DE4104381A1 - Notbremssystem fuer kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Verkehrsopfer auf Straßen und Autobahnen haben weiter stei­ gende Tendenz. Hauptursache fast aller Verkehrsunfälle, vor al­ lem der Massenkarambolagen, ist der nicht ausreichende Brems­ weg zwischen Gefahrwahrnehmung und Aufprallpunkt, d. h. der nicht ausreichende Reibungskoeffizient zwischen Reifengummi und witterungsgegebenem Straßenoberflächenzustand.

Alle technischen Kniffe wie z. B. ABS oder Profiloptimierung der Reifen können die Adhäsion der vier Reifen auf dem Straßenbelag nur geringfügig erhöhen. Bei schmieriger nebelfeuchter Fahrbahn, Aquaplaning, Glatteis oder Neuschnee ist dieses Bemühen bei mittleren und höheren Geschwindigkeiten fast wirkungslos. Um wenigstens die Personenschäden zu reduzieren, sind neben Gurten teure Einrichtungen wie Airbags entwickelt worden. Bei dem enormen Aufprallgeschwindigkeitsabbau von z. B. 15-30 m/sek auf Null innerhalb einer Knautschstrecke von etwa 1,50 m (Wagen­ vorderteil auf Wagenhinterteil) können schwerste Hirnblutungen nicht ausbleiben. Und wenn bei einer Massenkarambolage der nach­ folgende Wagen den vorderen zusammendrückt, oder gar in Brand setzt, helfen weder Gurte noch Airbags.

Aber es ereignen sich auch immer wieder schwerste Unfälle mit Bussen, Lkw und Tanklastzügen wegen nicht ausreichender Brems­ leistung oder Versagens der Bremsen.

Es ist ein zusätzliches, sofort ansprechendes Notbremssystem vonnöten, unabhängig vom herkömmlichen hydraulischen System. In diesem Zusammenhang muß einmal der scheinbar so selbstver­ ständliche Bremsvorgang eines Kfz analysiert werden.

Es soll von einer auf Autobahnen üblichen Durchschnittsge­ schwindigkeit von 150 km/h ausgegangen werden.

Der Fahrer erkennt eine kurzentfernte Gefahr. Die sogenannte Schrecksekunde soll erst einmal außer Betracht bleiben. Der Fahrer nimmt hastig den Fuß vom Gaspedal, wechselt zum Bremspedal über und tritt kräftig auf das Bremspedal. Dieser Vorgang dauert in der Regel ca. 3/10 sek und kann bis 1/2 sek dauern, wenn nach stundenlanger Fahrt der nicht nennenswert bewegte Fuß eine gewisse Versteifung erfahren hat.

In 3/10 sek durchfährt das Fahrzeug 12,5 m und erst jetzt grei­ fen die Bremsklötze und -backen, aber sie müssen zunächst die rotierende Energie der schweren Räder eliminieren, denn mit den Rädern bremst das Fahrzeug. Bei 150 km/h hat das Rad eine erheb­ liche Umfangsgeschwindigkeit gleich der Fahrgeschwindigkeit von 41,60 m/sek, und auch Motor und Getriebe besitzen ebenfalls noch hohe rotierende Energie, die weiter den Vorder- oder Hinterrä­ dern zufließt, da nicht augenblicklich entkuppelt wird. Diese abermalige Verzögerung des Abbremsungsbeginns des Wagens ist fließend und schwer exakt zu ermitteln, aber man kann sie mit 3-7 m schätzen und die kommen zu den 12,5 m hinzu.

Und dann ist noch die unterschiedliche Reaktionszeit, die "Schrecksekunde", die bei der unterschiedlichen physischen Ver­ anlagung des Fahrers ebenso unterschiedlich ist. Es kann ver­ anschlagt werden, daß bei 150 km/h 25-40 m Fahrtstrecke und oft noch mehr ungenutzt durchfahren werden, ohne daß technisch et­ was zum eigentlichen Geschwindigkeitsabbau des Wagens geschieht.

Nachfolgend soll ein Bremssystem beschrieben werden, das be­ reits nach 1/10 sek (4-5 m) anspricht und bei allen denkbaren Straßenverhältnissen (wie schon angeführt, neben Straßentrocken­ heit schmieriger Straßenzustand, Aquaplaning, Neuschnee, Glatt­ eis) gleichermaßen den Bremsweg radikal auf 20-40% der bei den verschiedenen Geschwindigkeiten bekannten Bremswege ver­ kürzt und dabei zuverlässig den Wagen in der Spur hält, also Ausbrechen und Schleudern verhindert.

Dieses System besteht aus einem unten am Chassis oder den Hin­ terachsschwingschenkel-Konstruktionen angelenkten und ange­ klappten Bügel (a), der mit einem zackenbewehrten Bremsschuh (b) versehen ist.

Bei plötzlicher kurzentfernter Gefahr schlägt der Fahrer mit der rechten Hand - das Lenkrad kurzzeitig loslassend - auf den roten Auslösepilz (c) rechts neben dem Lenkrad am Armaturen­ brett. Ober einen Bowdenzug (d) gibt die Arretierungsvorrich­ tung (e) den Bügel (a) frei und die Zugfedern (f) ziehen den Bügel blitzschnell nach unten auf den Straßenbelag. (Zeichng. 1) Bei einem Winkel von 80-90° fangen und arretieren zwei Stahl­ seile (g) den Bügel in dieser Stellung.

Die Bremsung erfolgt augenblicklich, da der Wagen auf den Bügel aufhockt und mit seinem Hinterachsgewicht die Zacken des Brems­ schuhes pflügend in den Straßenbelag drückt.

Diese Bremsung ist brachial, aber Insassen und Fahrzeug blei­ ben vom Aufprall verschont.

Die ziehende Bremsung des Fahrzeuges von hinten mitte und die in den Straßenbelag (meist Asphalt) eingedrungenen Zackenflan­ ken halten den Wagen sicher in der Spur. Ein seitliches Aus­ brechen oder das gefürchtete Schleudern bei scharfer Bremsung ist nicht mehr möglich.

Dieses Bremssystem wirkt zusätzlich und dominierend zum her­ kömmlichen hydraulischen System, das selbstverständlich ge­ wohnheitsmäßig ebenfalls getätigt wird, aber eben erst viel später anspricht. Die am Anfang der Bremsung noch beträchtli­ che rotierende Energie der noch nicht entkuppelten Hinterräder, die den Beginn der Bremsung verzögert, ist durch die hochgebock­ te Hinterachse eliminiert, die Hinterräder rotieren ohne Boden­ kontakt.

Dieses neue Bremssystem ist vom allerersten Augenblick der Ge­ fahrerkennung vorteilhafter, da der neurologisch-physische Ab­ lauf: Gefahrwahrnehmung - Gehirnverarbeitung - Impulsgebung zur Hand - viel kürzer und organischer ist, als die zur Bremsaus­ lösung nötige Impulsgebung an den Fuß und die dann erforderli­ che relativ große Fußbewegungsstrecke.

Es entsteht bei der Bremsung geringfügiger Schaden am Straßen­ belag, er ist nichtig gegenüber den verhinderten Personen- und Materialschäden.

Nach der Bremsung wird der Wagen in aufgehockter Stellung ver­ bleiben, vor allem, wenn man auf abschüssiger Fahrbahn bremsen mußte.

Mittels der Rückholvorrichtung (h) - einer Ratsche (l), die das Abfangseil (g) anzieht - wird der Wagen Zug um Zug zurück­ gezogen, bis der Bremsschuh keine Bodenverankerung mehr hat. Nachfolgend weiter dann der Bügel mit Bremsschuh an das Chassis angeklappt und eingerastet. Hernach muß die Ratsche außer Ein­ griff gebracht werden. Die Zugfeder (m) dient mit sehr gerin­ ger Zugkraft der Straffung des Seiles (g).

Die 2 Abfangseile (g) rechts und links am Bremsschuh laufen am Seilstopper (k) zusammen.

Für die Ratsche der Rückholvorrichtung (h) kann der Handbrems­ hebel herangezogen werden, der konstruktiv leicht zu einer Doppelfunktion ausgebildet werden kann.

Bei LKW, Bussen, Tanklastzügen muß die Rückholung der Brems­ bügel motorgetrieben erfolgen.

Die Zacken erhöhen sich nach hinten, zum einen, um noch wirk­ sam in den Straßenbelag eingreifen zu können, wenn die vorderen den aufreißenden Straßenbelag im Höhenniveau senken. Zum ande­ ren muß sich die Bremsschuhplatte nach hinten anheben, damit sich kein aufgerissener Straßenbelag, Schnee oder Eis unter­ keilen kann.

Nach einer Notbremsung werden die Bremszackenspitzen stumpf sein, der Bügel deformiert. Um ein schnelles Auswechseln in der Werkstatt oder in Eigenarbeit zu gewährleisten, sind die Lager offen, also ein- und ausrastbar.

Das System ist auch für Motorräder anwendbar.

Ein nichtnotwendiger Gebrauch dieses Systems in harmloseren Gefahrenfällen ist auszuschließen wegen des Bremsschocks und der zwangsläufigen Fahrtunterbrechung.

Claims (7)

1. Notbremssystem für Kraftfahrzeuge dadurch gekennzeichnet, daß ein unten am Chassis oder den Hinterachsschwingschenkeln angelenkter, unter Federzug (f) stehender Bügel (a) mit einem drehbaren, zackenbewehrten Bremsschuh (b) versehen ist, wäh­ rend der normalen Fahrt durch eine Arretierungsvorrichtung (e) am Chassis angeklappt gehalten, aber bei plötzlicher Gefahr vom Fahrer durch Schlag auf einen Auslösepilz (c) über einen Bowdenzug (d) freigegeben wird, wobei der Bügel (a) nach un­ ten schwenkend den Wagen aufhockt und unter dem Hinterachsge­ wicht des Wagens sich die Bremsschuhzacken pflügend in den Fahrbahnbelag eingraben, dabei das Fahrzeug von hinten mitte ziehend bremsen.

2. nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß ein Fangseil (g) oder eine Stangenkonstruktion den Bügel in 80-90°-Winkel zum Chassis weich abfängt und dabei die horizontale Lage des Brems­ schuhes (b) steuert (Zeichnung 1).

3. nach Anspruch 1-2 dadurch gekennzeichnet, daß der Bremsbü­ gel (a) mittels Ratschen-Seilzug (h) wieder in den angeklapp­ ten Zustand zurückgeführt wird.

4. nach Anspruch 1-3 dadurch gekennzeichnet, daß die Zacken des Bremsschuhes versetzt zur jeweils vorderen Reihe angebracht sind, sich nach hinten erhöhen und zwischen den Zacken Durch­ brüche im Bremsschuhboden vorhanden sind.

5. nach Anspruch 1-4 dadurch gekennzeichnet, daß der Brems­ schuh wahlweise mit einem Belag hoher Reibungshaftung und Zak­ ken nur geringer Eindringtiefe versehen ist.

6. nach Anspruch 1-5 dadurch gekennzeichnet, daß bei schweren Kraftfahrzeugen (LKW) der Bremsschuh (b) auf zwei oder mehreren hintereinanderliegenden Bügeln gelagert ist (Zeichnung 3).

7. nach Anspruch 1-6 dadurch gekennzeichnet, daß die Bügellager (i+j) als einrastfähige Elastiklager ausgebildet sind.