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Selbsttätig wirkende Sicherheitsvorrichtung zum Abbremsen eines Kraftfahrzeuges
Die Erfindung betrifft eine selbsttätig wirrende, durch die Stoßstange elektrisch
ausgelöste Sicherheitsvorrichtung zum Abbremsen eines Kraftfahrzeuges, bei welchem
die Stoßstange am Vorderende des Fahrzeuges durch Druckluft in vorgeschobener Stellung
gehalten und ein Druckluftbehälter durch einen vom Fahrzeugmotor angetriebenen Drucklufterzeuger
gespeist wird.
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Es ist bereits eine selbsttätige Sicherheitsvorrichtung bekannt, bei
welcher beim Auftreffen der Stoßstange auf ein Hindernis ein unter bzw. hinter der
Stoßstange angeordnetes Fangnetz nasch vorn geschoben wird und die Fahrzeugbremsen
angezogen werden. Wenn die Stoßstange beispielsweise auf eine Person trifft, wird
das aufgerollte Fangnetz zum Abrollen frei gemacht, und zwei elektrische Kontakte
werden geschlossen. Hierdurch wird ein Motor in Gang gesetzt und Druckluft über
ein nunmehr geöffnetes Ventil sowohl einem zum Herausschieben des Fangnetzes dienenden
Zylinder zugeführt als auch über verschiedene Zylinder zum Umlegen des Bremshebels
verwendet.
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Es ist ferner eine Sicherheitsvorrichtung bekannt, bei welcher die
Stoßstange durch das Auftreffeal ,auf ein. Hindernis nach innen gedrückt und der
Betätigungshebel eines Ventils umgelegt wird, welches zwischen
einen
Druckluftbehälter und einen Zylinder eingeschaltet ist, dessen Kolben dann das :anziehen
des sonst von Hand betätigten Bremshebels über ein Gestänge bewirkt. Dem Druckluftbehälter
wird hierbei die Druckluft durch ein vom Fahrzeugmotor angetriebene s Gebläse zugeführt.
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Diese beiden bekannten Vorrichtungen weisen jedoch den Nachteil auf,
daß die Stoßstangen beim Fahren stets in einer bestimmten Lage bleiben, ohne zu
berücksichtigen, daß es erwünscht ist, bei größer werdender Fahrzeuggeschwindigkeit
den Bremsweg zu vergrößern. Auch wird die Druckluft, die zum Betreiben der Sicherheitsvorrichtung
dient, nicht dazu ausgenutzt, ein nachgiebig federndes Zurückgleiten der Stoßstange
beim Auftreffen auf ein Hindernis zu ermöglächem.
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Es ist zwar bekannt, diel Stoßstange eines Kraftfahrzeuges durch Luftpolster
abzufedern., doch ist hierbei ebenfalls keine Einrichtung vorgesehen, urn,ein nachgiebig
federndes Zurückgleiten der Stoßstange zu ermöglichen. Auch bleibt diel Stoßstange
beim Fahren stets in eine,!r bestimmten Lage und kann beim Auftreffeln auf ein Hindernis
nur so weit zurückgleiton, wie es das Luftpolster gestattet.
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Die erfindungsgemäße Sicherheitsvorrichtung vermeidet die angeführten
Nachteile dadurch, daß die Stoßstange durch Druckluft, derenZufuhr inAbhängigkeit
von derMotordrehzahl gesteuert wird, in einer der Fahrzeuggeschwindigkeit entsprechend
weit vorgeschobenen Stellung gehalten wird, und daß die beiden beim Auftreten der
Stoßstange auf ein Hindernis wirksam werdenden Kontaktpaare parallel geschaltet
sind und die Stromkreise von zwei ebenfalls parallel geschalteten Elektromagneten
schließen, von denen der eine ein Ventil öffnet, das die Druckluftleitung zur Stoßstange
mit der Außenluft verbindet, während der andere ein Ventil öffnet, das den Druckluftbehälter
mit einem Hilfszylinder verbindet, welcher die Bremseinrichtung des Fahrzeuges in
Tätigkeit setzt.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung bewirkt also, daß die Stoßstange
mit zunehmender Geschwindigkeit immer weiter vorgeschoben und daß dadurch der Bremsweg
entsprechend der Geschwindigkeitszunahme vergrößert wird. In dieser vorgeschobenen
Stellung werden beim Auftreffen auf ein Hindernis nicht nur durch einfachste Mittel
' die Bremsen angezogen, sondern gleichzeitig wird durch die allmähliche Abnahme
der Druckluftmenge, welche die Stoßstange in der vorgeschobenen Stellung hält, ein
nachgiebig federndes Zurückgleiten der Stoßstange ermöglicht. Weitere Merkmale der
Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen 2 bis 5. In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung dargestellt. Es zeigen: Fig. i schematisch die Anordnung der Einzelteile
der Erfindung auf dem Rahmen eines Kraftfahrzeuges, Fig. 2 einen senkrechten Schnitt
durch den Zylinder, der mit der Stoßstange zusammen arbeitest, Fig. 3 die Druckluftv
erteile orrichtung mit dem durch einen Fliehkraftregler gesteuerten Hauptventil,
teilweise im Schnitt, Fig. q. einen Schnitt durch den Bremszylinder mit dem elektrisch
gesteuerten Ventil und Fig. 5 eine Seitenansicht der Bremsbetätig ungshebel.
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In Fig. i bezeichnet x den Rahmen eines Kraftfahrzeuges, 2 die Fahrzeugräder
und 3 das Gehäuse der vom Fahrzeugmotor q. angetriebenen Antriebswelle. Die Vorrichtung
5 zur Erzeugung der Druckluft wird über die Übertragungsvorrichtung 6 vom Fahrzeugmotor
q. angetrieben. Der Drucklufterzeuger 5 ist durch die Rohrleitung 7 mit einem Druckluftbehälter
8 verbunden. Die Stoßstange 9, durch die das Schließen der elektrischen Schalteinrichtung
bewirkt wird, ist mittels Blattfedern io an Führungsstangen i i befestigt, welche
durch Schraubenfedern 13 hindurch in das hohle Ende der Kolbenstangen 12 hineinragen.
Diese Kolbenstangen 12 erstrecken sich durch am Fahrzeugrahmen i befestigte Zylinder
14. und sind an ihrem anderen Ende mit je einem Gleitkolben 15 verbunden, der unter
der Einwirkung einer Schraubenfeder 16 steht. jeder Zylinder 14 ist mit einer Anzahl
von feinen Auslaßöffnungen 17 versehen, die in verschiedenen Abständen in seiner
Wandung angeordnet sind, und steht über vne Rohrleitung 19 mit demDruckluftverteilerzylinderi8
inVerbindung.
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Wie besonders aus Fig.3 zu ersehen ist, ist der Verteilerzylinder
i8 über eine Rohrleitung 2o, ein Ventilei und eine Rohrleitung 22 mit dem Druckluftbehälter
8 verbunden. Das Venti12i wird durch den Fliehkraftregler 23 betätigt. Dieser Fliehkraftregler
arbeitet über das Getriebe 2:4 mit einem Teil des Reduktionsgetriebes des Fahrzeugmotors
zusammen und wird dadurch mit einer Geschwindigkeit angetrieben, die der des Fahrzeuges
entspricht. Läuft der Flieh kraftregler 23 mit größerer Geschwindigkeit um, so läßt
das Ventil 2i eine größereMenge Druckluft durch, die dann jedem Zylinder i4. über
die Rohrleitung i9 zugeführt wird.
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Der Verteilerzylinder i8 ist mit einerAuslaßöffnung 25 versehen, die
durch das Ventil
26 geöffnet oder geschlossen wird. Die an dem
Ventil 26 befestigte Stange 27 ist drehbar an einem Betätigungshebel 28 angelenkt.
Der Hebel 28 arbeitet derart mit einem Elektromagneten 30 zusammen, daß das
Ventil 26 geöffnet wird, wenn der Magnet erregt wird. Mit 31 sind Auslaßöffnungen
bezeichnet. Der Magnet 30 wird erregt, wenn die am vorderen Ende der Kolbenstange
12 angeordneten Kontaktpaare 32 geschlossen werden, was dann der Fall ist, wenn
im Falle eines Zusammenstoßes die Stoßstange 9 zurückgeschoben wird. Je ein Kontakt
der Kontaktpaare 32 ist über eine Leitung 36 mit der einen Zuleitung des Elektromagneten
30 verbunden. Die andere Leitung 34 des Elektromagneten ist an die Batterie
35 angeschlossen, die ihrerseits wieder über die Leitungen 33 mit den anderen Kontakten
der Kontaktpaare 32 verbunden ist, so daß die Kontaktpaare 32 parallel geschaltet
sind. Wenn also ein Kontaktpaar oder beide Kontaktpaare 32 geschlossen werden, wird
das Ventil26 geöffnet, so daß die Druckluft von dem Verteilerzylinder 18 nicht mehr
den Zylindern 14 zugeführt wird, sondern direkt aus der AuslaAöffnung25 entweichen
kann.
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Die Sicherheitsvorrichtung enthält einen Drucklufthilfszylinder37
(s. Fig. 4), dessen Gleitkolben 38 die Radbremsen über eine geeignete Gelenk- oder
Hebelanordnung betätigen kann. Der Zylinder 37 steht mit dem Druckluftbehälter 8
über die Rohrleitung 39, das elektrisch betätigte Ventil 40 und die Rohrleitung
4z in Verbindung. Das Venti14o ist auf dem Anker 42 eines Elektromagneten 43 angeordnet
und gibt den Durchlaß zur Rohrleitung4r frei, wenn der Elektromagnet 43 erregt wird
und sein Anker den Widerstand der Feder 44 überwindet. Die Wicklung des Elektromagneten43
ist parallel zur Wicklung des Elektromagneten 3o geschaltet, so daß der Elektromagnet43
ebenfalls erregt wird, wenn die Kontaktpaare 32 geschlossen werden.
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Die Kolbenstange 47 des Bremszylinders (s. Fig. 5) ist mit dem Hebel
48 verbunden, der auf der Bremsbetätigungswelle 49 befestigt ist. An dieser Welle
sind ebenfalls der Fußhebel 5o, der Handhebel 5, und der Hebelarm 52 befestigt,
der seinerseits wieder mit den Stangen 53 und 54 zur Betätigung der Radbremsen in
Verbindung steht.
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Die Wirkungsweise der gesamten Vorrichtung ist folgende: Beim fahrenden
Fahrzeug wird die Drucklufterzeugungsvorrichtung 5 durch den Fahrzeugmotor angetrieben,
so daß dem Druckluftbehälter 8 über die Rohrleitung 7 automatisch Druckluft zugeführt
wird. Je nach der Umlaufgeschwindigkeit des Motors und entsprechend derFabrzeuggeschwindigkeit
wird das Ventil2s geöffnet und Druckluft durch den Verteilerzylinder r8 und die
Rohrleitungen rg den Zylindern 14 zugeführt. Die Kolben 15 werden dann vorangetrieben
und nehmen die Stellung ein, bei der die Kraft der Feder 16 und der Luftdruck im
Zylinder 14 sich das Gleichgewicht halten, wobei der Luftdruck erst dann zur Auswirkung
kommt, wenn die Menge der zugeführten Luft die Menge der durch die Öffnungen 17
entweichenden Luft übersteigt. Je größer die Fahrzeuggeschwindigkeit ist, um so
stärker wirkt sich der Druck im Zylinder 1q. aus und um so weiter wird die Stoßstange
9 vorgeschoben, so daß sich die Stoßstange immer in einer Stellung befindet, die
im Falle eines Zusammenstoßes der Fahrzeuggeschwindigkeit entspricht. Zu Beginn
eines Zusammenstoßes wird die Stoßstange gegen den Druck der Feder 13 zurückgeschohen,
und die Schalteinrichtung 32 wird geschlossen. Die Stromkreise der Elektromagnete
30 und 43 werden dann geschlossen, und die zugehörigen Ventile 26 und 4o werden
geöffnet. In diesem Augenblick entweicht die bis dahin dem Zylinder 14 zugeführte
Druckluft durch die Auslaßöffnung 25, während dem Bremszylinder37 Druckluft zugeführt
wird. Der Kolben des Bremszvlinders wird dann durch den Druck der Druckluft vorwärts
geschoben und die Bremsen so rechtzeitig betätigt, daß das Fahrzeug abgestoppt wird,
bevor ein heftiger Zusammenstoß erfolgen kann.