DE637894C - Stroemungsbremse, insbesondere fuer Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Strömungsbremse für Fahrzeuge, insbesondere für Kraftfahrzeuge, die aus Bremsschaufeln besteht. Diese werden beim Bremsen derart in den Fahrtwind, bei Wasserfahrzeugen sinngemäß in die Fahrtströmung, gesetzt, daß sie die günstige Strömungsform des Fahrzeuges stören und nicht nur durch ihren eigenen Widerstand, sondern gleichzeitig durch Behindern des Abflusses am Fahrzeug wirken.

Es ist bekannt, diese Bremsschaufeln so zu gestalten, daß sie in der Fahrtstellung, das ist die nichtbremsende Stellung, den Strömwiderstand klein halten, etwa dadurch, daß sie in der Fahrzeugwand verschwinden. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Bremsschaufeln darüber hinaus durch ihr Vorhandensein und Zusammenwirken mit dem Fahrzeug, etwa in Gestalt der bekannten Um-

ao lenkschaufeln, die Wirbelschleppe verkleinern, also zumindest ihren Eigenwiderstand, ausgleichen. Wegen der notwendigen Raumersparnis ist es zweckmäßig, die Bremsschaufeln an verjüngten Stellen des Fahrzeuges oder Zuges, insbesondere an · einem Wagenende oder an beiden Enden, derart anzuordnen, daß sie auch in Bremsstellung den Hauptspantquerschnitt nicht überragen.

Die Erfindung besteht nun darin, daß derartige Bremsschaufeln so angeordnet und angelenkt werden, daß sie beim Bewegen des Bremshebels, der auch gleichzeitig in bekannter Weise zum Bremsen mit anderen Mitteln, z. B. mittels Reibung an den Rädern, dienen kann, vom Fahrtwind in die Bremsstellung gebracht werden, und daß zwischen den Bremsschaufeln und dem Führerbremshebel eine Anschlagverbindung vorgesehen wird. Das hat den Vorteil, daß ein Teil des Hebelweges zum vollen Ausschlag der Bremsschaufehl genügt, während durch Weiterbewegen des Bremshebels die Radbremsung je nach Bodenbeschaffenheit verstärkt werden kann; denn die Schleuder sicherheit der Strömungsbremsung gestattet ihre volle Anwendung, wenn diese bei Radbremsen nicht zulässig wäre. Ein zweiter Vorteil der Anordnung ist, daß beim Bremsen durch den gleichen Hebel die Radbremse auch dann wirkt, wenn die Strömungsbremse, etwa durch einen Zusammenstoß, festklemmen sollte.

Aber auch bei getrennten Bremshebeln ist die Anordnung vorteilhaft; denn sie gestattet weiter, nach dem Erfolg des Bremsens, also der Fahrtverminderung, die Bremsschaufeln selbsttätig in die Fahrtstellung zurückzuführen, etwa durch die üblichen Rückstellfedern oder gleichwertige Rückstellmittel, wie Preßkolben.

Daraus ergibt sich nach der Erfindung weiterhin eine Anordnung, derart, daß ζ. Β. beim Bremsen eines langsam' fahrenden Kraftwagens lediglich die Radbremsen einfallen, während die bei geringer Geschwindigkeit des Fahrtwindes wenig wirksamen Strömungsbremsen in ihrer Fahrtstellung bleiben, daß dagegen bei Schnellfahrt auch die Bremsschaufeln, und zwar vorzugsweise vor den

Radbremsen oder schneller als diese, zur vollen Anwendung kommen.

In der Ruhestellung oder bei Ausschaltung^ der Bremswirkung der Schaufeln ist es· zweck-? mäßig, sie in der bekannten Weise so auszu-* bilden, daß sie zur weiteren Verminderung^, des gesamten Luftwiderstandes durch "Verkleinern der Wirbelschleppe, d.h. alsogleichzeitig als Leitflächen, Stabilisier flössen und ίο Urnlenkschaufeln, dienen/

Die Erfindung gestattet ferner, der im wesentlichen symmetrischen Bremsbewegung der Schaufeln eine auf ^beiden Fahrzeugseiten verschiedene oder nur einseitige Bewegung zu überlagern, die in der an sich bekannten Weise zum Lenken, zum Verbessern der Kurvenführigkeit vor allem bei Schnellfahrt, zum Ausgleich dauernder oder vorübergehender Störungen durch Seitenwind usw. dient. Dabei kann die Anordnung so getroffen sein, daß auch diese Wirkung nur bei Schnellfahrt eintritt.

Die Abbildung zeigt ein Ausführungsbeispiel für den Fall, daß ein Kraftwagen vom Grundriß 1 mit Umlenkschaufeln 2, 3 am hinteren Ende versehen ist, die die Fahrtströmung hinter die Wagenhinterwand leiten, also in bekannter Weise die Wirbelschleppe verkleinern und das fehlende Stromlmienheck ersetzen. Diese Schaufeln können auch am Vorderende, ferner auf jeder Seite f.h mehreren, insbesondere gestaffelt, angebracht ^sein. Dann kann die Bewegung sich auf alle oder auf einzelne Schaufeln "erstrecken, insbesondere derart, daß die inneren den Spalt zwischen den äußeren und der Wagenwanid verändern. Die Drehachsen 4 und 5 der Schaufeln 2 and 3, die auch außerhalb des Schattferprofils liegen und durch Führung für allgemeinere Bewegbarkeit ersetzt werden können, sind so angeordnet, daß der Fahrtwind die Schaufeln in die bremsende Querstellung zu bringen strebt, in der die Hinterkanten der Schauf ein 2 und 3 sich nach, dem Ausführungsbeispiel der Zeichnung an die Wagenwand 1 anlegen, so daß ihr weiteres Herumschwenken gehemmt wird. Diese Wirkung wird dadurch erreicht, daß der Druckpunkt der Strömungskräfte vor und außerhalb der Drehachse. 4, 5. liegt.

Während der Fahrt werfen die. Bremsschaufeln 2,3 dadurch in der nichtbremsenden Fahrtstellung gehalten, daß die Gestänge 6,7 sich auf einen Hebel S stützen,' dessen Drehbolzen 9 an einer weiteren Stange 10 sitzt, die sich gegen einen Bremshebel 11 mit Handgriff oder Fußtrittplatte 12 und Gegenfeder 13 legt. Das 'Gestänge 6 bis, 10 kann auch durchs. Seile, Flüssigkeitsübertragungen •60 o. dgl. ersetzt werden. Ferner kann; die Stange τ ο vorn einen weiteren drehbaren Hebel tragen, der mit den vorhandenen Bremsen verbunden ist. Auch kann der Hebel 11 durch .•,.einen Kolben oder eine sonstige Bremsvorrichtung, die mittels Gas- oder Flüssigkeitsi|,p^elces bewegt wird, ersetzt werden, wobei v^tfii* 'Stange 10 gleichzeitig Kolbenstange sein ■'■ lcarin.

Wird nun der Bremsfußhebel 12 getreten, wobei sich der Hebeln um den Bolzen 14 dreht, so gibt die Anschlagverbindung zwischen ι ο und 11 das Gestänge 6 bis ι ο mehr oder weniger frei; es kann nach vorn rücken, und die Schaufeln 2,3 werden durch den Fahrtwind zur Bremsstellung geschwenkt.

An den Stangen 6,7 sitzen beim Aueführung-sbeispiel Druckfedern 15, 16, deren vordere Teller 17, 18 mit dem Rahmen des Wagens 1 verbunden sind, während die hinteren, 19, 20, auf den Stangen 6, 7 einstellbar angeordnet sind. Die Federn 15, 16, deren Vorspannung durch die Verschiebungsmöglichkeit der Teller geregelt werden kann, z. B. durch Ausbildung von 19, 20 als Muttern, sind nun so· bemessen, daß sie bei Stillstand oder bei Langsamfahrt die Schaufeln 2, 3 in die Fahrtstellung drücken, auch wenn durch Niedertreten des Bremshebels 11 die Gegenkraft der Anschlagverbindung zwischen Stange 10 und Hebel 11, im Äusführungsbeispiel also go der Feder 13, fehlt; bei Schnellfahrt dagegen wird die Kraft der Federn 15, 16 für sich von dem Fahrtwind überwunden.

Um die Einrichtung gleichzeitig in der bekannten Weise zum Lenken oder Unterstützen. 'des.Lenkens mittels des Fahrtwindes oder zum Ausgleich von Seitenwindstörungen verwenden zu können, ist der Hebel 8 um den Bolzen 9· in der Zeichenebene drehbar, so daß die Stangen 6, .7 und damit die Schaufern 2, 3 verschiedene Lagen einnehmen können. Dadurch wird der Luftwiderstand auf beiden Wagenseiten verschieden groß. Bei Langsamfahrt kann diese Wirkung auf die Schaufeln2, 3. durch die Federn 15, 16 aufgehoben werden.;; wünscht man dies nicht, so kann man die Federanordnung 15 bis 20 an dem gemeinsamen. Teil des Gestänges, hier also an, der Stange 10^ anbringen. Bei dieser Anordnung unterbleibt bei Langsamfahrt nur no der Brems-, nicht aber der Lenkausschlag. Bei Verwendung zweier getrennter Federn 15, j 6 auf den Stangen 6, 7 und' Bremsen bei einer Kurvenfahrt, z. B. nach rechts, kann dagegen die Feder 15 nicht verhindern, daß die linke Bremsschaufel 2 nach der entgegengesetzten Seite, also· über ihre für den Luftwiderstand günstigste Lage hinaus, ausschlägt. Um das zu vermeiden, kann man die Stange 10 samt dem Zwischenhebel 8 um die Achse der Stange ι ο drehen, wobei die Verbindungsstücke 21, 22 an den Stangen 6, 7 als

Kurvenführungen für die Enden des Hebels 8 derart ausgebildet werden, daß sie jeweils nur die rechte Stange 7 und das Ende der Schaufel 3 nach vorn gleiten lassen,, während 5' die linke Stange 6, die das Ende des Hebels 8 mit einem steiler verlaufenden Teil der Kurvenführung 21 berührt, und daher auch die linke Bremsschaufel 2 nahezu oder völlig in Ruhe bleibt. Erst beim Bewegen des Bremshebeis 11 schlagen beide Schaufeln 2 und 3 aus. Es überlagern sich also dann Lenk- und Bremswirkung, vorausgesetzt, daß der Fahrtwind stark genug ist, um die Gegenkraft der Federn 15, 16 zu überwinden.

Zum Drehen des Hebels 8 mit oder ohne die Stange 10 können ein besonderer Handoder Fußhebel oder die vorhandene Lenkhandradanordnung dienen. Im letzteren Fall ist es zweckmäßig, auf dem Lenkhandrad

z. B. des Kraftwagens, einen von einer Raste mitgenommenen Verstellhebel oder ein zweites, gegen das Lenkhandrad bewegliches, aber auch mit ihm zugleich drehbares Hilfshandrad vorzusehen, derart, daß sich durch Einstellen des Verstellhebels oder Hilfshandrades gegen das Lenkrad die für den Ausgleich von Seitenwindstörungen erwünschte Verschiedenheit in der Stellung der Bremsschaufeln 2, 3 herbeiführen und unabhängig davon durch gemeinsames Drehen des Lenkhandrades und des Steuergliedes für den Hebel 8 die Kurvenfahrt durch Strömungskräfte unterstützen läßt.

Da die Strömungsbremse wegen ihrer bekannten Eigenschaften nicht wie Rad- und andere Bremsen bei zu plötzlichem Einfallen zum Schleudern, Überschlagen nach vorn und ähnEchen Betriebsstörungen führen kann, kann man sie auch plötzlich und in ihrer vollen Wirkung, z. B. durch geringfügiges Bewegen des Bremshebels 11 einfallen lassen. Zu diesem Zweck kann die Verbindung zwi< sehen Bedienungshebel und Bremsgestänge auch als Sperr- oder Klinken vorrichtung ausgebildet werden, etwa derart, daß beim Treten der Fußtrittplatte 12 eine Sperrklinke das Gestänge 6 bis 10 freigibt, so· daß zumindest bei Schnellfahrt die Strömungskraft die Schaufeln 2, 3 plötzlich in Bremsstellung bringt. In diesem Fall ist es aber unbedingt notwendig, einen Hebel zum Zurückdrücken des Gestänges 6 bis 10 und der Bremsschau-. fein 2, 3 vorzusehen, damit man die Schnellfahrt nach vorübergehendem Bremsen fortsetzen kann. Dieser besondere zusätzliche Rückstellhebel kann durch den Handbremshebel derart gebildet werden, daß der Hub des Handbremshebels in zwei Teile unterteilt wird, einer zum Bedienen der Handbremse, der zweite zum Zurückführen der Bremssehaufeln in Fahrtstellung. Durch Vordrükken des Handbremshebels über seine Mittelstellung, also entgegen der üblichen Radbremsbewegung, wird die Luftbremsung aufgehoben. Das Vordrücken des Handbremshebeis ist eine dem Kraftfahrer durchaus geläufige Bewegung, wenn er, mit angezogener Handbremse fahrend, beim Beschleunigen des Fahrzeuges eine Hemmung verspürt.

Vom Bremshebel ausgelöste Sperrklinken, die eine beispielsweise vorher mittels Kurbel gespannte Feder im Notfall freigeben und die Radbremsen plötzlich anziehen, sind bekannt, aber schon wegen der Schleudergefahr nachteilig. Ebenso ist es bekannt, andere Hilfskräfte, Druckluft, Unterdruck, Druckflüssigkeit usw., zum Anziehen der Bremsen auszulösen. Sie bedürfen einer besonderen Energiespeicherung. Im Gegensatz dazu wird bei der Erfindung die Energie zum Bewegen der Bremssehaufeln 2, 3 nach dem Auslösen der als Sperrvorrichtung ausgebildeten Anschlagverbindung aus dem Fahrtwind entnommen, d. h. aus der Bewegungsenergie des Fahrzeuges, die man gerade durch das Bremsen zu vernichten wünscht. Es ist auch bekannt, die Bewegungsenergie des Fahrzeuges zum Anziehen der Bremsen zu benutzen, indem die in Bewegung befindlichen Teile des Fahrzeuges go ihre Energie unmittelbar durch Gestänge auf die Radbremsen übertragen.

Die Halter 23, 24 für die Achsen 4, 5 der Schaufeln 2,3 können so ausgebildet sein, daß sie die Schaufeln endscheibenartig begrenzen und dadurch deren Wirksamkeit für die Beeinflussung der Strömung, also für das Bremsen wie für die Verminderung des Strömungswiderstandes bei Schnellfahrt, erhöhen. '

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Strömungsbremse, insbesondere für Kraftfahrzeuge, deren Bremsflächen durch den Fahrtwind in Bremsstellung gebracht werden und mit dem Führerbremshebel verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachsen (4, 5) der Bremsschaufeln (2, 3) zum mittleren. Druckpunkt des Fahrtwindes derart gelagert sind, daß no der Fahrtwind die Bremsschaufeln (2, 3) in Bremsstellung zu bringen sucht, und daß zwischen Bremssehaufeln (2, 3) und Führerbremshebel (11) eine Anschlagverbindung (10, 11) vorgesehen ist.

2. Strömungsbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstellfedern (15, 16) der Bremssehaufeln (2, 3) derart bemessen sind, daß sie bei Langsamfahrt auch bei ausgeschlagenem Bremshebel (11) die Bremssehaufeln (2, 3) in Fahrtstellung zurückführen und halten.

3· Strömungsbremse nach Anspruch, ι und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsschaufeln (2, 3) eine solche Form haben, daß sie in der Fahrtstellung und in Nachbarlagen die Wirbelschleppe verkleinern.

4. Strömungsbremse nach. Anspruch. 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Bremsbewegung der Bremsschaufeln (2, 3) eine auf beiden Fahrzeugseiten verschiedene oder nur einseitige Bewegung überlagert wird, die durch, einseitiges Bremsen in bekannter Weise zum Lenken oder auch, zum Ausgleich des Seitenwindes usw. dient, insbesondere derart, daß die überlagerte Bewegung infolge Bemessung der Federn (15, 16) nur bei Schnellfahrt auf die Bremsschaufeln (2, 3) übertragen wird.

5. Strömungsbremse nach. Anspruch ϊ bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannung der Rückführfedern (15, 16) durch, einstellbare Federteller (17, 18; 19, 20) geregelt werden kann.

6. Strömungsbremse nach. Anspruch 4, dadurch, gekennzeichnet, daß zur Überlagerung der Lenkbewegung und der Bewegung des Seitenwindausgleiches über die Bremsbewegung die beiden Seitengestänge (6, 7) vorübergeliend verschieden lang gemacht werden, etwa durch Verdrehen eines Zwischenhebels (8) gegenüber Kurvenführungen (21, 22).

7. Strömungsbremse nach. Anspruch. 4 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Überlagerung der Bewegung für den Seitenwindausgleich, über Lenk- und Bremsbewegung >eine besondere, gegenüber dem Lenkhandrad einstellbare und von diesem mitgedrehte Verstellvorrichtung vorgesehen ist.

8. Strömungsbremse nach Anspruch. 1 bis 7 mit Klinkensteuerung, welche lediglich, zum Auslösen der Bremsstellung für die Bremsschaufeln (2, 3) dient, dadurch. gekennzeichnet, daß für die erforderliche Rückführung der Bremsschaufeln in Fahrtstellung' deren Gestänge (6 bis 10) mit dem Handbremshebel verbunden und der Bewegungsbereich des Handhebels derart unterteilt ist, daß bei einer Bewegung in der einen Richtung die Handbremse angezogen wird und bei seiner entgegengesetzten Bewegung über seine Nullstellung hinaus die Bremsschaufeln in die Fahrtstellung zurückgeschoben werden.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen