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Auflaufbremse für einen Sattelanhänger
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Die Erfindung betrifft eine Auflaufbremse für einen Sattelanhänger,
der mit der Aufliegerplatte einer Zugmaschine über einen Königszapfen drehbar kuppelbar
ist.
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Mechanisch wirkende Auflaufbremsen werden in großem Umfang bei solchen
Anhängern benutzt, die sich auf ihren eigenen Rädern abstützen, d.h. daß nur ein
Bruchteil des Gewichts des Anhängers über die Kupplung auf das Zugfanrzeug übertragen
wird. Der in Fahrtrichtung relativ zum
Rahmen des Anhängers verschiebbar
angeordnete Betätigungszapfen des Auflaufbremsmechanismus ist mit der Kupplung des
Zugfahrzeuges, zumeist eine Kugelkopfkupplung, verbunden. Wenn das Zugfahrzeug seine
Geschwindigkeit verringert, dann läuft der Anhänger aufgrund seiner Massenträgheit
auf das Zugfahrzeug auf 1 mit der Folge, daß der mit der Kupplung verbundene Betätigungszapfen
des Auflaufbremsmechanismus gegenüber dem Anhängerrahmen nach hinten verschoben
wird und die den Rädern des Anhängers zugeordneten Bremsen betätigt werden. Dadurch
wird die Geschwindigkeit des Anhängers gleichfalls verringert, so daß sich dessen
Abstand gegenüber dem Zugfahrzeug wieder vergrößert und der federbelastete Betätigungszapfen
des Auflaufbremsmechanismus gegenüber dem Anhängerrahmen wieder nach vorne bewegen
kann.
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Dadurch ergibt sich ein selbstregelnder Bremsvorgang. Da die Kupplung
im Abstand hinter der Hinterachse des Zugfahrzeugs angeordnet ist, bewirken die
vom Anhänger auf die Kupplung ausgeübten Kräfte ein großes Drehmoment in Bezug auf
den Schwerpunkt des Zugfahrzeugs. Wenn das Zugfahrzeug abgebremst wird, dann übt
der auflaufende Anhänger auf die Kupplung eine nach unten gerichtete Kraftkomponente
aus, wodurch die Vorderräder des Zugfahrzeugs entlastet werden.
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Dadurch wird aber die Lenkfähigkeit des Zugfahrzeugs stark beeinträchtigt,
was eine erhebliche Gefahrenquelle darstellt. Das Zugfahrzeug kann deshalb beim
Bremsen ins Schlingern geraten, was außermittige Auflaufkräfte des Anhängers und
ein Umstürzen des Zugfahrzeugs und/oder des Anhängers zur Folge haben kann.
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Hinsichtlich der beim Bremsen vom Anhänger auf das Zugfahrzeug ausgeübten
Kräfte wesentlich günstiger ist ein Sattelanhänger. Da sich ein Sattelanhänger auf
der zwischen den Achsen des Zugfahrzeugs angeordneten Aufliegerplatte
abstützt,
üben die Auflaufkräfte des Anhängers nur ein leines Drehmoment auf die Zugmaschine
aus, weil diese Kräfte von dem mit dem Anhängerrahmen starr verbundenen Königszapfen
auf die Aufliegerplatte der Zugmaschine übertragen werden. Ein wesentlicher Nachteil
eines solchen Sattelauflegers besteht aber darin, daß er Druckluftbremsen erfordert,
die verhältnismäßig teuer sind und grundsätzlich nicht lastabhängig arbeiten, d.h.
es fehlt eine selbsttätige Regelung der Bremskraft, wie sie bei einer Auflaufbremse
automatisch eintritt. Druckluftbremsen sind aber nicht nur teuer, sondern sie erfordern
auch einen entsprechenden Kompressor in der Zugmaschine, was mit einem entsprechenden
Raumbedarf verbunden ist.
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Es zeigt sich also, daß es überaus wünschenswert wäre, wenn man die
Vorteile eines Sattelanhängers mit denen einer Auflaufbremse kombinieren könnte.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine für einen Sattelanhänger
geeignete Auflaufbremse zu schaffen, der mit der Aufliegerplatte einer Zugmaschine
über einen Königszapfen formschlüssig kuppelbar ist.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Königszapfen
an einem Gleitstück befestigt ist, das mit dem Rahmen des Sattelanhängers in Fahrtrichtung
verschiebbar verbunden ist, daß der Verschiebeweg des Gleitstücks in Fahrtrichtung
durch ein am Rahmen des Sattelanhängers befestigtes Widerlager begrenzt ist und
daß in den Sattelanhänger ein Auflaufbremsmechanismus an sich bekannter Bauart eingebaut
ist, dessen gegen die Fahrtrichtung verschiebbarer Betätigungszapfen sich an einem
Anschlag des Gleitstücks federnd abstützt.
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Beim normalen Fahrbetrieb wird die Zugkraft der Zugmaschine über
den mit der Aufliegerplatte formschlüssig gekuppelten Königs zapfen auf das Gleitstück
übertragen und von diesem über das am Rahmen des Sattelanhängers befestigte Widerlager
in den Sattelanhänger eingeleitet. Die Aufliegerplatte der Zugmaschine nimmt dabei
ungefähr 50 Prozent des Gewichtes des Sattelanhängers auf. Wenn die Zugmaschine
abgebremst wird, dann versucht der Anhänger infolge der Massenträgheit seine Geschwindigkeit
beizubehalten, mit der Folge, daß sich der Rahmen des Sattelanhängers gegenüber
dem mit der Aufliegerplatte der Zugmaschine gekuppelten Gleitstück in Fahrtrichtung
nach vorne bewegt. Das hat zur Folge, daß sich der an dem Anschlag des Gleitstücks
federnd abstützende Betätigungszapfen des Auflaufbremsmechanismus relativ zum Sattelanhänger
nach hinten bewegt, wodurch in an sich bekannter Weise die den Rädern des Sattelanhängers
zugeordneten Bremsen betätigt werden. Dadurch wird die Geschwindigkeit des Sattelanhängers
verringert, und es tritt der für Auflaufbremsen typische Selbstregelungseffekt ein.
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Da die Auflaufbremse mechanisch arbeitet, ist es nicht erforderlich,
die Zugmaschine mit einem Druckluftkompressor auszurüsten. Die Erfindung ermöglicht
es daher, herkömmliche Personenkraftwagen mit verhältnismäßig geringen Kosten in
eine Zugmaschine für einen Sattelanhänger, beispielsweise einen Wohnwagen oder einen
Bootstransporter, umzuwandeln.
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Während die herkömmlichen Anhänger für Personenkraftwagen, die mit
einer Kugelkopfkupplung ausgerüstet sind, in den seltensten Fällen ein Gewicht von
2000 kg übersteigen dürfen, kann dieses Gewicht bei einem mit der erfindungsgemäßen
Auflaufbremse ausgerüsteten Sattelanhänger um ein Vielfaches überstiegen werden,
weil der Auflaufbremsmechanismus bzw. dessen Betätigungszapfen nur Axialkräfte,
aber keine Querkräfte übertragen muß.
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Das Gleitstück der Auflaufbremse ist vorzugsweise als Gleitplatte
ausgebildet, die auf einer mit dem Rahmen des Sattelanhängers fest verbundenen Längs
führung verschiebbar gelagert ist. Diese Längsführung besteht vorzugsweise aus zwei
in Fahrtrichtung parallel angeordneten Rohren1 deren vordere und hintere Enden an
zwei Querträgern des Rahmens des Sattelanhängers befestigt sind, wobei der vordere
Querträger das den Verschiebeweg der Gleitplatte in Fahrtrichtung begrenzende Widerlager
bildet.
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Um die Reibung zwischen dem Gleitstück und der Längsführung möglichst
gering zu halten, ist vorgesehen, daß sich die beiden Rohre über Rollenlager auf
der Gleitplatte abstützen. Die Erzielung einer höchst geringen Reibung ist deshalb
wichtig, weil andernfalls die Berechnung des Auflaufbremsmechanismus erschwert wird.
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Aus statischen Gründen ist es vorteilhaft, wenn die Rollenlager an
den die Längs führung bildenden beiden Rohren befestigt sind. Bei einer besonders
vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß die Rollenlager
an den voneinander abgekehrten Seiten der Rohre befestigt sind und daß die Gleitplatte
zwei der Außenseite der Rollen gegenüberliegende Führungsflansche aufweist, welche
die Oberseite der Rollen übergreifen. Dadurch wird eine zwangsweise Führung des
Sattelauflegerrahmens in Querrichtung und in vertikaler Richtung gegenüber der mit
der Aufliegerplatte gekuppelten Gleitplatte erzielt.
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In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt,
die im folgenden näher erläutert werden. Es zeigt: Fig. 1 eine schematische Seitenansicht
eines mit einer Zugmaschine gekuppelten Sattelanhängers, nd
Fig.
2 eine perspektivische Explosionsdarstellung der wesentlichen Teile einer Ausführungsform
einer Auflaufbremse für einen Sattelanhänger, Fig. 3 eine schematische Aufsicht
auf den vorderen Bereich des Rahmens eines Sattelanhängers einer anderen Ausführungsform,
und Fig. 4 einen Querschnitt nach der Linie IV-IV in Fig. 3.
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Der in Fig. 1 in der Seitenansicht schematisch dargestellte Sattelzug
besteht aus einer Zugmaschine 10, mit der ein Sattelanhänger 12 gekuppelt ist. Zu
diesem Zweck ist die Zugmaschine 10 mit einer Aufliegerplatte 14 versehen£ die einen
schwalbenschwanzförmigen Schlitz 16 aufweist, in den ein mit dem Sattelanhänger
12 verbundener Königszapfen 18 einführbar und verriegelbar ist. Da eine solche Kupplung
für Sattelanhänger allgemein bekannt ist, braucht deren Ausbildung an dieser Stelle
nicht näher offenbart zu werden.
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Abweichend von den herkömmlichen Sattelanhängern ist der Königs zapfen
18 jedoch nicht starr am Anhängerrahmen 20 befestigt. Wie dies aus Fig. 2 hervorgeht,
ist der Königszapfen 18 an der Unterseite einer Gleitplatte 22 befestigt. Diese
Gleitplatte 22 ist mit dem Rahmen 20 des Sattelanhängers 12 in Fahrtrichtung begrenzt
verschiebbar verbunden. Zu diesem Zweck ist der Rahmen 20 des Sattelanhängers 12
mit zwei in Fahrtrichtung verlaufenden parallelen Führungsrohren 24 versehen. Die
beiden Enden der zwei Rohre 24 sind am vorderen Querträger 26 bzw. an einem zusätzlich
eingebauten Querträger 28 des Rahmens 20 befestigt.
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Die Gleitplatte 22 ist mit zwei Gegenhaltern 30 mit den
Rohren
24 verschiebbar verbunden. Hinter dem zusätzlichen Querträger 28 ist eine mit den
(nicht gezeigten) Längsträgern des Rahmens 20 starr verbundene Tragplatte 32 angeordnet,
die einen Auflaufbremsmechanismus 34 trägt. Da es sich hierbei um einen herkömmlichen
Auflaufbremsmechanismus handelt, braucht dessen Konstruktion nicht näher erläutert
zu werden.
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Die im Handel erhältlichen Auflaufbremsen müssen allerdings zum Einsatz
in dem gezeigten Sattelanhänger geringfügig abgewandelt werden. um der Tatsache
Rechnung zu tragen, daß die gebremsten Räder nicht wie üblich annähernd 100 Prozent,
sondern nur ungefähr 50 Prozent des Anhängergewichtes tragen, was eine entsprechend
verringerte Bremskraft zur Folge hat.
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Der axial verschiebbare Betätigungszapfen 36 des Auflaufmechanismus
34, der üblicherweise eine mit einer Kugelkopfkupplung in Eingriff bringbare Kugelpfanne
aufweist, muß ebenfalls geringfügig abgewandelt werden, d.h. die Kugelpfanne kann
entfallen. Wie dies aus ,>ig. 2 hervorgeht, ist die Gleitplatte 22 mit einem
Anschlag 38 versehen, an dem der Betätigungszapfen 36 im eingebauten Zustand der
Gleitplatte federnd anliegt.
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Zum Ankuppeln des Sattelanhängers 12 fährt die Zugmaschine 10 rückwärts
an diesen heran, bis der an der Gleitplatte 22 angeordnete Königs zapfen 18 in den
schwalbenschwanzförmigen Schlitz 16 der Aufliegerplatte 14 ordnunosgemäß eingreift,
woraufhin er mit einer (nicht gezeigten) bekannten Verriegelungseinrichtung verriegelt
wird. Der Sattelanhänger 12 ist jetzt über die Gleitplatte 22 mit der Zugmaschine
10 fest verbunden. Wenn die Zugmaschine jetzt losfährt, dann wird die Gleitplatte
22 auf den zwei Führungsrohren 24 nach vorne verschoben, bis sie am Querträger 26
des Rahmens 20 zur Anlage gelangt. Die Zugkraft
der Zugmaschine
wird somit über die Gleitplatte 22 in den Rahmen 20 eingeleitet, so daß der Sattelanhänger
12 in Gang gesetzt wird. Wenn die Zugmaschine 10 infolge Betätigung der zugeordneten
Bremsen ihre Geschwindigkeit verringert, dann versucht der Sattelanhänger 12 infolge
der Massenträgheit seine Geschwindigkeit beizubehalten. Das hat zur Folge, daß sich
die Gleitplatte 22 auf den beiden Führungsrohren 22 vom vorderen Querträger 26 weg
nach hinten bewegt, wobei der an ihrem Anschlag 38 anliegende Betätigungszapfen
36 gegen die Vorspannkraft der zugeordneten Feder gleichfalls nach hinten in den
Auflaufbremsmechanismus 34 hinein verschoben wird. Diese Verschiebung des Betätigungszapfens
36 gegenüber dem Auflaufbremsmechanismus 34 hat in bekannter Weise zur Folge, daß
die den Rädern des Sattelanhängers 12 zugeordneten Bremsen über Zugseile mechanisch
betätigt werden.
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Dadurch wird die Geschwindigkeit es Sattelanhängers 12 verringert,
so daß dessen Abstand von der Zugmaschine 10 wieder zunimmt, d.h. die Gleitplatte
22 bewegt sich auf den Rohren 24 nach vorne zum vorderen Querträger 26 hin. Der
Betätigungszapfen 36 des Auflaufbremsmechanismus 34 kann sich daher ebenfalls nach
vorne bewegen, wodurch die Bremskraft abnimmt und die für Auflaufbremsen typische
selbsttätige Regelung der Bremskraft eintritt. Wenn die Zugmaschine 10 wieder beschleunigt
wird, dann gelangt die Gleitplatte 22 wieder am vorderen Querträger 26 des Rahmens
20 zur Anlage, wodurch der Auflaufbremsmechanismus 34 wirkungslos gemacht wird.
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Fig. 3 zeigt eine Aufsicht auf den vorderen Endbereich des Rahmens
20 eines Sattelanhängers, der mit einer abgewandelten Auflaufbremse versehen ist.
An den voneinander abgekehrten Außenseiten der als Vierkantrohre ausgebildeten Führungsrohre
24 sind jeweils drei Rollenlager 40 befestigt, deren horizontale Achsen quer zur
Fahrtrichtung angeordnet
sind. Der Umriß der Gleitplatte 42 ist
in Fig. 3 mit unterbrochenen Linien angedeutet, Wie dies aus Fig. 4 ersichtlich
ist, weist die Gleitplatte zwei der Außenseite der Rollen 40 gegenüberliegende Führungsflansche
44 auf, welche die Oberseite der Rollen übergreifen. Die Rollen 40 und damit der
Rahmen 20 des Sattelanhängers ist demzufolge durch die Gleitplatte 42 in Querrichtung
und in vertikaler Richtung zwangsweise geführt. An den beiden Rohren 24 ist die
Tragplatte 32 befestigt. die den Auflaufbremsmechanismus 34 trägt, dessen Betätigungszapfen
36 am Anschlag der Gleitplatte 42 federnd anliegt. Der Auflaufbremsmechanismus 34
ist über ein Gestänge oder Seilzüge 46 mit den Bremsen des Sattelanhängers verbunden.
Der Auflaufbremsmechanismus kann aber auch hydraulisch arbeiten. In diesem Fall
ist der Betätigungszapfen mit dem Kolben eines Hydraulikzylinders gekuppelt, der
über Bremsschläuche mit den Radbremszylindern verbunden ist.
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An den Führungsrohren 24 können auch mehr als drei Rollenlager 40
befestigt sein. Es müssen aber mindestens zwei Rollenlager sein.
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Ferner können an den Führungsrohren 24 noch zwei zusätzliche Rollenlager
mit vertikaler Drehachse befestigt sein, die an den Führungsflanschen 44 der Gleitplatte
42 anliegen und diese führen.
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Auflaufbremse für einen Sattelanhanger Bezugszeichenliste 10 Zugmaschine
12 Sattelanhänger 14 Aufliegerplatte 16 Schlitz in 14 18 Königszapfen 20 Rahmen
von 12 22 Gleitplatte 24 Rohre 26 vorderer Querträger von 20 28 zusätzlicher Querträger
von 20 30 Gegenhaltern 32 Tragplatte 34 Auflaufbremsmechanismus 36 Betätigungszapfen
von 34 38 Anschlag an 22 40 Rollenlager 42 Gleitplatte 44 Führungsflansche 46 Seilzüge
von 34
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