die mit den Blasebälgen (44, 1Q\ längs einer gegebenen Richtung mit Abstand angeordnet sind und mit pulverisiertem Magnetmaterial (58) in der Kammer, das zwischen den beiden elektrisch leitenden Kontakten (§4, 54'; 84, 84*) mit diesen in Kontakt gehalten wird, und mit Vorrichtungen (56, 56'), die ein Magnetfeld erzeugen, dessen Kraftlinien innerhalb der Blasebälge (44, 70) im wesentlichen in der gegebenen Richtung pich erstrecken, wobei die Zueammen-

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drückung der Blasebalge (44, 70) in Abhängigkeit von der angelegten Kraft eine Komprimierung des pulverisierten Magnetmaterials (58) bewirkt, das in die Blasebalge eingefüllt ist, so daß der elektrische Widerstand zwischen den elektrisch leitenden Kontakten (54, 54' ; 84, 84') proportional zu der Größe der angelegten Kraft verringert wird.

2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1 für die Steuerung von elektrischen Bremsen,

gekennzeichnet

durch eine Kraftübertragungseinrichtung (46, 62, 71, 72) zum Zusammendrücken der flexiblen Blasebalge (44, 70) ' und Anlegung eines Druckes an das pulverisierte Material (58) proportional zu der Kraft, die von dem Fahrer für die Betätigung des Bremssystems des Schleppfahrzeuges aufgewendet wird.

3. Steuervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,

daß die Blasebalge (44, 70) im wesentlichen rohrförmig aus-

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gebildet sind mit einer sich in einer gegebenen Richtung erstreckenden Achse, und daß die Kraftübertragungseinrichtung (46, 62; 71, 72) einen hydraulischen Zylinder (46) umfassen, der in Abhängigkeit von dem Blasebalg (44) so angeordnet ist, daß er eine im wesentlichen axiale Kraft für die Zusammendrückung des Blasebalgs zur Verfügung stellt, und daß er mit dem Hauptdruckzylinder (12! des hydraulischen Bremssystems des Schleppfahrzeugs druckmittelgekoppelt werden kann.

4. Steuervorrichtung nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Kraftübertragungseinrichtungen (46, 62· 71, 72) ein Bremspedal (10) im Schleppfahrzeug umfassen und eine elastische Einrichtung (78), welche das Bremspedal (10) nachgiebig mit den Blasebalgen (44, 70) für deren Zusammendrückung verbindet, und zwar proportional zu dem Weg des Bremspedals (10) bei dessen Betätigung durch den Fahrer des Schleppfahrzeugs.

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5. Steuervorrichtung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitenden Kontakte (54, 54'; 84, €14') mit axial fluchtenden., entgegengesetzt aus gerichteten

un4 mit den entgegengesetzten Enden, der ge (44, ^Q) verbunden und aus einem elektrisch leitenden, pararnagnetigehen, Rfaterial hergestellt; sind,,

nac;|i Anspruch I₄,

daß die Blasebalge (44, f§) pfaß im weseiitlichep Inneneinriphtung aufweineiii, die eine Kammer fftP nahnie des pulverisierten Materials, (58) bildet un.d| au,§ einer Vielzahl von Ringseheihen (5,Q^ ^6| aus, paramagneti§e,feß.iB Material besteht, die axial mit Abstand voneinander anger-, ordnet ssind und wenigstens teilweise in die Blas,ebaljgkajpn^er.

hineinreichen.

7. Steuervorrichtung nach Anspruch ß,

dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Ringscheiben (50, 86} flexible Ringe (5g) aus elastischem elektrisch isolierendem Material angeordnet

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und mit beiden Stirnseiten mit den Ringscheiben (5ü) verbunden sind, die radial nach außen über die Ringe (52) vorstehen.

S. Steuervorrichtung nach Anspruch 7,

dadurch gekennzeichnet,

daß die flexiblen elastischen Ringe (52) aus Silikat-Gummi bestehen.

9. Steuervorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,

daß die elektrisch leitenden Kontakte (34, 54' ; 34, Ö4³) Endkappen aufweisen, die von Ringscheiben umgeben sind, deren Innenseite mit einer Stirnseite der flexiblen elastischen Ringe (52) verbunden ist, ο daß alle Ringscheiben (50) zwischen d η Endkappe?? angeordnet sind.

10. Steuervorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,

daß die rohrförmige Inneneinrichtung (8G, 58) von einem flexiblen elastischen Mantel (88) umgeben ist, der mit den

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Außenrändern der Ringscheiben (86) und den Endkappen (84, 84') verbunden ist.

11. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ein Magnetfeld erzeugende Einrichtung aus einem Paar permanenter Magnete (56, 56') besteht, die einzeln in der Blasebalgkammer untergebracht und mit ihren Polaritätsachsen in einer gegebenen Richtung ausgerichtet sind.

12. Steuervorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die permanenten Magnete (56, 56') axial polarisierte Kreisscheiben darstellen, die im wesentlichen an axial entgegengesetzten Enden der Blasebalgkammer angeordnet sind.

13. Steuervorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnete (56, 56') keramische Scheibenmagnete

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darstellen und koaxial an den entgegengesetzten iMiden der Blasebalgkammer angeordnet sind.

14. Steuervorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die scheibenförmigen permanenten Magnete (56, 56') einzeln in den Endkappen der leitenden Kontakte (54, 54' ; 84, 84') derart angeordnet sind, daß ihre unterschiedlichen Pole gegeneinander gerichtet sind.

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