DE2906715A1

DE2906715A1 - Bremseinrichtung, insbesondere fuer ein fahrzeug

Info

Publication number: DE2906715A1
Application number: DE19792906715
Authority: DE
Inventors: Jean-Marie Jollois
Original assignee: Labavia SGE SARL
Current assignee: Labavia SGE SARL
Priority date: 1978-02-22
Filing date: 1979-02-21
Publication date: 1979-08-23
Also published as: FR2418114A1; IT1120739B; CH628189A5; GB2015101A; ES478370A1; FR2418114B1; IT7909348A0; JPS54126321A; SE7901555L

Description

." IWG. HANS W. GHOENING

PATENTANWALT

L 7-27

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Bremseinrichtung, insbesondere für ein Fahrzeug

Die Erfindung betrifft eine Bremseinrichtung, insbesondere für ein Fahrzeug, mit einer Wirbelstrombremse mit induzierenden oder Primärwicklungen, mit einer Gleichspannungsquelle, mit einem Steuerglied mit mehreren Stellungen und mit einer von dem Steuerglied gesteuerten oder geführten Einrichtung zwischen der Gleichstromquelle und den Primärwicklungen zur Versorgung der Primärwicklungen ausgehend von der Quelle derart, daß der übergang des Steuerglieds von seiner ersten zu seiner letzten Stellung die Erzeugung ebensovieler Bremsmomente mit ansteigenden Werten durch die Wirbelstrombremse zur Folge hat»

Sie bezweckt vor allem, daß momentan ein überbremsmoment mit Hilfe einer derartigen Bremse durch momentane übererregung der Gesamtheit der Primärwicklungen erzeugbar ist„ wodurch es möglich ists

entweder für die Wicklungen der Bremse Äluminiumdrähte zu verwenden, die leichter als Kupferdrähte sind, ohne allzu-

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HEBEBTSSE.4 · 8000 HÜfiOHEH QG · POB 860S40 · KABEL·: RKEINPATSHT TEIi. (08Θ) 471070 · TBI.ES 5-230SS

sehr den maximalen Wert des Bremsmomentes zu verringern, der von der Bremse erzeugt werden kann, oder die Abmessungen und damit das Gewicht der Wicklungen für den gleichen maximalen Wert des Bremsmomentes zu verringern,

oder auch diesen maximalen Wert ohne Veränderung der Bremse zu erhöhen.

Es wurde schon angeregt, derartige Übererregungen momentan sicherzustellen, um momentan ein Überbremsmoment zu erzeugen.

Bei den herkömmlichen Lösungen ist für diese Übererregungen die Verwendung kostspieliger und zerbrechlicher Kontaktgeber oder "Schütze und/oder einer besonderen Batterie erforderlich, die einzig während dieser Übererregung in Betrieb gesetzt ist.

Es ist Aufgabe der Erfindung, unter Vermeidung dieser Nachteile eine Bremseinrichtung der genannten Art so auszubilden, daß deren Aufbau einfach ist.

Zu diesem Zweck wird erfindungsgemäß eine Bremseinrichtung verwendet, bei der die zwischen der Gleichstromquelle und den induzierten oder Primärwicklungen angeordnete Versorgungseinrichtung elektronischer Art ist, wobei diese Einrichtung in an sich bekannter Weise so ausgebildet ist, daß von der Quelle zu den Wicklungen zunehmende Anteile der Spannung V der Quelle übertragbar sind·, wenn das Steuerglied von seiner ersten zu seiner letzten Stellung übergeht.

Darüber hinaus zeichnet sich die in Rede stehende erfindungsgemäße Bremseinrichtung im wesentlichen dadurch aus, daß die Primärwicklungen so ausgebildet und dimensioniert sind, daß deren gleichzeitiges Anlegen an eine Spannung aV

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die Erzeugung des maximal zulässigen Bremsmomentes für Dauerbetrieb durch die Bremse zur Folge hat, wobei a ein Koeffizient zwischen 0,5 und 0,8 und vorzugsweise in der Größenordnung vo. 0,65 ist, daß die elektronische Einrichtung so ausgebildet ist, daß der Anteil der von ihr von der Quelle zu den Wicklungen übertragenen Spannungen V für die vorletzte Stellung des Steuergliedes den Wert a und für die letzte Stellung des Steuergliedes den Wert 1 besitzt, und daß eine an sich bekannte Sicherheitseinrichtung vorgesehen ist, um automatisch die Dauer der Anlage der Wicklungen an die Spannung V zu begrenzen und zwar ausgehend vom Übergang des Steuergliedes in seine letzte Stellung.

Die auf diese Weise erhaltene Anordnung erfordert weder den Eingriff irgendeiner zusätzlichen Batterie noch irgendeinen Kontaktgeber oder Schütz bei der Erzeugung der Übererregungen. Bei einer derartigen Anordnung bewirkt der Übergang des Steuergliedes in seine letzte Stellung lediglich, daß dann die volle Leistung der elektronischen Steuer- bzitf. Stelleinrichtung zwischen der Quelle und den zu versorgenden Primärwicklungen leitet bzw. überträgt, wobei diese Einrichtung lediglich teilweise leitet und damit einen Teil der Verbindung zwischen der Quelle und den Wicklungen sperrt für alle anderen Stellungen des Steuergliedes, die normalen Erregungen der Bremse entsprechen.

Die Erfindung gibt eine Bremseinrichtung für Fahrzeuge an, mit einer Wirbelstrombremse, einer Spannungsquelle der Amplitude V und Steuergliedern, die mittels eines Stellhebels in mehrere Stellungen bringbar bzw. betätigbar sind, um die Quelle mit den Primärwicklungen der Bremse zu verbinden. Die Primärwicklungen sind derart ausgebildet, daß deren Versorung bei einer Spannung von 0,65 V das

maximal zulässige Dauerbremsmoment der Bremse entstehen ·

läßt/ wobei eine elektronische Einrichtung zwischen der Quelle und den Wicklungen so ausgebildet ist, daß von ersterer zur letzeren eine ansteigende Spannung von 0 bis 0,65 V übertragbar ist, wenn der Stellhebel von seiner ersten Stellung in seine vorletzte Stellung übergeht, wobei diese Spannung den Wert V nur bei der letzten Stellung des Stellhebels der Steuerung einnimmt, wobei jedoch die Dauer der entsprechenden Übererregung in der letzten Stellung durch eine Sicherheitseinrichtung begrenzt ist. Es sind zahlreiche Anwendungen der Erfindung denkbar.

Ausgehend von dieser grundsätzlichen Anordnung sind zahlreiche Weiterbildungen denkbar, die vorzugsweise gleichzeitig angewendet werden und die weiter unten erläutert werden.

Die Erfindung wird anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert, das in der Zeichnung dargestellt ist.

Die einzige figur der Zeichnung zeigt schematisch eine erfindungsgemäß ausgebildete Bremseinrichtung.

In an sich bekannter Weise enthält die betrachtete Bremseinrichtung, die insbesondere zur Anbringung an einem Schwerlastfahrzeug vorgesehen ist, eine Wirbelstrombremse, die ihrerseits eine bestimmte Anzahl induzierender oder Primärwicklungen 1 oder Paare derartiger Wicklungen enthält,

eine Batterie 2, die Gleichstrom bei einer Spannung der Amplitude V, im allgemeinen 24 V, erzeugen bzw. abgeben kann, und

eine Steuereinrichtung 3, die von einem drehbaren Stellhebel 4 betätigbar ist und die so ausgebildet ist, daß

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in einstellbarer Weise der von der Batterie abgegebene Strom den verschiedenen Wicklungen 1 zuführbar ist.

Der Stellhebel 4 kann mehrere in Winkelrichtung gegeneinander um seine Schwenkachse 5 versetzte Stellungen einnehmen.

Der Normalbetrieb der Bremse entspricht einem Bereich der Stellungen des Stellhebels 4, der sich von einer ersten Stellung 0 bis zu einer Stellung C erstreckt. Die verschiedenen Stellungen entsprechen alle ständigen oder permanenten Erregungen der Bremse, deren Werte mit dem Übergang des Stellhebels 4 von der Stellung 0 zur Stellung C ansteigen.

Die erste Stellung 0 entspricht einer Nullerregung und damit einem Nullverzogerungs- bzw. -Bremsmoment.

Die verschiedenen Stellungen zwischen der Stellung 0 und der Stellung C sind vorzugsweise in unendlicher Zahl vorgesehen, wobei die entsprechenden Erregungen ebenso wie die sich daraus ergebenden Verzögerungs- bzw. Bremsmomente fortschreitend zunehmen, wobei jedoch auch die Anzahl der Zwischenstellungen zwischen der Stellung 0 und der Stellung C begrenzt sein kann und beispielsweise 2 betragen kann, wie das in der Zeichnung durch die beiden Stellungen A und B symbolisch dargestellt ist.

Die maximale Erregung für den betrachteten Normalbereich, die der Stellung C des Stellhebels 4 entspricht, ist die höchstzulässige für einen Dauerbremszustand.

Abhängig von dieser maximalen ständigen Erregung sind die Wicklungen 1 so berechnet, daß die in der Bremse durch die Wirbelströme dann erzeugten Wärmemengen fehlerfrei abgeführt werden können und keine Gefahr besteht,- daß der

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Werkstoff beschädigt oder zerstört werden könnte, selbst wenn die jeweilige Erregung während einer langen Zeitdauer an die Wicklungen angelegt bleibt, wie das beispielsweise bei der Verzögerung oder Bremsung eines Fahrzeuges bei einer langen Talfahrt der Fall ist.

Im Gegensatz zu herkömmlichen Bremseinrichtungen hat hier die Spannung für maximale ständige Erregung eine Amplitude, die nicht der Amplitude V der Quelle entspricht, sondern einem Anteil a dieses Wertes V, wobei a ein Koeffizient zwischen 0,5 und 0,8 und vorzugsweise in der Größenordnung von 0,65 ist, und

ist hier für den Stellhebel 4 eine besondere oder letzte Stellung D vorgesehen, die jenseits des normalen Bereiches der genannten WinkelStellungen 0 bis C vorgesehen ist, nämlich eine Stellung D, für die die an die Wicklungen 1 angelegte von der Batterie 2 stammende Spannung im wesentlichen dem Spannungswert V entspricht, wobei darüber hinaus eine Sicherheitseinrichtung vorgesehen ist, um die Anlegezeit der Spannung an die Wicklungen 1 zu begrenzen, die einer momentanen Übererregung dieser Wicklungen entspricht und die wegen der sich daraus ergebenden zu großen Erwärmung der Bremse nicht ständig zugelassen werden kann.

Die genannte Sicherheitseinrichtung kann jede gewünschte Ausbildung aufweisen.

Sie kann beispielsweise durch eine Verzögerungseinrichtung gebildet sein, die automatisch die elektrische Verbindung zwischen der Batterie 2 und den Wicklungen 1 nach einer Verzögerungszeit R unterbricht, die dem Eintreffen des Stellhebels 4 in seine letzte Stellung D folgt.

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Die Verzögerungszeit R, die ein für allemal abhängig von der jeweiligen Einrichtung bestimmt werden kann oder die im Gegensatz dazu abhängig von bestimmten Charakteristiken, wie die umgebungstemperatur, einstellbar sein kann, liegt im allgemeinen zwischen 2 und 15 s«

Gemäß einer Weiterbildung spricht die Sicherheitseinrichtung auf die Temperatur eines von der Bremse während deren Betrieb erwärmten Elements oder auf jeden anderen mit einer derartigen Temperatur verbundenen Parameter

Bei dem in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiel ist angenommen, daß die Sicherheitseinrichtung durch eine übersetzung mit "flüchtiger" Steuerung gebildet ist, derart, daß der Stellhebel 4 in seiner Stellung D nur durch ständiges absichtliches Einwirken des Fahrzeuglenkers gehalten werden kann, d.h. durch eine Einwirkung, die der Gegenkraft einer Rückholfeder 6 entgegenwirkt. Sobald der Fahrzeuglenker den in seiner Stellung D befindlichen Stellhebel 4 losläßt oder lößt, entfernt das Entspannen der Feder 6 automatisch den Stellhebel 5 aus dieser Stellung D und bringt ihn beispielsweise in seine vorhergehende Stellung C zurück oder Vorzugspreise auch in eine Stellung, die einer wesentlich geringeren Erregung entspricht, beispielsweise sogar in die Stellung 0» ' ·

Die elektronische Einrichtung 3 ist so ausgebildet, daß die unter allen Umständen von der Batterie 2 abgenommene Leistung genau diejenige ist, die zur Versorgung der Wicklungen 1 sox-jie selbstverständlich der Einrichtung 3 selbst erforderlich ist , wobei der Anteil der verbrauchten Leistung, der für die Versorgung dieser Einrichtung 3 erforderlich ist, relativ niedrig ist.

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- ίο -

Die Einrichtung (3) kann vorteilhaft so ausgebildet sein, wie diejenige gemäß der FR-PS 1 520 658/ wobei die Transistoranordnung durch eine Thyristoranordnung ersetzt sein kann. Eine derartige Einrichtung setzt die Gleichspannung der Amplitude V, die zugeführt wird, in eine Folge von Rechteckimpulsen der Spannungsamplitude V und der konstanten Frequenz f, vorzugsweise über 10 Hz, um, wobei die Breite der Impulse von einem Wert 0 für die Stellung 0 des Stellhebels 4 auf einen Wert a/f für die Stellung C des Stellhebels 4 und auf einen Wert 1/f für die Stellung D zunimmt.

In der Zeichnung sind durch Rechtecke 7 und 8 schematisch Wegendanschläge des Stellhebels 4 für die erste Stellung 0 bzw. die letzte Stellung D dargestellt.

Die obenerläuterte Einrichtung wirkt folgendermaßen:

Zum dauernden normalen Bremsen oder Verlangsamen genügt es, den Stellhebel 4 in irgendeine der verschiedenen Stellungen des Normalbereiches 0-C einzustellen, wobei das der Stellung C entsprechende Bremsmoment das für Dauerbetrieb höchstzulässige ist.

Im Notfall genügt es, daß der Fahrzeuglenker den Stellhebel 4 in dessen letzte Stellung D bringt, um eine augenblickliche Obererregung der Wicklungen 1 und damit ein überbremsmoment sicherzustellen.

Dieses überbremsmoment kann wegen des Eingriffs der Sicherheitseinrichtung nur während einiger Sekunden erzeugt werden, kann jedoch sehr wirksam sein.

Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel, bei dem der genannte Koeffizient a in der Größenordnung von 0,65 liegt, ist nämlich das Überbremsmoment etwa um 50% größer als das

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maximale Bremsmoment, das ständig erzeugt werden kann.

Diese Vorgehensweise ermöglicht es, die normalen Reibungsbremsen des Fahrzeugs entsprechend zu entlasten und damit deren Wirksamkeit und deren Lebensdauer erheblich zu erhöhen, ohne dabei die Bremse beschädigen oder zerstören zu können-, da nämlich die Sicherheitseinrichtung jegliche unerwünschte Erwärmung der Bremse verhindert.

Aus diesem Grund und unabhängig vom jeweiligen Ausführungsbeispiel wird daher schließlich eine Bremseinrichtung vorgesehen y deren Ausbildung und deren Wirkungsweise sich ausreichend aus dem Vorstehenden ergibt.

Diese Bremseinrichtung besitzt zahlreiche Vorteile gegenüber herkömmlichen und insbesondere den„ daß eine wesentliche Verbesserung oder Erhöhung der Verzögerungswirkung für ein gegebenes Gewicht in einer gegebenen Umgebung erreichbar ist oder,, was auf dasselbe hinauslauft, daß eine Gewichtserleichterung und eine Verringerung des Raumbedarfs dieser Bremse für eine für sie gegebene Bremswirkung erreichbar ist.

Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf das dargestellte und erläuterte Ausführungsbeispiel beschränkt, vielmehr sind noch, zahlreiche andere Weiterbildungen möglich. Beispielsweise kann die zum Umformen der Versorgungsspannung der Quelle in einen steuerbaren oder einstellbaren Anteil dieser Spannung bestimmte elektronische Einrichtung auch in anderer als der beschriebenen Weise ausgebildet sein ^ wobei beispielsweise die angedeutete Umformung auch durch das Abschneiden von Halbwellen einer Wechselspannung erreicht werden kann, die in einer anderen als der Breite dieser Halbwellen entsprechenden Weise durchgeführt werden kann.»

4/

Leerseite

Claims

.-ING. HANS W. GROENING 2SQ67

PATENTAN WA L T

L 7-27

LABAVIA - S.G.E.

Societe ä Responsabilite Limitee francaise 45, rue de Courcelles 75008 Paris
Frankreich

Patentansprüche

( 1„!Bremseinrichtung, insbesondere für ein Fahrzeug mit ^*S einer Wirbelstrombremse mit Primärwicklungen, einer Gleichspannungsquelle der Spannungsamplitude V, einem Steuerglied mit mehreren Stellungen und einer zwischen der Gleichspannungsquelle und den Primärwicklungen angeordneten elektronischen Einrichtung, die so ausgebildet ist, daß von der Gleichspannungsquelle zur Gesamtheit der Primärwicklungen zunehmende Anteile der Spannung V zuführbar sind, wenn das Steuerglied von seiner ersten zu seiner letzten Stellung übergeht, wodurch von der Wirbelstrombremse ebensoviele, zunehmende Bremsmomente erzeugbar sind,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Primärwicklungen (1) so angeordnet und dimensioniert sind,, daß deren gleichzeitige Versorgung bei einer Spannung aV die Erzeugung des maximal zulässigen Dauerbremsmomentes durch die Wirbelstrombremse erreicht, wobei - a ein Koeffizient zwischen 0,5 und 0,8 ist, daß die elektronische Anordnung (3) so ausgebildet ist, daß der durch sie von der Gleichstromquelle (2) zu den Primärwicklungen (1) übertragene Anteil der Spannung V für die vorletzte Stellung (C) des Steuerglieds (4)a und für die letzte Stellung (D) des Steuergliedes (4)1 beträgt,

90D834/0ili

SIiMiEIiTSTH.-i > 8000 BtOKCHEN 36 · POB 800S40 · KABEL: RHEIXPATE XT TEL. (089) -471079 · TELEX 5-22859

und

daß eine an sich bekannte Sicherheitseinrichtung (6) vorgesehen ist, um automatisch die Dauer der Anlage der Primärwicklungen (1) an der Spannung V zu begrenzen, ausgehend vom übergang des Steuerglieds (4) in seine letzte Stellung (D).
2. Bremseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Koeffizient a in der Größenordnung von 0,65 liegt.
3. Bremseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Einrichtung (3) eine an sich bekannte Transistor- oder Thyristor-Anordnung ist, durch die die von der Gleichstromquelle (2) abgegebene elektrische Gleichspannung in eine Folge von Rechteckspannungsimpulsen der Frequenz f und mit konstanten Amplituden V jedoch mit fortschreitend einstellbaren Breiten von einem Wert Null für die erste Stellung (0) des Steuergliedes (4) bis zu einem Wert von a/f für die vorletzte Stellung (C) des Steuerglieds (4)- und den Wert 1/f für die letzte Stellung (D) des Steuergliedes (4) umformbar ist.
4. Bremseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherheitseinrichtung eine dem Steuerglied (4) zugeordnete federnde Vorrichtung (6) aufweist, um dieses automatisch aus seiner letzten Stellung (D) zu entfernen, sobald es vom Verwender der Bremse losgelassen ist.

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