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Strömungsbremse für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge Die Erfindung
betrifft eine Strömungsbremse für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge mit die
das Fahrzeug umgebende Strömung beeinflussenden Bremsgliedern, die im folgenden
als Bremsschaufeln bezeichnet sind.
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Es ist bekannt, Bremsschaufeln so auszubilden, daß sie entweder entgegen
dem Fahrtwind durch Muskelkraft des Führers oder durch den Fahrtwind selbst nach
Lösen von Anschlägen oder Beseitigung sonstiger Hemmungen in Bremsstellung gebracht
werden. Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß ein Teil dieser bekannten Bremsschaufeln,
die entgegen der Fahrtströmung in Bremsstellung gebracht werden, und ein anderer
Teil der ebenfalls bekannten, durch die Fahrtströmung in Bremsstellung gebrachten
Bremsschaufeln gleichzeitig verwendet wird, und daß die Bremsschaufeln mit dem Bremshebel
und miteinander verbunden sind. Zweck dieser Anordnung ist, die Bremskräfte der
Hand oder des Fußes beim Ziehen oderLüpfen,derBrems.e zu vermindern, insbesondere
derart, daß sie mit der Stärke der Bremswirkung gleichförmig ansteigen. Es ist bereits
bekannt, mehrere Bremsschaufeln mit dem Bremshebel oder eine von ihnen 'mit dem
Bremshebel, die übrigen mit der erstgenannten Bremsschaufel zu verbinden. Doch sind
die so verbunden Bremsschaufeln an ein und demselben Fahrzeug stets von der gleichen
Art, d. h, sie wirken entweder im Sinne oder entgegen der Fahrtströmung, wenn sie
aus der Ruhestellung in die Bremsstellung gelan-_Bremsschaufeln gen. Nach der entgegengesetzter
Erfindung werden Wirkung dagegen mittelbar oder unmittelbar verbunden: .
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Soweit die Bremsschaufeln durch den Fahrtwind in Bremsstellung gebracht
Werden, können sie auch, wie es für solche Bremsschaufeln allein bereits bekannt
ist, mit dem Bremshebel lediglich in Anschlagverbindung stehen und bei Langsamfahrt
durch Mittel, die den Strömungskräften entgegenwirken, z. B, durch Federn, und die
insbesondere durch den Bremsvorgang selbst gespannt werden, zur Ruhestellung hin
zurückgeführt werden. Die Bremsschaufeln können ferner sämtlich oder teilweise so
gestaltet sein, daß sie in der Fahrtstellung den Gesamtwiderstand durch die an sich
bekannte Umlenkschaufelwirkung vermindern oder daß sie bei ihrem Ausschlag an sich
bekannte Mittel zur Widerstandsverminderung unwirksam machen, beispielsweise Schlitze
absperren, an denen die widerstanderzeugende Grenzschicht abgesaugt wird, oder daß
sie in der Bremsstellung, wie es an sich bereits bekannt ist, paarweise oder zu
mehreren im Sinne einer Verbreiterung der Wirbelschleppe zusammenwirken. Die Mittel,
z. B. Federn, die der Verstellung des einen Teils der Bremskörper durch den Fahrtwind
entgegenwirken, können so bemessen sein, daß die Bremse in der Ruhestellung verbleibt,
wenn das Fahrzeug sich langsam bewegt. Der Bremshebel kann mit dem Hand- oder Fußhebel
für die Radbremsung zusammenfallen oder so angenrcinet
sein. (1a13
er mit diesem gleichzeitig bewegt wird.
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\,ich der Erfindung können die Bremsschaufeln während ihrer Bewegung
von d Ruhestellung in die Bremsstellung verände@-@i lichen, zweckmä 13ig bemessenen
Kräften oder.` Drelimonienten ausgesetzt sein. Das läßt sich beispielsweise durch
Wahl von Tragflügelschnitten rnit starker Druckpunktwanderung, durch -eeigneteKurven-
oder Hebelgetriebe, durch die gegenseitige Beeinflussung, z. B. Abschirmung der
Bremskörper, und durch ihr sonstiges Zusammenwirken miteinander und rnit der Fahrzeugwand
erreichen.
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Zur Kupplung zwischen den einzelnett Bremsschaufeln oder zwischen
Bremsschaufeln und Bremsliehel können verschiedene an sich bekannto Getriebe dienen.
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Bei der Anwendung auf Wasserfahrzeuge ist das Wort Luft durch Wasser,
das Wort Fahrtwind durch I# alirtwasserströniung ersetzt zu denken.
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Die Abbildung stellt ein Ausführungsbeispiel dar. Sie zeigt die rechte
Hälfte der I-1.ititerseite eines Autobus. Die Brer isschauieln l:önneri natürlich
ebenso auf der anderen Seite, über dein Dach oder unter dein Boden so,vie an sonstigen
Stellen des Fahrzeuges arrgebr<iclit werden. Die svrnnietr-isclr gelegenen Bremskö
rper, z. P>. auf dein Dach. l@örnren etwa in dUr Mitte unterteilt :,erden. derart,
dal.l beide Hälften für sich beweglich sind. Die spiegelbildlich zur 'Mittelebene
des Fahrzeugs gelegenen Brernssehaufeln können dann durch einseitige oder gegenläufige
Yerstellung den Seiten:vind ausgleichen oder die Kur':'enwand fördern.
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Aus der Fahrzeugwand t der Abbildung wächst für je.le Gruppe von Bremsschaufeln
oben und innen je eine Flosse 2 heraus, die aus Gründen (1,-r Verkehrssicherheit
gerundet und zur Widerstandsverminderung strouilinig gestaltet sind. Ihre größte
Länge und Breite soll (las dein Fahrzeug r unibeschriebene Rechteck 3 nicht überschreiten.
ihr Umril:i firn übrigen so gewühlt ::-erden, daß die Brenisicörher ihn, vor allein
in den beiden Endstellungen, nicht überragen.
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Die Zeichnun', zeigt der Einfachheit halber inir zwei Brenisseliaufeln
.4 und ;, deren Ituliestellung schraffiert, deren Bremsstelltnig gestrichelt ist.
Te°de der Schaufeln 4. und kann auch durch eine Gruppe von Bremsscliaufeln ersetzt
::-erden. In der Puliestellung liegt die Bremsschaufel 4 derart ini I_uftstroni,
daß sie auf das Fahrzeug eine stabilisierende Wirkung ausübt; sie kann aber auch
in solcher Stellung angeordnet :,erden, daß sie die Strömung um das Fahrzeuglied:
lierunilenkt und dadurch den Gesarntwiderstand vermindert. Die Brenisscliaufel 5
befindet sich in einer entsprechend gestalteten Tasche () der Fahrzeugwand; sie
schließt rnit dieser bündig ab. Zum völligen oder teilweisen Einschwenken in die
Brems-''s.tellung ist die Bremsschaufel 4 um die Achse 7 drehbar gelagert. Die Drehzapfen
7 -sitzen in den Flossen 2; sie sind mit der Bremsschaufel 4 durch Endplatten 8
verbunden, die in der Zeichnung der Deutlichkeit halber klein dargestellt sind,
aber auch, als größere Endscheiben, gleichzeitig zur Versteifung oder strömungstechnischen
Verbesserung der Bremsschaufel ¢ dienen können. Die Bremsschaufel 5 ist um eine
vorn innerhalb der Wagenwand oder gleichfalls zwischen den flossenartigen AuSwüchSen
2 gelagerte Achse 9 drehbar und mit den Drehzapfen 9 durch Hebel io verbunden, die
ebenfalls in die Wagenwand eingelassen sind oder dicht an den flossenartigen Auswüchsen
2 vorbeischlagen und gleichfalls als Endscheibe ausgebildet :,erden können.
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Zur Kupplung der beiden Bremsschaufeln 4 und 5 dienen nun Zahnrad-,
Ketten-, Riemen-, Hebel-, Kurven- oder Kurbelgetriebe, am einfachsten oben und unten
je eine Koppelstange i i, die beispielsweise oben und unten nahe der Vorderkante
der Bremsschaufel -. ini Punkte r2 angelenkt ist und zu einen' Punkt r j führt,
der mit der Bremsschaufel 5 durch je ein der Platte 8 ähnliches Glied i4 verbunden
ist.
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Zum Verstellen der Schaufeln .4 und 5 dient ein Hebel i@. der im Ausführungsbeispiel
lediglich einseitig oder oben und unten auf der Achse 7 sitzt. Der 1-lebel r 5 trägt
an einem Ende ein Seil r(> rnit einer zweckmäßig bemessenen Rückziehfeder
17, deren Spannung beispielsweise durch eine :Mutter 18 regelbar ist; das
andere Ende des Hebels 15 trägt ein Seil r<, das rnit dem Fußbremsliebel oder
finit dein sonstigen Bremsgestänge oder rnit (lern Kolben einer Luft- oder Üldruckbrenisaniage
verbunden ist. Die Bremsschaufel 5 ist in der dargestellten Anordnung nicht unmittelbar,
sondern lediglich durch die Koppelstangen r r an die Bremsanlage angeschlossen.
Das Zugseil ic kann auch zum einseitigen Bremsen oder zum Seitenwindausgleich dienen,
wenn es durch ein entsprechendes L'berlagerungsgetriebe auch noch mit der Seitensteuerung
oder einer anderen Bedienungseinrichtung verbunden wird.
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In der Bremsstellung steht die Schaufel 4 nahezu senkrecht zum Fahrtwind,
die Schaufel 5 stromaufwärts davor. Dabei ist es zweckmäßig, die Schaufel 4 mit
ihrer der Fahrzeugwand zugewendeten Kante an das Hinterende der Tasche 6 heranzubringen,
so daß infolge des Herausklappens der Schaufel 5 die Innenwand dieser -lasche zusammen
mit der nunmehrigen
Vorderseite der Scbaurel q. eine ziemlich glatte
Begrenzung des Luftstroms ergibt. Die Schaufeln .4 und 5 wirken alsdann mit der
Wagenwand i und der Tasche 6 im Sinne einer verstärkten Bremsung zusammen.
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Die Wirkungsweise ist durch die Lage der Drehpunkte, die Gestalt der
Schaufeln, den Verlauf der Strömung längs der Wagenwand und die Gesetze über die
Wanderung des Druckpunktes an Tragflügeln gegeben: In der Ruhestellung liegt der
Druckpunkt, d. h. der Angriffspunkt der gesamten Luftkräfte, der Hauptschaufel d.
beispielsweise in einem Drittel ihrerTiefe von derVorderkante, aber die Luftkraft
quer zur Schaufel, daher ist auch das Drehmoment um die Achse 7 g°ring. Jedoch schon
bei einem kleinen Ausschlag durch Drehen des Hebels 15 ändert sich sowohl der Abstand
des Druckpunktes vom Drehpunkt als auch .die Größe und Richtung der Luftkraft; das
Drehmoment nimmt dabei zu. Hat der Ausschlag go° erreicht, so liegt der Druckpunkt
etwa in Schaufelmitte, und die durch ihn hindurchgehende Luftkraft ist groß. Da
die Drehachsel von der Wagenwand geringeren Abstand hat als die Schaufelmitte, so
wird die Schaufel 4 nach Einleitung ihrer Drehung vom Fahrtwind in die Bremsstellung
gebracht und dort festgehalten.
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Gerade umgekehrt liegen die Verhältnisse bei der Vorschaufel 5: In
der Ruhestellung wird diese von dem an der Fahrzeugwand i vorbeistreichenden Fahrtwind
herausgesaugt; diese Bewegung wird aber durch die Koppelstangen i i, die Hauptschaufel
.4, den Antriebshebel 15, das Seil 16 und die Gegenfeder 17 so lange verhindert,
bis das Bedienen des Bremsseils ig den Zug der Feder 17 aufbebt. Dann erleichtert
die Vorschaufel 5 das erste Ausschwenken der Hauptschaufel.. Bei weiterer Drehung
um die Achse g kommt aber die Vorschaufel s in eine solche Stellung zur Fahrtströmung,
daß diese sie nach der Ruhelage hin zurückzuschwenken strebt. Dem wirkt aber jetzt
das Drehmoment der Hauptschaufel .I entgegen. Durch passende Bemessung der Wagenwand-
und Schaufelformen, Drehpunktlagen, Endstellungen, Hebelarme u. dgl. läßt sich der
Verlauf dieses mehr oder weniger vollständigen Ausgleichs abhängig vom Ausschlagwwinkel
regeln. Statt des Hebels i 5 kann auch eine Seilrolle oder eine andere Antriebsvorrichtung
vorgesehen sein. Größe, Hebelarme und Kurbelwinkel des Hebels 15, der auch gewinkelt
sein kann, oder des sonstigen Getriebes werden so bemessen, daß sie etwaige Abweichungen
des verbleibenden Drehmomentes an den Bremskörpern vom gewünschten Verlauf ausgleichen.
So läßt sich beispielsweise erreichen, daß die Hand- oder Fußkraft des Bremsenden
gleich groß bleibt oder geradlinig ansteigt.
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Das Bremsseil ig kann, insbesondere durch Zwischenschalten einer Feder,
elastischer gemacht werden. Es kann ferner durch an sich bekannte Mittel vorgespannt
werden, beispielsweise durch eine oder mehrere Federn, die mit einem Ende an einer
Stelle des Bremsgestänges, mit dem anderen Ende an einem festen Teil des Fahrzeugs
eingehängt sind; dadurch kann die Hand- oder Fußkraft am Bremshebel bzw. die erforderliche
Kraft am Bremskolben weiter vermindert werden, da derartige Federn der Rückführfeder
17 entgeg.enwirk.en.