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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Einstellen von Bremsseilen,
wie z. B. Handbremsseilen bei Kraftfahrzeugen. Im Spezielleren betrifft
die vorliegende Erfindung das Einstellen solcher Seile in einer
Produktionsumgebung.
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Viele
Kraftfahrzeuge weisen Scheibenbremsen auf. Scheibenbremsen können durch
ein Bremspedal betätigt
werden. Durch Drücken
des Bremspedals wird ein Hydraulikzylinder in einer Einheit betätigt, die
als Bremssattel bekannt ist. Bremsklötze werden durch die Wirkung
des Hydraulikzylinders gegen die rotierende Scheibe des Bremsscheibensystems
gepresst, um auf diese Weise das Fahrzeug abzubremsen oder zu stoppen.
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Zusätzlich zu
Bremspedalen sind üblicherweise
Handbremsen vorgesehen (Handbremsen werden gelegentlich auch als
Parkbremsen bzw. Feststellbremsen bezeichnet. Der Begriff „Handbremse" wird in der gesamten
Beschreibung verwendet, jedoch versteht es sich, dass dieser als
Synonym für
den Begriff "Parkbremse" zu betrachten ist).
Wenn die Handbremse angelegt wird, wirkt ein Hebelsystem anstelle
des Hydraulikzylinders des Scheibenbremssystems. Ein Bremssattelhebel
wird durch ein Seil gezogen, das sich von dem Handbremshebel weg
erstreckt. Der Bremssattelhebel presst die Bremsklötze gegen
die Scheibe des Scheibenbremssystems und verhindert somit ein Bewegen
des Fahrzeugs, wenn dieses geparkt ist.
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Bei
Handbremssystemen, wie dem vorstehend beschriebenen, ist es wichtig,
dass das sich von der Handbremse weg zu dem Bremssattel erstreckende
Seil (das "Handbremsseil") weder zu locker noch
zu straff ist. Wenn das Handbremsseil zu schlaff ist, werden die
Bremsen nicht mit ausreichender Kraft angelegt, und zwar selbst
dann nicht, wenn die Position des Handbremshebels vermuten lässt, dass
die Bremsen vollständig
angelegt sind. Wenn in umgekehrter Weise das Handbremsseil zu straff
ist, bewirken die Bremsen selbst dann eine Verzögerung des Fahrzeugs, wenn
die Position des Handbremshe bels vermuten lässt, dass die Bremsen vollständig gelöst sind.
Das Handbremsseil sollte straff genug sein, damit die Bremsen mit
ausreichender Kraft angelegt werden, um eine Bewegung des Fahrzeugs
auf einer definierten Teststeigungsstrecke zu verhindern.
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Es
ist bekannt, das Handbremsseil in einer Produktionsumgebung unter
Verwendung des folgenden dreistufigen Vorgangs einzustellen:
- 1. Anordnen des Handbremshebels in einer Position,
in der die Bremsen vollständig
angelegt sein sollten.
- 2. Einstellen der Handbremsseillänge in einer derartigen Weise,
dass die Spannung innerhalb des Seils ausreicht, damit die Bremsklötze mit
der gewünschten
Kraft betätigt
werden.
- 3. Lösen
des Handbremshebels zum Freigeben des Fahrzeugs.
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Es
gibt eine Reihe von Problemen bei dem bekannten Verfahren zum Einstellen
der Handbremsseillänge.
Das Verfahren verlangt von einer Bedienungsperson, die Position
des Handbremshebels exakt einzustellen, um die Seillänge unter
Kontrolle der Seilspannung einzustellen sowie den Handbremshebel
zu lösen,
nachdem das Seil eingestellt worden ist.
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Bei
einer Produktionsumgebung mit hohem Volumen ist das Erfordernis,
dass eine Bedienungsperson drei separate Aufgaben zum Einstellen
des Handbremsseils ausführen
muss, nicht wünschenswert.
Ferner kann die Ausführung
der Aufgaben für die
Bedienungsperson bedeuten, dass sich diese (zum Ausführen der
ersten und der dritten Aufgabe) in das Fahrzeug begeben muss und
dieses (für
die zweite Aufgabe) verlassen muss, wobei dies insbesondere in einer
Produktionsumgebung nicht wünschenswert
ist. Ferner erfordern zumindest einige der Operationen ein gewisses
Maß an
Geschicklichkeit seitens der Bedienungsperson.
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Ein
alternatives Verfahren zum Einstellen der Position des Handbremsseils
besteht darin, den Handbremshebel in einer Position anzuordnen,
in der die Bremsen vollständig
gelöst
sein sollten, um anschließend
die Handbremsseillänge
derart einzustellen, dass die Bremsklötze nahezu in Kontakt mit der Bremsscheibe
sind. Dies lässt
sich manuell durch Einstellen der Länge des Handbremsseils sowie gleichzeitiges
Drehen der Bremsscheiben sowie Wahrnehmen der Wirkungen der mit
den Bremsscheiben in Kontakt tretenden Bremsklötze erzielen. Es ist ganz klar,
dass dies in einer Produktionsumgebung nicht praktikabel ist.
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Die
US 5,613,412 beschreibt
ein Prüfwerkzeug
zum Prüfen
der Einstellung des Durchhängens, um
das Durchhängen
in dem Mechanismus zu bestimmen und einzustellen, der die Bremsbacken
bei jeder der Radbremsen von zahlreichen großen Fahrzeugen betätigt. Das
Werkzeug beinhaltet ein Halteelement zum in Eingriff treten mit
der Durchhänge-Einstelleinrichtung
sowie einen Festhaltehaken und/oder eine Kette zum Halten des Werkzeugs
in Position. Das Festhalteelement ist derart positioniert, dass
der Benutzer das Durchhängen
feststellen kann, indem er Kraft auf den Handgriff ausübt, um dadurch
festzustellen, wie viel Bewegungsfreiheit in der Durchhänge-Einstelleinrichtung
vorhanden ist. In dem Halteelement sind Öffnungen vorhanden, um direkten
Zugang zu Einstellköpfen
an Durchhänge-Einstelleinrichtungen
zu schaffen.
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Ein
Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Bewältigung
zumindest einiger der vorstehend genannten Probleme.
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Die
vorliegende Erfindung schafft ein Bremsseil-Einstellsystem, aufweisend:
eine
Bremsenkontrolleinrichtung, die dazu ausgebildet ist, die Position
eines Bremsbetätigungshebels zu
detektieren; und eine Steuerung, die dazu ausgebildet ist, Information
hinsichtlich der Position des Bremsbetätigungshebels von der Bremsenkontrolleinrichtung
zu empfangen, wobei die Steuerung dazu ausgebildet ist, Angaben
zum Einstellen der wirksamen Länge
eines Bremsseils zu erteilen, um die Position des Bremsbetätigungshebels
einzustellen; und wobei die Steuerung Information von der Bremsenkontrolleinrichtung
entweder über
eine drahtlose Verbindung oder über
ein Kabel erhält.
Es kann eine Antenne vorhanden sein, um Information über die
drahtlose Verbindung zu übermitteln.
Bei einem Ausführungsbeispiel
befindet sich die Antenne in einem Handgriff der Bremsenkontrolleinrichtung.
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Die
Positionssteuerung der vorliegenden Erfindung schafft ein Rückkopplungssystem,
bei dem die Bremsenkontrolleinrichtung die Position des Bremsbetätigungshebels
misst und die Steuerung Information von der Bremsenkontrolleinrichtung
empfängt
sowie Angaben zum Einstellen der wirksamen Länge eines Bremsseils macht.
Wenn diese Angaben befolgt werden, ist die Position des Bremsbetätigungshebels
eingestellt. Diese Einstellung wird von der Bremsenkontrolleinrichtung
detektiert.
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Bei
einem Scheibenbremssystem handelt es sich bei der Bremsenkontrolleinrichtung
um eine Bremssattel-Kontrolleinrichtung, und bei dem Bremsbetätigungshebel
handelt es sich um einen Bremssattel-Betätigungshebel. Bei einer alternativen
Ausführungsform
der Erfindung werden anstelle von Scheibenbremsen Trommelbremsen
verwendet.
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Es
kann mindestens eine Anzeige zum Liefern von Information hinsichtlich
der Angaben an einen Benutzer vorgesehen sein. Die Bereitstellung
einer Anzeige gibt dem Benutzer die Möglichkeit, die wirksame Länge des
Bremsseils nach Maßgabe
der Angaben manuell einzustellen. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel
werden LED-Anzeigen verwendet, jedoch können auch andere Anzeigen verwendet werden,
wie z. B. Glühlampen,
LCD-Anzeigen sowie alphanumerische Anzeigen.
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Alternativ
oder zusätzlich
zu der Bereitstellung der Anzeige kann ein Werkzeug vorgesehen sein,
das zum Einstellen der wirksamen Länge des Bremsseils nach Maßgabe der
Angaben von der Steuerung ausgebildet ist. Die wirksame Länge des Bremsseils
kann über
eine Seileinstellanordnung einstellbar sein. Vorzugsweise handelt
es sich bei der Seileinstellanordnung um eine Seileinstellmutter.
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Der
Benutzer kann die Seileinstellanordnung nach Maßgabe der Angaben manuell einstellen,
wobei diese Angaben dem Benutzer über die Anzeige vermittelt
werden. Alternativ oder zusätzlich
dazu kann das Werkzeug die Seileinstellanordnung nach Maßgabe der
Angaben einstellen.
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Durch
Bereitstellen eines Werkzeugs, das die Seileinstellanordnung einstellt,
um dadurch die wirksame Länge
des Bremsseils einzustellen, kann das vorste hend beschriebene geschlossene
Rückkopplungssystem
ohne Eingabe seitens der Bedienungsperson verwendet werden. Sobald
die Bedienungsperson das System eingerichtet hat, muss sie keinen
weiteren Arbeitsvorgang ausführen.
Auf diese Weise ist das System zur Verwendung in einer Produktionsumgebung
gut geeignet.
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Die
Bremsenkontrolleinrichtung weist vorzugsweise mindestens eine Sensorvorrichtung
zum Messen der Position des Bremsbetätigungshebels auf. Der mindestens
eine Sensor kann in beliebiger Weise mit dem Bremsbetätigungshebel
in Verbindung stehen. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die mindestens
eine Sensorvorrichtung in Federkontakt mit dem Bremssattelhebel.
Bei Verwendung eines Federkontakts ist der Sensor gegen den Bremsbetätigungshebel
gedrückt,
und er folgt der Bewegung dieses Hebels, so dass ein relativ direktes Mittel
zum Schaffen von zu detektierender Positionsinformation gebildet
wird.
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Es
können
zwei oder mehr Sensorvorrichtungen vorgesehen sein, wobei diese
Sensorvorrichtungen an verschiedenen Stellen an der Bremsenkontrolleinrichtung
positioniert sind. Durch Anordnen von zwei oder mehr Sensorvorrichtungen
besteht die Möglichkeit,
Hebelposition-Unterschieden zwischen verschiedenen Bremssystemen
Rechnung zu tragen. Zum Beispiel können Großraumfahrzeuge und Kombifahrzeuge
unterschiedliche Bremssysteme mit Bremshebeln in verschiedenen Positionen
aufweisen. Durch Bereitstellen von mehr als einem Sensor kann eine
einzige Bremsenkontrolleinrichtung für mehr als ein Bremssystem
verwendet werden.
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Die
Bremsenkontrolleinrichtung ist vorzugsweise dazu ausgebildet, die
Position relativ zu einer Ausgangsposition zu messen, und die Bremsenkontrolleinrichtung
kann einen Aktivierungsschalter beinhalten, so dass die gemessene
Position des Sensors relativ zu der gemessenen Position bei Aktivierung des
Aktivierungsschalters bestimmt werden kann. Die von dem Sensor gelieferte
Positionsinformation wäre
dann nicht von der exakten Position der Bremsenkontrolleinrichtung
abhängig.
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Die
Bremsenkontrolleinrichtung kann einen Mikroprozessor zum Verarbeiten
von Daten hinsichtlich der Position des Bremsbetätigungshebels beinhalten.
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Im
Gebrauch wird das Bremsseil-Einstellsystem der vorliegenden Erfindung
zum Einstellen der wirksamen Länge
des Bremsseils verwendet. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
ist die Bremsenkontrolleinrichtung an einem Bremssattel eines Scheibenbremssystems
derart lösbar
anbringbar, dass die Positionssteuerung an dem Bremssattel angebracht
werden kann, das Bremsseil eingestellt werden kann und sodann die
Positionssteuerung von dem Bremssattel abgenommen werden kann. Bei Verwendung
in dieser Weise wird die Positionssteuerung nur dann an dem Bremssattel
angebracht, wenn dies notwendig ist, d. h. nur dann, wenn die Bremssattel-Hebelbetätigungsposition
eingestellt wird. Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel wird anstelle eines
Scheibenbremssystems ein Trommelbremssystem verwendet. Bei Verwendung
eines Trommelbremssystems kontrolliert und steuert das Bremsseil-Einstellsystem die
Position des Betätigungshebels
einer Trommelbremsbacke.
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Es
kann eine Führungseinrichtung
vorgesehen sein, um eine korrekte Ausrichtung der Bremssattel-Kontrolleinrichtung
und des Bremssattels zu gewährleisten,
und es kann eine lösbare
Klemmeinrichtung vorgesehen sein, um die Bremssattel-Kontrolleinrichtung
auf den Bremssattel zu klemmen.
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Die
vorliegende Erfindung schafft ferner ein Verfahren zum Steuern der
Position eines Bremsbetätigungshebels,
wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: Messen der Position
des Bremsbetätigungshebels
unter Verwendung einer Bremsenkontrolleinrichtung; Übermitteln
von Information hinsichtlich der Position des Bremsbetätigungshebels an
eine Steuerung; durch die Steuerung erfolgende Abgabe von Angaben
zum Einstellen der wirksamen Länge
eines Bremsseils, um die Position des Bremsbetätigungshebels einzustellen,
wobei die Steuerung Information von der Bremsenkontrolleinrichtung
entweder über
einer drahtlose Verbindung oder über
ein Kabel erhält.
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Das
Verfahren schafft somit ein Rückkopplungssystem,
bei dem die Position des Bremsbetätigungshebels von der Bremsenkontrolleinrichtung
gemessen wird und diese Information zu der Steuerung übermittelt
wird, die nach Maßga be
der Positionsinformation Angaben zum Einstellen der wirksamen Länge des
Bremsseils macht, um dadurch die Position des Bremsbetätigungshebels
einzustellen, wobei diese Einstellung von der Bremsenkontrolleinrichtung
detektiert wird.
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Bei
einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird ein Scheibenbremssystem verwendet. Bei einem
derartigen System handelt es sich bei dem Bremsbetätigungshebel
um einen Bremssattel-Betätigungshebel,
und bei der Bremsenkontrolleinrichtung handelt es sich um eine Bremssattel-Kontrolleinrichtung.
Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel
wird ein Trommelbremssystem verwendet.
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Die
beabsichtigte Bremsbetätigungshebel-Position
kann durch einen von einem Benutzer zu betätigenden Hebel vorgegeben werden.
Im Allgemeinen handelt es sich bei dem von einem Benutzer zu betätigenden
Hebel um eine Handbremse, die von dem Benutzer des Fahrzeugs betätigt wird.
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Eine
Verfahrensweise gemäß der vorliegenden
Erfindung weist folgende Schritte auf: Verbringen des von einem
Benutzer zu betätigenden
Hebels in eine Position, die anzeigt, dass sich der Bremsbetätigungshebel
in einer Aus-Position
befindet; durch die Steuerung erfolgende Abgabe von Angaben zum Einstellen
der wirksamen Länge
des Bremsseils; und Verwenden der Bremsenkontrolleinrichtung zum Messen
der von dem Bremsbetätigungshebel
zurückgelegten
Distanz nach Maßgabe
der Einstellangaben, wobei die Steuerung die Abgabe von Angaben
fortsetzt, um die wirksame Länge
des Bremsseils einzustellen, bis sich der Bremsbetätigungshebel über eine
vorbestimmte Distanz bewegt hat.
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Fahrzeuge
mit derartigen Bremssystemen können
mit einem Bremsbetätigungshebel
in einer Aus-Position geliefert werden. Das Verfahren ermöglicht dann
die Einstellung der wirksamen Länge
des Bremsseils auf eine optimale Position mittels der Steuervorgaben
der Steuerung, und zwar entweder mit oder ohne Eingreifen einer
Bedienungsperson.
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Die
vorbestimmte Distanz wird derart vorgegeben, dass sich der Bremsbetätigungshebel
in eine Position bewegt, in der eine Bremswirkung unmittelbar vor
ihrem Beginn steht. Wenn es sich bei dem Bremssystem um ein Scheibenbremssystem
handelt, kann sich der Bremsbetätigungshebel
in eine Position bewegen, in der bei dem Scheibenbremssystem vorhandene
Bremsklötze
nahezu in Kontakt mit einer Bremsscheibe des Scheibenbremssystems stehen.
Handelt es sich bei dem Bremssystem um ein Trommelbremssystem, kann
sich der Bremsbetätigungshebel
in eine Position bewegen, in der die bei dem Trommelbremssystem
vorhandenen Bremsbacken nahezu in Kontakt mit einer Trommelbremse des
Trommelbremssystems sind.
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Bei
neu hergestellten Fahrzeugen ist die Distanz, über die die Betätigungshebel
bewegt werden sollten, um die Bremsbacken oder die Bremsklötze derart
zu bewegen, dass sich diese nahezu in Kontakt mit der Bremsscheibe
bzw. der Bremstrommel befinden (wobei dies im Allgemeinen als optimale
Position betrachtet wird), normalerweise bekannt. Für Scheibenbremssysteme
liegt diese Distanz typischerweise in der Größenordnung von 2,7 mm. Bei anderen
Systemen kann diese Distanz in der Größenordnung von 2 mm liegen.
Es sind auch andere Distanzen möglich.
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Bei
einem modifizierten Ausführungsbeispiel wird
die von dem Bremshebel zurückgelegte
Strecke gesteuert und auf die vorbestimmte Distanz (wie z. B. 2
mm oder 2,7 mm) eingestellt. Bei Systemen, in denen zwei Bremssysteme
vorhanden sind, von denen jedes einen Bremsbetätigungshebel aufweist, wird die
von dem zweiten Bremsbetätigungshebel
zurückgelegte
Distanz gemessen. Idealerweise bewegt sich der zweite Bremsbetätigungshebel
synchron mit dem ersten Bremsbetätigungshebel,
so dass er sich somit ebenfalls über
die vorbestimmte Distanz bewegt; möglicherweise ist dies jedoch
nicht der Fall. Bei dem modifizierten Ausführungsbeispiel wird die Bremseinstellung
unter der Voraussetzung akzeptiert, dass sich der zweite Bremsbetätigungshebel
zumindest über
eine gewisse Distanz bewegt hat. Bei einigen Systemen kann diese
Distanz auf eine Größenordnung
von 0,75 mm eingestellt sein. Bei anderen Systemen kann diese Distanz
auf eine Größenordnung von
0,1 mm eingestellt sein. Die Steuerung kann auch zum Bewältigen anderer
Distanzen eingestellt werden.
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Bei
einer alternativen Verfahrensweise der Erfindung wird die vorstehend
genannte vorbestimmte Distanz derart vorgegeben, dass sich der Bremsbetätigungshebel
in eine maximale Bremsposition bewegt, wobei das Verfahren ferner
den Schritt aufweist, bei dem die Steuerung zum Abgeben von Angaben
zum Einstellen der wirksamen Länge
des Bremsseils verwendet wird, bis sich der Bremsbetätigungshebel
in seine Ausgangsposition zurückbewegt hat.
Wenn ein Scheibenbremssystem verwendet wird, bewegt sich der Bremssattel-Betätigungshebel ausgehend
von einer Ausgangsposition, in der die bei dem Scheibenbremssystem
vorhandenen Bremsklötze
nicht mit einer Bremsscheibe des Scheibenbremssystems in Kontakt
sind, in eine maximale Bremsposition, in der die Bremsklötze in festem
Kontakt mit der Bremsscheibe sind, sowie sodann zurück in die
Ausgangsposition. Bei Verwendung eines Trommelbremssystems bewegt
sich der Bremsbetätigungshebel
ausgehend von einer Ausgangsposition, in der bei dem Trommelbremssystem
vorhandene Bremsbacken nicht in Kontakt mit einer Bremstrommel des
Trommelbremssystems sind, in eine maximale Bremsposition, in der
die Bremsbacken fest in Kontakt mit der Bremstrommel sind, sowie
zurück
in die Ausgangsposition.
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Der
Bremsbetätigungshebel
kann sich über eine
Distanz im Bereich von 10 bis 25 mm von der Ausgangsposition in
die maximale Bremsposition bewegen. Bei einigen bekannten Scheibenbremssystemen
wird eine Distanz von 17 mm zum Einstellen des Bremssattel-Betätigungshebels
in die maximale Bremsposition verwendet. Es sind auch andere Distanzen
möglich.
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Das
Verfahren zum Bewegen des Bremsbetätigungshebels aus einer Ausgangsposition
in eine maximale Bremsposition und wieder zurück ist als "Scragging" bzw. Einrichtvorgang bekannt und soll Spannung
von dem Handbremsseil sowie anderen Komponenten des Bremssystems
nehmen. Vorzugsweise wird der vorstehend beschriebene Einrichtvorgang
mehrmals wiederholt.
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Information über die
Angaben kann einem Benutzer unter Verwendung einer Anzeige angezeigt werden.
Bei dieser Anzeige kann es sich um eine LED-Anzeige handeln, jedoch
könnte
es sich auch um eine andere Form von Anzeige handeln, wie z. B. eine
LCD-Anzeige oder eine alphanumerische Anzeige oder einfach Glühlampen.
Der Benutzer kann die Option haben, die wirksame Länge des
Bremsseils nach Maßgabe
der Angaben manuell einzustellen.
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Alternativ
oder zusätzlich
zu der Anzeige von Information unter Verwendung von Anzeigen, wie
z. B. LED-Anzeigen, werden die Angaben vorzugsweise an ein Werkzeug
gegeben, das zum Einstellen der wirksamen Länge des Bremsseils nach Maßgabe der Angaben
ausgebildet ist.
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Durch
Bereitstellen eines Werkzeugs, das die Seileinstellanordnung einstellt,
um dadurch die wirksame Länge
des Bremsseils einzustellen, kann das vorstehend beschriebene geschlossene
Rückkopplungssystem
ohne Eingabe seitens einer Bedienungsperson verwendet werden. Sobald
die Bedienungsperson das System ein Mal eingerichtet hat, muss diese
keinen weiteren Arbeitsvorgang ausführen. Somit ist das Verfahren
für die
Verwendung in einer Produktionsumgebung gut geeignet.
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Bei
einem Ausführungsbeispiel
des Verfahrens der Erfindung misst die Bremsenkontrolleinrichtung
die Hebelposition relativ zu der Ausgangsposition des Hebels. Die
von dem Sensor gelieferte Positionsinformation ist somit nicht von
der exakten Anordnungsstelle der Bremsenkontrolleinrichtung abhängig. Um
dies zu erreichen kann ein Aktivierungsschalter vorgesehen sein,
wobei die von der Bremsenkontrolleinrichtung während des Einstellvorgangs gemessene
Position relativ zu der gemessenen Position bei Aktivierung des
Aktivierungsschalters zu sehen ist.
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Im
Gebrauch kann die Bremsenkontrolleinrichtung an einem Bremssattel
eines Scheibenbremssystems angebracht werden, bevor die Schritte
zum Kontrollieren der Position des Bremsbetätigungshebels ausgeführt werden.
Nach Abschluss dieser Schritte wird die Bremsenkontrolleinrichtung vorzugsweise
von dem Bremssattel entfernt. In ähnlicher Weise kann die Bremsenkontrolleinrichtung
an einem Trommelbremssystem angebracht werden, bevor die Schritte
zum Kontrollieren der Position des Bremsbetätigungshebels des Trommelbremssystems
durchgeführt
werden, wobei die Bremsenkontrolleinrichtung nach Abschluss dieser
Schritte vorzugsweise entfernt wird.
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Die
vorliegende Erfindung schafft ferner eine Bremsenkontrolleinrichtung
zum Messen der Position eines Bremsbetätigungshebels, wobei die Bremsenkontrolleinrichtung
Folgendes aufweist: mindestens eine Sensorvorrichtung, die zum Messen
der Position des Bremsbetätigungshebels
ausgebildet ist; und einen Sender zum Übermitteln von Information
hinsichtlich der Position des Bremsbetätigungshebels an eine Bremsbetätigungshebel-Positionssteuerung,
wobei der Sender Information an die Bremsbetätigungshebel-Positionssteuerung
entweder über eine
drahtlose Verbindung oder über
ein Kabel übermittelt.
Es kann eine Antenne vorhanden sein, um die Information zu übermitteln,
und bei einem Ausführungsbeispiel
befindet sich diese Antenne in einem Handgriff der Bremsenkontrolleinrichtung.
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Die
Bremsenkontrolleinrichtung kann zum Kontrollieren der Position eines
Bremsbetätigungshebels
verwendet werden und kann auch zum Einstellen der Position des Betätigungshebels
in eine optimale Position verwendet werden. Die Bremsenkontrolleinrichtung
ist für
eine Verwendung in einer Produktionsumgebung gut geeignet.
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Die
zumindest eine Sensorvorrichtung kann mit dem Bremsbetätigungshebel
verbunden sein. Insbesondere befindet sich die zumindest eine Sensorvorrichtung
in Federkontakt mit dem Bremsbetätigungshebel.
Die Verwendung eines Federkontakts schafft einen einfachen, doch
effektiven Positionssensor.
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Die
Bremsenkontrolleinrichtung kann zwei oder mehr Sensorvorrichtungen
beinhalten, die an verschiedenen Stellen an der Bremsenkontrolleinrichtung
angeordnet sind. Der Bremsbetätigungshebel,
der kontrolliert wird, kann bei verschiedenen Bremssystemen an verschiedenen
Stellen positioniert sein. Durch Bereitstellen von mehr als einem Sensor
kann eine einzige Bremsenkontrolleinrichtung für mehr als ein Bremssystem
verwendet werden.
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Die
Bremsenkontrolleinrichtung kann zum Messen der Position relativ
zu einer Ausgangsposition ausgebildet sein. Um dies zu erreichen,
kann die Bremsenkontrolleinrichtung ein Aktivierungsschalter beinhalten,
wobei die relative Position des Bremsbetätigungshebels in Bezug auf
die gemessene Position des Bremsbetätigungshebels bei Aktivierung
des Aktivierungsschalters bestimmt wird. Die von dem Sensor gelieferte
Positionsinformation ist dann nicht von der tatsächlichen Position der Bremsenkontrolleinrichtung
abhängig.
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Die
Bremsenkontrolleinrichtung kann zumindest eine Anzeige zum Liefern
von Information hinsichtlich der Position des Bremsbetätigungshebels an
einen Benutzer und/oder zum Schaffen von Angaben zum Einstellen
des Bremsseils beinhalten. Somit kann der Benutzer die Seileinstellanordnung
nach Maßgabe
dieser Angaben manuell einstellen. Bei der mindestens einen Anzeige
kann es sich um eine LED-Anzeige handeln, wobei jedoch auch andere geeignete
Anzeigen verwendet werden können.
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Die
Bremsenkontrolleinrichtung kann ferner einen Mikroprozessor zum
Verarbeiten von Daten hinsichtlich der Position des Bremsbetätigungshebels
aufweisen.
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Wenn
es sich bei dem Bremssystem um ein Scheibenbremssystem handelt,
ist die Bremsenkontrolleinrichtung an einem Bremssattel des Scheibenbremssystems
vorzugsweise lösbar
anbringbar, wobei der Bremssattel einen Bremssattel-Betätigungshebel
aufweist. Die Bremssattel-Kontrolleinrichtung kann auch eine Führungseinrichtung
zum Gewährleisten
einer korrekten Ausrichtung der Bremssattel-Überwachungseinrichtung und
des Bremssattels beinhalten und kann eine lösbare Klemmeinrichtung zum
Klemmen der Bremssattel-Kontrolleinrichtung an den Bremssattel aufweisen.
Auf diese Weise muss die Bremssattel-Kontrolleinrichtung lediglich dann
an dem übrigen
Bremssystem angebracht werden, wenn die Einstellung der wirksamen
Länge des Bremsseils
erforderlich ist. Wenn es sich bei dem Bremssystem um ein Trommelbremssystem
handelt, ist die Bremsenkontrolleinrichtung an der Bremstrommel
vorzugsweise lösbar
angebracht.
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Lediglich
anhand von Beispielen werden im Folgenden Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung unter Bezugnahme auf die Begleitzeichnungen beschrieben;
darin zeigen:
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1 eine
Bremssattel-Kontrolleinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung,
die an einem Scheibenbremssystem angebracht ist;
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2 ein
Bremsseil-Einstellsystem gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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3 eine
von unten gesehen Perspektivansicht einer Bremssattel-Kontrolleinrichtung
gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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4 eine
Draufsicht auf die Bremssattel-Kontrolleinrichtung der 3;
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5 ein
rückwärtiges Bremssystem,
das bei einer alternativen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung verwendet wird; und
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6 eine
auseinandergezogene Darstellung einer Bremstrommelanordnung, die
bei dem Bremssystem der 5 verwendet wird.
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1 zeigt
eine Bremssattel-Kontrolleinrichtung 2, die bei einem Scheibenbremssystem
verwendet wird. Die Bremssattel-Kontrolleinrichtung 2 ist
an einem Bremssattel 4 angebracht. Bremsklötze innerhalb
von dem Bremssattel 4 wirken auf eine Bremsscheibe 6.
Die Bremssattel-Kontrolleinrichtung 2 beinhaltet einen
Sensor 8 in Federkontakt mit einem Sattelbetätigungshebel 10.
Ein Bremsseil 12 ist an dem einen Ende an dem Sattelbetätigungshebel 10 angebracht
und an dem anderen Ende an einem Handbremshebel (nicht gezeigt)
angebracht.
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Das
Andrücken
der Bremsklötze
gegen die Bremsscheibe 6 kann als Ergebnis einer durch
Drücken
eines Bremspedals hervorgerufenen Betätigung eines hydraulischen
Zylinders im Inneren des Bremssattels 4 oder als Ergebnis
einer Betätigung des
Sattelbetätigungshebels 10 nach
Maßgabe
der Betätigung
des Handbremshebels, oder beides, stattfinden.
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2 zeigt
ein Bremsseil-Einstellsystem, das allgemein mit dem Bezugszeichen 14 bezeichnet ist.
Das System 14 beinhaltet eine erste und eine zweite hintere
Bremsscheibe 6a und 6b, die das hintere Bremssystem
eines Fahrzeugs bilden. Eine Bremssattel-Kontrolleinrichtung 2 ist
an jeder hinteren Bremsscheibe für
die Dauer des Bremsseil-Einstellvorgangs angebracht. Das Bremsseil-Einstellsystem
beinhaltet ferner eine zentrale Steuerung 16, ein elektrisch
betriebenes Werkzeug 18, einen Handbremshebel 20 sowie
eine Handbremsseil-Einstellmutter 22. Zwei Bremsseile 12a und 12b erstrecken sich
von der Bremsseil-Einstellmutter zu der ersten und der zweiten hinteren
Bremsscheibe 6a bzw. 6b.
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Die
Bremssattel-Kontrolleinrichtungen 2 detektieren die Position
der Bremssattel-Betätigungshebel
der Bremsscheiben 6a und 6b und übermitteln diese
Information über
eine drahtlose Verbindung zu der zentralen Steuerung 16.
Die zentrale Steuerung wird zum Steuern des elektrisch betriebenen
Werkzeugs 18 verwendet.
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Im
Gebrauch wird das elektrisch betriebene Werkzeug 18 an
der Handbremsseil-Einstellmutter 22 angebracht. Das Werkzeug 18 stellt
dann die Mutter unter dem Steuervorgang der zentralen Steuerung 16 ein.
Durch das Einstellen der Mutter 22 wird die Position der
Sattelbetätigungshebel 10 eingestellt,
wobei die positionsmäßige Änderung
durch die Sensoren 8 der Bremssattel-Kontrolleinrichtungen 2 detektiert
wird.
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Auf
diese Weise ist ein Rückkopplungssystem
in Form eines geschlossenen Kreislaufs vorhanden, so dass die zentrale
Steuerung 16 die Wirkung des Werkzeugs 18 steuert,
wobei die Wirkung des Werkzeugs 18 von den Sensoren 8 detektiert
wird und das Ausgangssignal der Sensoren zurück zu der zentralen Steuerung 16 übermittelt
wird.
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Eine
der Bremssattel-Kontrolleinrichtungen 2 ist in den 3 und 4 detaillierter
dargestellt. Die Bremssattel-Kontrolleinrichtung 2 beinhaltet
zwei Sensoren 8 und 8, Führungsschenkel 24,
eine Festlegeeinrichtung 26, einen Haltemagneten 28,
eine hebelbetätigte
Klemme 30, einen Schalter 32, Licht emittierende
Dioden (LEDs) 34, einen Handgriff bzw. Handhabe 36,
einen Mikroprozessor 38, einen Sender 40 sowie
Batterien 42.
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Wie
vorstehend erwähnt
wurde, ist im Gebrauch ein Sensor in Federkontakt mit dem Sattelbetätigungshebel 10 angeordnet,
der kontrolliert wird. Die Bremssattel-Hebelposition kann für verschiedene
Bremssysteme unterschiedlich sein, und z. B. können Großraumfahrzeuge und Kombifahrzeuge unterschiedliche
Bremssysteme mit Bremssattelhebeln in verschiedenen Positionen aufweisen.
Durch Bereitstellen von mehr als einem Sensor kann eine einzige
Bremssattel-Kontrolleinrichtung für mehr als ein Bremssystem
verwendet werden.
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Selbstverständlich können auch
andere Sensoren als der vorstehend beschriebene Sensor verwendet
werden. Zum Beispiel können
Lasertriangulations-Messsysteme,
mit optischem Strahl arbeitende Systeme, induktive Messsysteme sowie
kapazitive Messsysteme als Beispiele der vielen möglichen Sensorsysteme
genannt werden, die zum Messen der von dem Sattelbetätigungshebel 10 zurückgelegten
Distanz verwendet werden können.
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Führungsschenkel 24 und
eine Festlegeeinrichtung 26 sind vorgesehen, um der Bedienungsperson
beim Positionieren der Bremssattel-Kontrolleinrichtung 2 an
dem Bremssattel Hilfe zu leisten. Sobald diese in Position ist,
halten der Magnet 28 und die hebelbetätigte Klemme 30 die
Bremssattel-Kontrolleinrichtung in Position. Selbstverständlich können auch
andere Einrichtungen als Magneten und Klemmen zum Halten der Bremssattel-Kontrolleinrichtung
in Position verwendet werden, und die Führungsschenkel und Festlegeeinrichtung
könnten auch
in anderer Form vorliegen oder weggelassen werden.
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Der
Schalter 32 wird betätigt,
wenn die Bremssattel-Kontrolleinrichtung 2 in Position
ist und zum Kontrollieren der Position des Bremssattel-Betätigungshebels 10 bereit
ist, wodurch die Positionskontrolleinrichtung aktiviert wird. Die
Position des Sattelhebels in diesem Stadium wird von dem Sensor gemessen,
und alle zukünftigen
Messungen erfolgen in Relation zu dieser Ausgangsposition. Somit
misst das Messsystem eine relative Position und ist daher nicht
von der exakten Anordnungsstelle der Bremssattel-Kontrolleinrichtung
abhängig.
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Positionsdaten
von dem Sensor 8 (oder von dem Sensor 8', wenn Letzterer
in Gebrauch ist) werden dem Mikroprozessor 38 zugeführt. Diese
Daten werden von dem Mikroprozessor 38 verarbeitet, bevor
sie von einem Funksender 40 über eine in dem Handgriff 36 enthaltene
Antenne zu der zentralen Steuerung 16 übermittelt werden.
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Bei
der drahtlosen Verbindung kann es sich um eine UHF-Funkverbindung
oder um eine beliebige andere geeignete Verbindung handeln. Alternativ hierzu
können
die Bremssattel-Kontrolleinrichtung 2 und die zentrale
Steuerung 16 auch durch Kabel verbunden sein.
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Wie
vorstehend erwähnt
worden ist, übermittelt
bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel
die Bremssattel-Kontrolleinrichtung 2 Positionsinformation
zu einer zentralen Steuerung 16, die ein Werkzeug 18 zum
Einstellen der Länge
der Bremsseile 12a und 12b aktiviert und steuert.
Es sind jedoch auch LEDs 34 vorgesehen, um eine Verwendung
der Bremssattel-Kontrolleinrichtung 2 ohne die Steuerung 16 und
das Werkzeug 18 (oder alternativ mit der Steuerung 16,
doch ohne das Werkzeug 18) zu ermöglichen. Die Bedienungsperson
kann die Handbrems-Einstellmutter 92 nach Maßgabe der
LED-Signale von Hand drehen.
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Mit
dem vorstehend beschriebenen Bremsseil-Einstellsystem kann eine
Reihe von Vorgängen ausgeführt werden.
Bei jedem der nachfolgend geschilderten Vorgänge befindet sich das Fahrzeug
in einem Fertigungszustand, in dem der Handbremshebel in der vollständigen Aus-Position
bzw. deaktivierten Position ist.
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Bei
dem ersten Vorgang bringt die Bedienungsperson das Werkzeug 18 an
der Handbremsseil-Einstellmutter 22 an. Gesteuert durch
die zentrale Steuerung 16 stellt das Werkzeug 18 die
wirksame Länge
der Handbremsseile 12a und 12b ohne Eingreifen
der Bedienungsperson ein, bis sich die Sattelhebel über eine
vorbestimmte Distanz bewegt haben, wobei die Bewegungsstrecke von
der Bremssattel-Kontrolleinrichtung 2 gemessen wird. Die
vorbestimmte Distanz ist zum derartigen Bewegen der Sattelbetätigungshebel 10 vorgegeben,
dass die Bremsklötze
nahezu in Kontakt mit der Bremsscheibe sind. Dies hält man für die optimale
Position für
eine korrekte Handbremsbetätigung.
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Bei
einem neu hergestellten Fahrzeug ist die Distanz, über die
die Sattelbetätigungshebel 10 sich bewegen
sollten, um die Bremsklötze
in die optimale Position zu bewegen, bekannt. Bremskomponenten werden
in der Tat üblicherweise
mit einer ausreichend hohen Genauigkeit hergestellt, um diese Distanz
recht exakt spezifizieren zu können.
Bei vielen Bremssystemen kann diese Distanz in der Größenordnung
von 2 mm liegen, jedoch sind auch andere Distanzen möglich.
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In
einem zweiten Vorgang bringt die Bedienungsperson wiederum das Werkzeug 18 an
der Handbremsseil-Einstellmutter 22 an. Gesteuert durch
die zentrale Steuerung 16 stellt das Werkzeug 18 die
Seileinstellmutter 22 derart ein, dass sich die Sattelhebel 10 über eine
vorbestimmte Distanz bewegen, wobei die Bewegungsstrecke von der
Bremssattel-Kontrolleinrichtung 2 gemessen wird. Die vorbestimmte
Distanz ist derart, dass die Bremsklötze fest gegen die Bremsscheiben
gezogen werden. Die vorbestimmte Distanz kann in der Größenordnung von
17 mm liegen. Gesteuert durch die zentrale Steuerung 16 führt das
Werkzeug 18 dann die Sattelhebel in ihre Ausgangsposition
zurück.
Es können
wiederum auch andere Distanzen als 17 mm verwendet werden.
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Der
vorstehend beschriebene zweite Vorgang soll ungewollte elastische
Dehnung aus dem Bremssystem entfernen und ist als "Scragging" bzw. Einrichten
bekannt. Der vorstehend beschriebene Zyklus kann mehrmals wiederholt
werden.
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In
einem dritten Vorgang bringt die Bedienungsperson das Werkzeug 18 an
der Handbremsseil-Einstellmutter 22 an. Gesteuert durch
die zentrale Steuerung 16 stellt das Werkzeug 18 die
Seileinstellmutter derart ein, dass sich einer der Sattelhebel 10 über eine
vorbestimmte Distanz bewegt, wobei die Bewegungsstrecke den Sattelhebel
in die optimale Position für
eine korrekte Handbremsbetätigung
verbringen soll, wobei in der vorstehend geschilderten Weise diese
Distanz für
viele Bremssysteme 2 mm beträgt.
Es sind wiederum andere Distanzen möglich.
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Bei
dem vorstehend beschriebenen dritten Vorgang wird die von dem einen
der Sattelhebel 10 zurückgelegte
Strecke von der Bremssattel-Kontrolleinrichtung 2 gemessen.
Idealerweise bewegt sich der zweite Sattelhebel in dem Bremssystem
synchron mit dem ersten Sattelhebel, so dass er somit die gleiche
Position erreicht. In der Praxis ist es häufig akzeptabel, dass bei Anordnung
des einen Sattelhebels in der gewünschten Einstellposition sich
der andere Sattelhebel zumindest über eine bestimmte Distanz
bewegt hat. Einige bekannte Systeme geben für diese Distanz mit mindestens
0,75 mm vor; andere bekannte Systeme geben diese Distanz mit mindestens
0,1 mm. Es ist klar, dass auch andere Distanzen möglich sind.
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Die
Steuerung kann dazu ausgebildet sein, jegliche Kombination der drei
vorstehend beschriebenen Arbeitsvorgänge auszuführen.
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Die
Bedienungsperson kann die vorstehend beschriebenen Vorgänge auch
unter der Führung von
Signalen von den LEDs 34 ausführen. Zum Beispiel kann bei
dem ersten Verfahren eine erste LED anzeigen, dass die Bedienungsperson
mit dem Einstellen der Handbremsseil-Einstellmutter 22 beginnen
sollte, und eine zweite LED kann anzeigen, wenn sich die Bremssattel über die
vorbestimmte Distanz bewegt haben. Ferner können auch andere Anzeigesysteme
als LEDs zum Übermitteln
von Information und Angaben an den Benutzer des Systems verwendet
werden. Exemplarische Anzeigesysteme beinhalten Glühlampen
sowie alphanumerische Anzeigen. Zum Beispiel kann eine alphanumerische
Anzeige einfache Angaben in Form einer Textmitteilung erzeugen.
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Die
vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele
der Erfindung verwenden allesamt Scheibenbremsen. Jedoch kann die
Erfindung auch bei Systemen Anwendung finden, die Trommelbremsen verwenden.
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5 zeigt
ein Trommelbremssystem, das allgemein mit dem Bezugszeichen 44 bezeichnet
ist und das bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann.
Das Trommelbremssystem 44 besitzt Trommelbremsen 46a und 46b sowie
Handbremsseile 48a und 48b, die sich von einem
Handbremshebel 50 zu den Trommelbremsen 46a bzw. 46b erstrecken.
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6 zeigt
eine auseinandergezogene Darstellung einer Trommelbremsenanordnung,
die allgemein mit dem Bezugszeichen 52 bezeichnet ist.
Die Trommelbremsenanordnung 52 besitzt eine Rückenplatte 54,
einen Hydraulikzylinder 56, Bremsbackenhälften 58a und 58b,
einen Bremsbacken-Betätigungshebel 60 sowie
Federn 62, 64 und 66. Die Bremsbackenanordnung 52 ist
im Inneren einer Bremstrommel (nicht gezeigt) positioniert.
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Das
Trommelbremssystem kann durch ein Bremspedal betätigt werden. Durch Drücken des Bremspedals
wird der Hydraulikzylinder 56 betätigt. Die Aktivierung des Hydraulikzylinders
bewegt die Bremsbackenhälften 58a und 58b zwangsweise nach
außen
sowie in Kontakt mit der Bremstrommel (nicht gezeigt), so dass das
Fahrzeug abgebremst oder gestoppt wird.
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Das
Trommelbremssystem kann auch durch einen Handbremshebel betätigt werden.
Beim Anlegen der Handbremse wirkt ein hebelbetätigtes System anstelle des
Hydraulikzylinders 56 in der gleichen Weise wie bei dem
vorstehend beschriebenen Scheibenbremssystem. Der Bremsbacken-Betätigungshebel 60 wird
durch ein Handbremsseil zugbetätigt,
das sich von einem Handbremshebel weg erstreckt. Der Bremsbacken-Betätigungshebel
zwingt die Bremsbackenhälften 58a und 58b zur
Ausführung
einer Bewegung in Richtung nach außen sowie in Kontakt mit der
Bremstrommel (nicht gezeigt), so dass eine Bewegung des Fahrzeugs
im geparkten Zustand verhindert ist.
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Wie
bei dem vorstehend beschriebenen Scheibenbremssystem ist es wichtig,
dass das Handbremsseil, das sich von dem Handbremshebel zu dem Bremsbacken-Betätigungshebel
erstreckt, weder zu straff (so dass die Bremstrommel ein Abbremsen
des Fahrzeugs bewirkt, auch wenn die Position des Handbremshebels
vermuten lässt,
dass die Bremsen vollständig
gelöst
sind) noch zu locker ist (so dass die Bremsen nicht mit ausreichender
Kraft angelegt werden, selbst wenn die Position des Handbremshebels
den Eindruck hervorruft, dass die Bremsen vollständig angelegt sind). Die Position
des Bremsbacken-Betätigungshebels
kann in der gleichen Weise wie bei dem Bremssattel-Betätigungshebel
des vorstehend beschriebenen Scheibenbremssystems gesteuert werden.