-
-
Verfahren und Vorrichtung zum Betätigen der Bremsen eines
-
mit einer Au flau fbremseinrichtung versehenen Kraftfahrzeug-Anhängers
Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren und Vorrichtungen zum Betätigen der Bremsen
eines mit einer Auflaufbremseinrichtung sowie mit Innenbacken-Radbremsen versehenen
Kroftfahrzeug-Anhängers, bei dem die Bremsbacken in Abhängigkeit von der Auflaufkraft
über den Au flau fweg zwischen dem Zugfahrzeug und dem Anhänger zur Bremsanlage
gebracht werden.
-
Das Prinzip der Uber Auflaufbremseinrichtungen abgebremsten Kraftfahrzeug-Anhänger
beruht darauf, daß der Auflaufweg, den der Anhänger beim Abbremsen des Zugfahrzeuges
als Folge der Auflaufkraft zurücklegt, zur Betätigung der Radbremsen des Anhängers
ausgenutzt wird. Diese Betätigung der Radbremsen läßt sich in zwei Stufen darstellen,
nämlich einerseits in demjenigen Auflaufweg, der notwendig ist, um die Bremsbacken
der Innenradbremsen zur Bremsanlage zu bringen, und den weiteren Auflaufweg, um
die Anpreßkraft der Bremsbacken proportional zur Auflaufkraft zwecks effektiver
Abbremsung des Anhängers zu erhöhen. In aller Regel ist bei solchen auflaufgebremsten
Anhängern ein beträchtlicher Au flau fweg erforderlich, um die notwendigen Funktionen
auszuführen, der im Regelfall etwa bei 100 mm liegt.
-
Daraus folgt, daß die kinetische Energie des in Fahrt befindlichen
Anhängers zum Zwecke der Abbremsung an der Deichsel des Anhängers voll wirksam wird.
Die im Bereich der Deichsel bzw. ihrer Kupplung wirksame, sogenannte Deichselkraft
beeinflußt in ungünstiger Weise das Fahrverhalten des Gespannes während der Abbremsung.
Diese ungUnstigen Einflüsse sind bisher in Kauf genommen worden.
-
Es ist bekannt, daß solche ungUnstigen Verhältnisse nicht eintreten,
wenn zwischen Zugfahrzeug und Anhänger ein sogenanntes durchgehendes Bremssystem
vorhanden ist, wonach die Abbremsung des Zugfahrzeuges synchron mit der Abbremsung
des Anhängers erfolgt und hierfür eine komplizierte druckluftgesteuerte oder ähnliche
Bremsanlage erforderlich ist. Dieses sogenannte durchgehende Bremssystem ist mit
den geschilderten Au flau fbremsen nicht erreichbar, die sich aus Kostengründen
und dgl. insbesondere bei landwirtschaftlichen Anhängern sowie bei Wohnwagen und
ähnlichen Anhänger durchgesetzt haben.
-
Das Problem der Erfindung besteht nun darin, derartige, auflaufgebremste
Kraftfahrzeug-Anhänger hinsichtlich ihrer Bremsanordnung so zu gestalten, daß das
Fahrverhalten des Gespannes demjenigen genähert wird, welches ein sogenanntes durchgehendes
Bremssystem aufweist. Mit anderen Worten strebt die Erfindung an, die Deichselkraft
die beim Auflaufen des Anhängers während des Bremsens entsteht, wesentlich zu reduzieren
und andere Ursachen als den Au flau fweg einzusetzen, um die Radbremsen wirksam
zu betätigen.
-
Diese Aufgabe ist neu.
-
Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung im Rahmen eines prinzipiellen
Verfahrens vor, daß die Energie zur Erzeugung des für die Bremsung erforderlichen
Anlagedruckes der Bremsbacken aus der Abstützkraft der Bremsbacken gewonnen bzw.
abgezweigt wird.
-
Die Erfindung geht zunächst dovon aus, daß das Anlegen der Bremsbacken
in die Bremsstellung wie bisher in Abhängigkeit vom ersten Teil des Au flau fweges
des Anhängers bei Abbremsung des Zugfahrzeuges herbeigeführt wird. Dafür wird nur
ein verhältnismäßig kleiner Teil der Auflaufenergie benötigt. Sobald aber die Bremsbacken
zur Bremsanlage an der
Bremstrommel gelangt sind, soll die Kraft
zur verstörkten Anlage der Bremsbacken nicht weiter aus der Auflaufkraft über den
Auflaufweg des Anhängers hergeleitet sondern auf andere, erfinderische Weise erzeugt
werden.
-
Hierzu ist erfindungsgemäß eine Erkenntnis ausgenutzt worden, die
bisher unbeachtet geblieben ist. Die zur Anlage gebrachten Bremsbacken erfahren
durch die Raddrehrichtung, die Spreizung und AbstUtzung der Bremsbacken Uber ihren
Umfang hinweg einen Momentenaufbau, der sich aus der auflaufenden Wirkung der Primärbacke
erklärt.
-
Die Abstützkraft dieser Primärbacke ist beträchtlich größer als die
Spreizkraft, welche erforderlich ist, die Bremsbacke zur Bremsanlage zu bringen.
Die Erfindung nützt die Erkenntnis aus, daß eigentlich eine viel geringere Kraft
erforderlich ist, um die Bremsbocken abzustützen. Die Differenz zwischen der vom
Bremsmoment sich ergebenden tatsächlichen Abstützkraft zur notwendigen Abstützkraft
wird erfindungsgemäß dazu ausgenutzt, einen Druck oder eine Spannung oder dgl. Energie
zu erzeugen, welche zur verstärkten Anlage der Bremsbacken an die Bremsfläche ausgenutzt
wird.
-
Das erfindungsgemäße Funktionsprinzip besteht also darin, daß die
Energie zur Erzeugung des für die Bremsung erforderlichen Anlage druckes der Bremsbacken
aus der Uberschüssigen AbstUtzkraft der Bremsbacken gewonnen bzw. abgezweigt wird.
-
Daraus folgt, daß an der Deichsel nur diejenige Deichselkraft wirksam
wird, welche beim Auflaufen des Anhängers zum Anlegen der Bremsbacken an die Bremsflächen
erforderlich ist. Diese Kraft ist außerordentlich minimal.
-
Während bei vorbekannten Anhänger nun der weitere Au flau fweg der
Anhänger ausgenutzt werden muß, um aus der Au flau fenergie die Anlagekraft der
Bremsbacken zum Abbremsen des Anhängers zu verstärken, wird beim Gegenstand der
Erfindung dieser zusätzliche Auflaufweg entbehrlich, weil das auf die angelegten
Bremsbacken einwirkende Bremsmoment über die Abstützung der Bremsbocken selbst dafür
sorgt, die Bremsbacken verstärkt an die Bremsflächen anzudrücken. Es handelt sich
hierbei also um einen Selbstverstörkungs effekt, der aus überschüssiger Energie,
die zum AbstUtzen der Bremsbacken nicht benötigt wird, gewonnen ist.
-
Die mit der erfindungsgemößen Bremseinrichtung ausgerüsteten Kraftfahrzeug-Anhänger
benötigen nicht mehr die sperrige Auflaufeinrichtung.
-
Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sind Konstruktione
unterschiedlicher Art anwendbar, von denen sich einige aus den Unter ansprüchen
ergeben. Dabei spielt auch die Steuerung des Anlagedrucke der Bremsbacken eine Rolle.
Die Erfindung sieht Möglichkeiten vor, d Eigenverhalten des Anhängers bzw. seiner
Räder beim Abbremsvorgang z dieser Steuerung bzw, Regelung einzusetzen. Man kann
beispielsweise den Auflaufweg, d.h. die relative Entfernungsverönderung zwischen
An hunger und Zugfahrzeug zu dieser Regelung einsetzen. Es ist auch den bar, den
Anhänger als um seinen Schwerpunkt kippbares Gebilde sich vorzustellen und das sich
aus der Kippbewegung ergebende Drehmoment zur Steuerung der Anpreßkraft der Bremsbacken
einzusetzen. Schließli kann das Drehverhalten der Räder zur Druckregelung eingesetzt
werder beispielsweise nach Art des bekannten Antiblockiersystems.
-
Mit dem Gegenstand der Erfindung können die Probleme, die beim Rückwärtsfahren
oder beim Parken auf au flau fgebremsten Anhänger èntstet
auf konstruktiv
einfachere Weise gelöst werden. Um das Gespann bei Rückwärtsfahrt nicht abzubremsen,
genügt es, die Lehre des Anspruches 3 einzusetzen. Andererseits kann ein Gespann,
das während einer ansteigenden Strecke zum Halt kommt, dadurch wirksam (von der
Bremse des Zugfahrzeuges abgesehen) abgebremst werden, daß die in der Deichsel angeordneten
Steuerelemente zur Regelung der Bremskraft nicht nur auf Druck sondern auch auf
Zug reagieren. Somit führt die RUckfahrttendenz des Anhängers über die zugkruftabhängige
Steuerung zur wirksamen Abbremsung des Anhängers.
-
Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Zeichnung. In ihr
ist die Erfindung schematisch und beispielsweise dargestellt. Es zeigen: Fig, 1
einen Querschnitt durch eine Radbremse eines Kraftfahrzeug-Anhängers, Fig. 2 einen
Querschnitt durch eine Variante zu Figur 1 Fig. 3 einen schematischen Längsschnitt
durch eine Deichsel und Kupplung eines Anhängers und Fig. 4 einen Radialschnitt
durch eine Innenbackenbremse eines Anhängerrades.
-
Die Figur 1 zeigt den Querschnitt durch die Innenbackenbremse eines
Kraftfahrzeug-Anhängers, wobei mit 4 die Bremstrommel und mit 1,2 die Bremsbacken
bezeichnet sind. Ausgehend von dem Pfeil V, der die Drehrichtung des Rades bei Vorwärtsfahrt
anzeigt, gilt die Bremsbackel als Primärbacke und die Bremsbacke 2 als Sekundärbacke.
-
Bei auflaufgebremsten Kraftfahrzeug-Anhängern ist außerdem erwünscht,
daß diese bei Rückwurtsfahrt des Gespannes keine Bremsung erfahren.
-
Die bei Rückwärtsfahrt entgegengesetzt zum Pfeil V auflaufend wirkende
Bremsbacke 2 soll im Sinne der Erfindung keine Abstützung erfahren
und
damit die Drehbewegung des Anhängerrades ungehindert zulassen.
-
Hierzu gibt es zahlreiche Lösungsvorschläge im Stand der Technik.
-
Die Brernsbacken 1,2 sind normalerweise mit Spiel gegenüber der Bremstrommel
4 angeordnet. Um die Bremsbacken 1,2 zur Abbremsung zu bringen, muß zunächst das
Spiel überwunden werden. Hierzu ist ein Hubmotor 3 erforderlich, der bei vorbekannten
auflaufgebremsten Innenbackenbremsen auch als Spreizelement zum Einsatz kommt. In
Abhängigkeit von einem ersten Wegbereich der Au flau fbewegung des Anhängers im
Bremsvorgang werden zunächst die beiden Bremsbacken 1,2 unter Uberwindung des Spieles
zur Anlage an der Bremstrommel 4 gebracht. Erst bei satter Anlage der Bremsbacken
1,2 an der Bremstrommel 4 erfolgt eine Bremswirkung.
-
Diese Bremswirkung kann aber nur dann entstehen, wenn die Bremsbacken
1,2 ortsfest abgestUtzt werden. Zufolge der auflaufenden Wirkung der Bremsbacke
1 ist jedoch die Abstützkraft am Ende dieser Bremsbacke wesentlich größer als diejenige
Kraft, die im Bereiche des Hubmotors 3 zum Anlegen der Bremsbacke an die Bremstrommel
4 notwendig ist.
-
Das Prinzip der Erfindung besteht nun darin, daß der Hubmotor 3 lediglich
die Kraft erzeugt, die zur Anlage der Bremsbacken 1,2 an die Bremstrommel 4 erforderlich
ist, damit das bei Drehrichtung im Sinne des Pfeiles V sich bildende Bremsmoment
wirksam wird.
-
Dieses Bremsmoment verstärkt sich aber über den Umfang der Bremsbacken
1,2, so daR der AbstUtzung der Bremsbacken 1,2 ein wesentlich größeres Bremsmoment
gegenübersteht. Dieser ueberschuß an Bremsmoment wird ausgenutzt, um die Bremsbacken
1,2 stärker zur Anlage an der Bremstrommel 4 zu bringen, ohne daß hierzu ein zusätzlicher
Auflaufweg des Anhängers, der die Deichselkraft wesentlich erhöhen würde, erforderlich
ist. Dies wird im Sinne der Erfindung
gemäß Figur 1 dadurch herbeigefUhrt,
daß als Abstützorgon für die Bremsbacken 1,2 ein Druckerzeuger 5 verwendet wird,
der also keine ortsfeste Abstützung der Bremsbacken 1,2 herbeiführt, sondern eine
solche, welche Druck zu erzeugen gestattet, beispielsweise in Form eines hydraulischen
oder pneumatischen Zylinders. Demnach ist die Druckerhöhung im Tei 5 proportional
zur Bremsverstellung der Bremsbacken 1,2. Die Druckerhöhung wird über die Druckleitung
6 in den Hubmotor 3 eingeleitet, der für die Anlage der Bremsbacken 1,2 an die Bremstrommel
verantwortlich ist.
-
Infolgedessen führt die sich verstdrkende Abstützung der Bremsbacken
beim Bremsvorgang automatisch zur Verstärkung der Andruckkraft der Bremsbacken 1,2
an der Bremstrommel 4.
-
Damit nach den gegebenen Erfordernissen keine unwilikürliche Bremssteigerung
eintreten kann, ist beim Beispiel der Figur 1 in der Druckleitung 6 eine Regelanordnung
7 vorgesehen, welche den in den Hubmotor 3 eingeführten Uberdruck in Abhängigkeit
vom Fahrverhalten des Gespannes steuert. Eine solche Steuerung kann in verschiedener
Weise erfolgen, indem beispielsweise der Auflaufweg des Anhängers und damit die
Deichselkraft zur Speisung der Regelanordnung 7 verwendet wird.
-
Man kann sich aber auch vorstellen, den Anhänger als kippfähiges Organ
zu betrachten, wobei im Bremsvorgang das Kippmoment zur Steuerung der Regelanordnung
7 ausgenutzt wird.
-
Die Erfindung läßt also zahlreiche Mbglichkeiten zur gewünschten Steuerung
der Bremsung offen.
-
Das Beispiel der Figur 2 unterscheidet sich von denjenigen der
Figur
1 dadurch, daß der Hubmotor 3 und der Druckerzeuger 5 ungefähr koaxial einander
gegenüberliegen und die beiden Bremsbacken 1,2 über die Gelenke 8 und das Verbindungsglied
9 zu einer Baugruppe zusammengefaßt sind, wobei das Verbindungsglied 9 entlang der
Führung 10 beweglich ist. In diesem Falle ist zwischen dem Hubmotor 3 und dem Druckerzeuger
5 die Druckleitung 6 mit der Regelanordnung 7 vorgesehen.
-
Das Beispiel der Figur 3 zeigt, wie die Bremsbacken 1,2 bei einem
bestimmten Grad der Auflaufbewegung in Anlage zur Bremstrommel 4 gebracht werden
können. In Figur 3 ist eine Kupplung 11 mit einem entsprechenden Kupplunsgehäuse
13 vorgesehen, welches in einem Zuggabelgehöuse 12 längs beweglich geführt ist.
Dieser Längsbeweglichkeit steht als Widerstand ein Federpolster 14 gegenüber. Das
Kupplungsgehäuse 13 wirkt bei der Auflaufbewegung des Anhängers, die sich am Zuggabelgehäuse
12 bemerkbar macht, auf einen Hubmotor 15 aus, welcher den Hubmotor 3 gemäß Figur
1 beaufschlagt. Die in Figur 3 dargestellte Anordnung braucht lediglich den Weg
zu messen und zu übertragen, der beim Auflaufen des Anhängers erforderlich ist,
die Bremsbacken 1,2 gemäß Figuren 1 und 2 zur Anlage an die Bremstrommel 4 zu bringen.
Die dadurch erzeugte Kraft wird über die Druckleitung 16 dem Hubmotor 3 der Innenradbremse
zugeleitet.
-
Gemäß dem Ausführungsbeispiel der Figur 4 ist die mit einem Bremsbelag
17 versehene einzelne Bremsbacke 1,2 an einen Hubmotor 3 angeschlossen, der in einem
Gehäuse 20 geführt ist. In diesem Gehäuse 20 ist außerdem der Druckerzeuger 5 geführt,
der sich einseitig am Anschlag 18 des Bremsschildes 19 abstützt.
-
Wenn also die Anlage der Bremsbacken 1,2 an der Bremstrommel 4
zufolge
der Wirkung des Hubmotors 15 zur Erzeugung eines Bremsmomentes führt, dann erfolgt
beim Beispiel der Figur 4 eine Längsbewegung des Gehäuses 20 in der Weise, daß sich
der Druckerzeuger 5 am Anschlag 18 abstützt. Auf diese Weise wird ein zusätzlicher
Druck erzeugt, welcher dem Hubmotor 3 der Bremsbacken 1 zugeführt wird, wodurch
eine verstärkte Anlage der Bremsbacken 1,2 an der Bremstrommel 4 herbeigefügt wird.
-
Bei Bewegung des Anhängers in umgekehrter Richtung (Rückfahrt) kann
sich der Druckerzeuger 5 nicht am Anschlag 18 abstützen, sondern er löst sich von
diesem, wodurch die Möglichkeit vereitelt ist, die Bremsbacken 1,2 bei Rückwärtsfahrt
des Anhängers zur Abstützung zu bringen. Infolgedessen kann der Anhänger ungehindert
rückwärts gefahren werden.
-
Stückliste 1 Bremsbacke (primär) 2 Bremsbacke (sekundär) 3 Hubmotor
4 Bremstrommel 5 Druckerzeuger 6 Druckleitung 7 Regelanordnung 8 Gelenk 9 Verbindungsglied
10 FUhrung 11 Kupplung 12 Zuggabelgehäuse 13 Kupplungsgehäuse 14 Federpolster 15
Hubmotor 16 Druckleitung 17 Bremsbelag 18 Anschlag 19 Bremsschild 20 Gehäuse
-
Leerseite -