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Verfahren und Vorrichtung zum Prüfen von Kraftfahrzeugbremsen Die
Erfindung bezieht sich auf die Prüfung von Kraftfahrzeugbremsen und bezweckt, die
Bremskoeffizienten der einzelnen Fahrzeugräder, also dasVerhältnis derBremskraft
am Radumfang zur Ra-dbelastung,-in einem Arbeitsgang für alle Fahrzeugräder zugleich
erkennbar zu machen. Die Größe des Bremskoeffizienten ist, wenn Fahrbahn und Reifenprofil
gegeben sind; maßgebend dafür, ob das betreffende Rad sich noch dreht oder ob es
bereits gleitet, so daß der Bremskoeffizient als der für die Einstellung der Bremse
maßgebende Wert zu bezeichnen ist. Zur Ermittlung dieses Bremskoeffizienten werden
die einzelnen Fahrzeugräder in an sich bekannter Weise auf unabhängig voneinander
längs bewegliche Plattformen aufgesetzt, welche gemäß der Erfindung durch die in
ihrer Längsrichtung von den Fahrzeugrädern auf sie ausgeübte Zugkraft auf einer
zunehmend ansteigenden Kurvenbahn aufwärts bewegt werden. Darauf werden in an sich
bekannter Weise die Lageänderungen bestimmt, welche die einzelnen Plattformen erfahren
haben, nachdem sie zum Stillstand gekommen sind.
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Es war bisher nicht möglich, die Bremskoeffizienten für jedes Fahrzeugrad
unmittelbar ablesbar zu machen. Es ist zwar bekannt, zur Bremsprüfung die einzelnen
Fahrzeugräder auf unabhängig voneinander längs bewegliche Plattformen zu setzen
und die zu je zwei nebeneinanderliegenden Rädern gehörigen Plattformen unter Zwischenschaltung
einer - Kraftausgleicheinrichtung durch einen gemeinsamen Kolben anzutreiben, bis
die Bremskraft überwunden wird. Hierdurch kann aber nicht unmittelbar der Bremskoeffizient,
sondern zunächst nur die tangentiale Bremskraft und auch diese nur für das schwächer
gebremste der beiden Räder bestimmt werden.
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Beginnt dieses Rad einmal: sich zu drehen, so dreht es sich weiter,
solange die Bewegung des Kolbens fortgesetzt wird, während das zweite Rad der gleichen
Achse keinen Anlaß hat, sich gleichfalls zu drehen, da auf dieses keine größere
Kraft ausgeübt werden kann als auf das benachbarte Rad.
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Ein Vergleich der Bremsstärke zwischen Vorder- und Hinterrädern ist
bei dieser Einrichtung ohne weiteres nicht möglich, da die Belastung der Vorderräder
im allgemeinen anders ist als die der Hinterräder und nur das Verhältnis der Bremskraft
jedes Rades zu seiner Belastung von Interesse ist. Diese Zahl kann aber mit der
erwähnten Einrichtung nur mittelbar bestimmt werden, indem die absolute Bremskraft
und dann auf einer anderen Einrichtung die Radbelastung gemessen und schließlich
der Quotient beider Zahlen berechnet wird.
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Die Ermittlung einer Tangentialkraft am Radumfang durch Aufsteigenlassen
des Rades auf einer Bahn zunehmender Steilheit ist
bei einer Einrichtung
zur Bestimmung der Motorleistung von Kraftfahrzeugen bereits bekannt. Hierbei werden
die beiden Räder der getriebenen Achse in zwei gleichachsig miteinander verbundene,
zu den Rädern exzentrische gebremste Trommeln gesetzt, wobei das Drehmoment aus
der Lageänderung innerhalb dieser Trommel ermittelt wird. Es ist mit dieser Vorrichtung
jedoch nicht möglich, die Bremskraft mehrerer Räder eines Fahrzeuges auf diese Art
unabhängig voneinander gleichzeitig zu messen bzw. miteinander zu vergleichen, da
wegen der starren Verbindung der Räder durch den Fahrzeugrahmen die einzelnen Räder
auf ihrer Kurvenbahn nicht verschieden weit hochsteigen können.
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Daß gemäß der Erfindung die einzelnen Bremskoeffizienten aller Räder
gleichzeitig abgelesen werden können, beruht darauf, daß die Räder zwar bis zur
Überwindung der Bremskraft auf einer Kurve zunehmender Steigung geführt werden,
daß ihnen jedoch dann die Möglichkeit gegeben. wird, in waagerechter Richtung zu
rollen, ohne daß sich dabei die zur Wirkung kommende Steilheit der Führungsbahn
ändert. Man läßt deshalb nicht die Räder unmittelbar auf Führungskurven von zunehmender
Steilheit aufruhen, sondern man setzt auf diese Führungskurven ebene rauhe Plattformen,
wobei man dafür sorgt, daß die Plattformen während ihrer Bewegung auf der Bahn zunehmender
Steilheit sich selbst parallel bleiben.
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Übt man nun bei ruhender Anordnung der Führungskurven o. dgl. auf
das auf die Plattformen aufgestellte Fahrzeug .einen Zug in Längsrichtung aus, so
steigen zunächst, ohne daß sich die Fahrzeugräder drehen, alle Plattformen auf ihren
Bahnen an, und zwar so Lange, bis für das im Verhältnis zu seiner Belastung am schwächsten
gebremste Rad der Bremswiderstand durch die von der Plattformführung ausgeübte Reaktionskraft
überwunden wird.
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Man braucht nun nicht sofort die Stellung dieser Plattform abzulesen,
sondern man kann die Zugkraft weiter verstärken. Das am schwächsten gebremste Rad
wird sich von diesem Augenblick an drehen, ohne daß sich die Lage seiner Plattform
weiter verändert, während die anderen Räder zunächst noch stillstehen und ihre Plattformen
weiter mitnehmen, bis auch bei dem am zweitschwächsten gebremsten Rad die Stellung
der Plattform erreicht ist, bei welcher der Tangens der Bahnsteigung gleich dem
Verhältnis der Bremskraft zur Radbelastung ist. In diesem Augenblick kommt auch
die zu dein betreffenden Rad gehörende Plattform zum Stillstand, indem dieses Rad
sich unter Überwindung des Bremswiderstandes von nun an dreht Die Zugkraft kann
dann weiter gesteiger werden, bis man feststellt, daß alle Räder sicl drehen. Es
sind jetzt alle Plattformen an dif Stelle gerückt, an welcher ihre Bahnsteilheit
denn Verhältnis der Bremskraft zum Raddruck entspricht, so daß dieses Verhältnis
nun für jedes Rad aus der Stellung der zugehörigen Plattform eindeutig ermittelt
werden kann.
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Das Verfahren gemäß der Erfindung läßi sich in einfacher Weise auch
so ausführen, daß die Plattformen z. B. durch Gegengewichte; Federn o. dgl. zunächst
in ihre höchste Lage gebracht, dort verriegelt und erst dann freigegeben werden,
wenn der zu prüfende Wagen auf sie aufgefahren und in Längsrichtung festgelegt ist,
so daß sich nunmehr jede Plattform so weit senkt, bis infolge der Änderung ihrer
Bahnneigung Gleichgewicht zwischen der vom Rad auf sie ausgeübten Kraft und der
Reaktionskraft ihrer Führung eintritt.
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Die Vorrichtung, welche zur Ermittlung der Bremskoeffizienten dient,
kann gemäß der Erfindung so ausgebildet sein, daß unter den für jedes zu prüfende
Fahrzeugrad vorgesehenen Plattformen, an deren Enden je eine gleich große Laufrolle
angeordnet ist, und für die einzelnen Laufrollen auf dem unteren Tragrahmen Kurvenbahnen
gleicher Form vorgesehen sind, so daß jede Plattform sich parallel zu sich selbst
auf der zunehmend ansteigenden Kurvenbahn bewegen kann.
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Die Lageänderungen der vier Plattformen für einen normalen vierrädrigen
Wagen werden zweckmäßig in bekannter Weise auf vier Zeiger übertragen, die auf gleichartigen,
parallel nebeneinanderliegenden Skalen spielen. Auf diesen Skalen wird vorteilhaft
der Tangens .des zur jeweiligen Stellung der Plattform gehörigen Bahnneigungswinkels
angegeben. In diesem Fall kann der Bremskoeffizient unmittelbar abgelesen werden.
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In den Abbildungen sind Ausführungsbeispiele von Vorrichtungen gemäß
der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt Abb. z eine Vorrichtung gemäß der Erfindung
ohne Anzeigevorrichtung in Seitenansicht, Abb. a die gleiche Einrichtung von oben
gesehen, Abb. 3 und q. eine Anzeigevorrichtung in größerem Maßstab, und zwar Abb.3
in Vorderansicht, teilweise im Schnitt, Abb. d. von der Seite gesehen.
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Die Vorrichtung enthält in an sich bekannter Weise je eine horizontale
Plattform ra . . . 1d' für jedes Rad des zu prüfenden Fahrzeuges. Jede einzelne
Plattform ist so geführt, daß sie sich parallel zu sich selbst
in
einer Bahn zunehmender Steilheit bewegen kann. Zu diesem Zweck enthält jede Plattform
vorn und hinten je zwei Rollen 5, welche auf einer Kurvenfläche 6 ruhen, deren Steilheit
von unten nach- oben allmählich zunimmt. Diese Kurvenflächen können an einem Rahmen
7 angebracht sein, der aus Profileisen besteht und auf den Erdboden gestellt werden
kann.
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Nachdem das Fahrzeug mit seinen Rädern auf den Plattformen steht,
werden die Bremsen angezogen. Mit Hilfe einer an dem Rahmen 7 befestigten Zugeinrichtung
wird dann in an sich bekannter Weise auf das ganze Fahrzeug ein Längszug ausgeübt,
welcher durch die gebremsten Räder auf die Plattformen übertragen wird. Da die Kurvenbahnen
6 in ihrem unteren Teil flach ausgebildet sind, bewegen sich zunächst die Plattformen
ra ... ed mit den Rädern, ohne daß die Fahrzeugräder sich drehen. Sobald
jedoch die Plattform des am schwächsten gebremsten Rades sich so weit bewegt hat,
bis der Tangens des Neigungswinkels der Kurve 6 an der Auflagestelle ebenso groß
ist wie der Bremskoeffizient, d. h. das Verhältnis der Bremskraft am Radumfang zur
Radbelastung, welche ja auch auf der Plattform ruht, würde zur weiteren Vorwärtsbewegung
der Plattform eine größere Kraft erforderlich sein als die erwähnte Bremskraft am
Radumfang. Die Plattform bleibt daher stehen, und bei weiterem Zug auf den Wagen
dreht sich jetzt das Rad. Hierbei werden die übrigen Räder zunächst ihre Plattformen
weiter mitnehmen, bis auch diese an eine Stelle solcher Steilheit gekommen sind,
daß die Räder sich zu drehen anfangen und die Plattformbewegung aufhört.
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Stellt man, nachdem sämtliche Räder begonnen haben sich zu drehen,
die Zugvorrichtung ab, so läßt sich aus der Stellung der einzelnen Plattformen ohne
weiteres der Bremskoeffizient für alle vier Räder entnehmen, da dieser gleich dem
Tangens des Bahnneigungswinkels der Stelle ist, an welcher die Plattformen zum Stillstand
gekommen sind.
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Im Ausführungsbeispiel ist die Zugvorrichtung wie folgt aufgebaut:
Am vorderen Rahmenteil sind Lagerböcke 8 angebracht, die symmetrisch zur Mittelachse
liegen und. einen Ouerbolzen 9 tragen. Um diesen schwingen zwei Lenker, an deren
äußerem Ende ein Zylinder rz schwingbar angeordnet ist. In diesem Zylinder gleitet
ein durch Preßluft angetriebener Kolben 1z, dessen Kolbenstange e5 den Zughaken
16 trägt. Zur Erzeugung der Druckluft dient ein im Rahmen angeordneter Kompressor
13, der die Preßluft dem Zylinder über eine Leitung 14 zuführt. In der :Nähe des
Kompressors 13 ist außerdem ein Gestell angebracht, welches die Anzeigevorrichtung
trägt. Diese Anzeigevorrichtung besteht zweckmäßig aus vier Stiftzeigern z5, welche
in bekannter Weise durch mit den Plattformen ra ... rd verbundene Seile aoa
... zod entsprechend der Plattformbewegung angetrieben werden. Um die Seile
straff zti halten, sind zweckmäßig Federn 30 vorgesehen, welche- die Zeiger
in ihre oberste Endlage zu bringen bestrebt sind. Infolge der ,gleichartigen Ausbildung
der Zeigereinrichtung stehen alle vier Zeiger stets auf gleicher Höhe, wenn die-
Bremskäeffizlenten aller vier Räder gleich eingestellt sind, andernfalls sieht man
aus der höheren oder tieferen Stellung eines einzelnen Zeigers, bei welchem Rad
noch eine Verstellung der Bremsen erforderlich ist.
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Die Skalen, auf welchen die Zeiger spielen, werden zweckmäßig so geteilt,
daß sie den Tangens des zur jeweiligen Zeigerstellung gehörigenBahnneigungswinkels
angeben. Dieser Tangens ist, wie oben erwähnt, gleich dem Bremskoeffizienten des
betreffenden Rades. Anstatt den Wagen vorwärts zu ziehen und den Rahmen 7 stillstehen
zu lassen, kann man in bekannter Weise auch den Wagen an einem feststehenden Teil
befestigen und einen Zug auf den Rahmen ; ausüben. Es ist klar, daß die für die
Einstellung der Plattformen maßgebenden Relativkräfte hierbei die gleichen sind
wie i:m vorherigen Fall.
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Man kann die Einrichtung auch so ausbilden, daß die Plattformen durch
geeignete Mittel, z. B. Gegengewicht oder Federn, sich in unbelastetem Zustand in
ihre höchste Stellung bewegen, also an die -Stelle größter Steilheit der Kurvene
6, und daß sie dort verriegelt werden, während der Wagen auf die Plattformen gefahren
wird. Der Wagen wird dann in beliebiger Weise festgelegt, z. B. durch Verbindung
mit einem festen Teil der Vorrichtung. Nach Anziehen der Wagenbremsen wird die Verriegelung
der Plattformen aufgehoben. Dieselben bewegen sich nun infolge der auf ihnen ruhenden
Last so weit nach unten, bis die Bremskraft größer ist als die infolge der Radbelastung
auftretende horizontale Reaktionskraft der Kurvenführungen. Die Plattformen kommen
also auch hier an der Stelle zum Stillstand, an welcher der Tangens des Bahnneigungswinkels
dem Bremskoeffizienten gleich ist.
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Wird hierbei die Anordnung der Gegengewichte bzw. Federn so getroffen,
daß sie in jeder Stellung praktisch gerade dem Eigengewicht der Plattformen das
Gleichgewicht halten, so hat man zugleich den Vorteil, daß der Tangens des Bahnneigungswinkels
tatsächlich genau dem Bremskoeffizienten entspricht,
während ohne
solchen Gewichtsausgleich, streng genommen, noch eivn Korrekturglied erforderlich
ist, welches den Einfluß des Eigengewichts der Plattformen berücksichtigt. Dieses
Korrekturglied ist allerdings infolge des geringen Eigengewichts der Plattformen
meist so gering, daß es bei derBremseinstellung vernachlässigt werden kann.
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Ein weiterer Unterschied°in der Wirkung zwischen den beiden Ausführungsformen
besteht darin, daß im ersteren Fall der Bremskoeffizient der Ruhe gemessen wird,
da ja festgestellt wird, an welcher Stelle das Rad aus der Ruhelage heraus sich
zu drehen beginnt, während im letzteren Fall die Räder sich zunächst drehen und
darin steh:enbleiben, so daß man den Bremskoeffizienten der Bewegung erhält. Die
Einrichtung kann so ausgebildet werden, daß mit ihr beide Verfahren nacheinander
angewendet werden können, was in manchen Fällen für die Einstellung der Bremsen
wertvoll ist.