DE7536207U

DE7536207U - Einrichtung zur betaetigung der bremsen eines fahrzeuges

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Publication number: DE7536207U
Application number: DE19757536207U
Authority: DE
Original assignee: PAILLARD CLAUDE PARIS
Current assignee: PAILLARD CLAUDE PARIS
Priority date: 1974-11-15
Filing date: 1975-11-14
Publication date: 1979-08-02
Also published as: DE2551165A1; SE7512508L; FR2291069B1; FR2291069A1; IT1044394B

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Betätigung der Bremsen eines Fahrzeuges und findet ihre bevorzugte Anwendung bei der Betätigung der elektromagnetischen Bremsen eines geschleppten oder gezogenen Fahrzeuges.

Obwohl die erfindungsgemäße Einrichtung eine

Masse benutzt, unterscheidet sie sich von allen, im allgemeinen mit einem Pendel arbeitenden Trägheitsvorrichtungen, welche gegenwärtig zur Bremsung von geschleppten Fahrzeugen verwendet werden. Sie benutzt insbesondere im Gegensatz zu den bekannten Vorrichtungen weder Lampen mit Glühfaden oder mit Infrarotstrahlung sehr beschränkter Lebensdauer, noch Photozellen, welche in Funktion der Zeit und der Umgebungstemperatur eine bedeutende Trift haben können. .

Die Erfindung hat die Herstellung einer Einrich- ; tung zum Gegenstand, die einen elektrischen Strom liefert, der praktisch proportional zu der augenblicklichen Verlangsamung /, des zu bremsenden Fahrzeuges ist und entweder unmittelbar an elektromagnetische Bremsen angelegt werden kann, oder an den J Eingang eines Umformers, welcher am Ausgang ein seinerseits |

an die Bremsen angelegtes hydraulicb.es oder pneumatisches %

Signal liefert. Λ

Die erfindungsgemäße Einrichtung zur Bremsung _: eines von einem Zugfahrzeug geschleppten Fahrzeuges ist ge-

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kennzeichnet durch eine an einem der beiden Fahrzeuge befestigte Platte mit einer Rückholvorrichtung mit einer magnetischen Masse, die etwa parallel zur Achse des Fahrzeuges verschiebbar und in ihre Ausgangsstellung rückführbar ist und einen in der Nähe der Masse und parallel zur Bahn der Masse an der Platte angeordneten magnetischen Umformer. Bei der Bremsung des Zugfahrzeuges setzt die magnetische Masse j ihren Weg fort und nimmt dabei die Rückholvorrichtung auf ihrer Bahn mit. Der magnetische Umformer ist in der Nähe der Masse parallel zu der Verschiebungsbahn angeordnet, und durch ihn wird wenigstens eine elektrische Kenngröße entsprechend der Überdeckung des empfindlichen oder aktiven Teils des Umformers durch die Masse verändert, wobei der Umformer außerdem elektrisch mit einer Stromquelle über einen Schalter verbunden ist. Ein Organ zur Behandlung dieser elektrischen veränderten Kenngröße liefert eine Ausgangsinformation, die an die Organe zur Betätigung der Bremsen des Fahrzeuges angelegt wird.

Die Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beispielshalber erläutert.

Fig. 1 ist eine schematische schaubildliche Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Fig. 2 zeigt eine Ausführungsabwandlung eines kennzeichnenden Elementes der Vorrichtung der Fig. 1.

Fig. 3 ist eine Schaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Fig. k ist eine Kurve zur Erläuterung der Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

In Fig. 1 ist eine Platte P aus Isoliermaterial dargestellt, an welcher die verschiedenen Bauteile der erfindungsgemäßen Ein-bzw. Vorrichtung angebracht sind, deren Schaltung in Fig. 3 dargestellt ist, in welcher homologe Elemente die gleichen Bezugszeichen tragen.

In Fig. 1 ist eine an der Platte P mittels eines Winkels E angebrachte elastische Lamelle L dargestellt, an der«

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—Ende, z.B.-durch-Kleben,/magnetische Masse M beliebiger Form und Art, sowie eine unmagnetische Masse m befestigt sind. Die "schematische schaubildliche Ansicht der Fig. 1 zeigt noch zwei Elemente Έ.^ und R₂, von denen wenigstens das Element R^ ein magnetischer Umformer in Form eines magnetisch empfindlichen Widerstands oder einer HAIiL-ZeIIe ist, während das Element R_p die gleiche Art wie das Element R,. haben oder auch ein einfacher Widerstand sein kann. Die Vorrichtung enthält außerdem gewöhnliche Widerstände R,, R^, R^, wovon R, und R^ regelbar sind. Alle diese Widerstandsei emen te sind, wie dies aus dem Schaltbild der Fig. 3 hervorgeht, durch einen Operationsverstärker Aniait einem !transistor T verbunden, dessen Ausgang die Ausgangsklemmen Sy. und S₂ der Vorrichtung bildet, deren Eingangsklemmen E^ und E₂ sind.

Die Platte P ist entweder an dem Zugfahrzeug oder an dem gezogenen Fahrzeug befestigt, um die Bremsen des gezo- --genen-Fahrzeugs -zu betätigen, wobei der Pfeil F die zu der Achse des Fahrzeugs parallele Fahrtrichtung darstellt.

Hie ..magnetische Masse M kann sich daher unter der

Wirkung einer Verlangsamung gegenüber ihrer Ruhestellung etwa -parallel zu der Achse des Fahrzeugs verschieben. Bei dieser Verschiebung überdeckt die magnetische Masse den magnetischen Umformer R^ mehr oder weniger.

Bei der Ausführungsabwandlung der Fig. 2 ist die magnetische Masse M mit Federn S/. und S₂ verbunden, deren freie Enden an der Platte P befestigt sind. Die allgemeine Richtung der Federn s^ und S₂ ist die der Achse des Fahrzeugs, so daß die Masse bei einer Verlangsamung den magnetischen Umformer R^ mehr oder weniger überdeckt, wie oben unter Bezugnahme auf Fig. ■ erwähnt·

Hierzu sei bemerkt, daß ein magnetischer Umformer ein Bauteil ist, bei welchem wenigstens eine elektrische Kenngröße verändert wird, wenn sich ein magnetisierter Körper seinem empfindlichen oder aktiven Teil nähert, indem er diesen „.„überdeckt. In der Praxis ist der magnetische Umformer entweder ein magnetisch empfindlicher Widerstand oder eine HALL-Zelle. Aus Gründen der Bequemlichkeit der Darstellung ist jedoch nachstehend nur die Benutzung von magnetisch empfindlichen Widerständen betrachtet, und der magnetisch empfindliche Widerstand

ist an der Platte P so angeordnet, daß er beeinflusst wird, sobald sich, die magnetische Masse verschiebt.

Aus den obigen Ausführungen geht hervor, daß sobald eine Bremsung beginnt, die magnetische Masse M ihre Bewegung fortzusetzen sucht und die elastische lamelle oder Feder bei ihrer Bewegung mitnimmt. Die magnetische Masse M nähert sich hierdurch dem magnetisch empfindlichen Widerstand E₁, dessen Widerstand umso mehr zunimmt, je näher die magnetische Masse ist. Die gegenseitige Bewegung zwischen der magnetischen Masse und dem magnetisch empfindlichen Widerstand ist of fonbar umso größer, je kräftiger die Bremsung ist. Wenn die Verlangsamung abnimmt, führt die elastische Lamelle oder die Feder die magnetische Masse in ihrer Ausgangsstellung zurück.

Man kann also offenbar mittels eines die Widerstandsänderungen des magnetisch empfindlichen Widerstands im Augenblick der Verlangsamung auswerterden Verarbeitungsorgans ein elektrisches Signal bilden, welches praktisch zu der augenblicklichen Verlangsamung des zu bremsenden Fahrzeugs proportional ist und entweder unmittelbar an elektro-magnetische Bremsen angelegt, oder einem elektrisch-hydraulischen oder elektrisch-pneumatischen Umformer zur Betätigung von hydraulischen oder pneumatischen Bremsen zugeführt werden kann. Fig. zeigt die Schaltung der Elemente der Fig. 1 zur Betätigung von elektro-magnetischen Bremsen·

In Fig. 3 ist der magnetisch empfindliche Widerstand R₁ in die Zweige einer Wheatstone·sehen Brücke eingeschaltet, deren andere Widerstände R₂1 Rx uncL R₄ sind. Die magnetische Masse M ist vor dem magnetisch empfindlichen Widerstand R₁ dargestellt, und die Pfeile f stellen symbolisch ihre Bewegung dar. Der Widerstand R₂ ist regelbar, um den Nullpunkt der Brücke in der Ruhestellung vor die Masse M zu legen. Diese Wheatstone * sehe Brücke ist an die Klemmen einer Lampe Ls, Stopplicht genannt, angeschlossen und leuchtet auf, wenn der Fahrer auf das Bremspedal Ff tritt· In diesem Augenblick wird nämlich der sogenannte Stoppkontakt K über eine z.B. mechanische Verbindung Mm geschlossen und schaltet die Batterie B des Fahrzeugs ein, so daß die Lampe Ls ebenso wie die gesamte Vorrichtung unter Spannung gesetzt wird. " . _

Die den Widerständen R₁-R₂ einerseits und R₃-K₄ an

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dererseits gemeinsamen Punkte A baw. B "bilden die Enden einer Diagonalen der Brücke und sind über einen Widerstand H₅ mit einem integrierten Verstärker Am verbunden, welcher ebenfalls an die Klemmen der Lampe Ls angeschlossen ist· Der als Gegenkopplung zwischen den Eingang und den Ausgang des Verstärkers geschaltete Widerstand R₆ ermöglicht die Einstellung des Verstärkungsfaktors des Systems.

Der Ausgang des Verstärkers Am ist mit der

Basis "b eines Verstärkertransistors T verbunden, dessen Kollektor sich auf dem Potential der Lampe Ls befindet, und dessen Emitter die Ausgangsklemme S. bildet, welche mit einem Ende der Wicklung C der elektro-magnetischen Bremsen des geschleppten Fahrzeugs verbunden ist, wobei eine Diode D an den Klemmen der Wicklung C angeordnet ist, deren anderes Ende mit der Ausgangsklemme Sp der Vorrichtung verbunden ist·

Die obige Vorrichtung arbeitet folgendermaßen:

Wenn der Fahrer des Zugfahrzeugs auf das Bremspedal tritt und sich das Zugfahrzeug infolge einer nicht dargestellten, unmittelbar die Bremsen des Fahrzeugs betätigenden Verbindung verlangsamt, wird diese Verlangsamung auf das geschleppte Fahrzeug übertragen. In diesem Augenblick schliesst sich der Stopp schalter und ermöglicht die Stromzufuhr zu der Stopplampe Ls sowie zu der erfindungsgemäßen Vorrichtung, welche entweder in dem Zugfahrzeug oder in dem geschleppten Fahrzeug untergebracht ist· Sowie die Verlangsamung begonnen hat, nähert sich die Masse M dem magnetisch empfindlichen Widerstand ILf dessen Widerstand zunimmt· Das Potential bei A nimmt gegenüber dem Potential von B ab, so daß die Spannung am Ausgang des integrierten Verstärkers Am zut«

In der Praxis beträgt bei einem Ausführungsbeispiel die zwischen A und B erhaltene Potentialdifferenz 0,2 bis 0,4 Volt für magnetisch empfindliche Widerstände mit einem ursprünglichen Ruhewiderstand von 200 Ohm und einer magnetischen Masse von etwa 0,5 cm⁵, deren Nordpol oder Südpol in einer Entfernung von 1 mm von dem entsprechend geschalteten magnetisch empfindlichen Widerstand vorbeigeht.

Wenn TU erheblich größer als R₁ ist, ist der

Verstärkungsfaktor des Verstärkers Am durch - R₆ZR₅ gegeben und kann mittels des einstellbaren Widerstands R₆ eingestellt wer-

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Das Ausgangssignal des Verstärkers wird noch durch den Transistor T verstärkt, um an die Wicklung C zur Betätigung der Bremsen angelegt zu werden.

Da die Vorrichtung in einem weiten Temperaturbereich arbeiten können muß, und um das Ausgangssignal von der Umgebungstemperatur unabhängig zu machen, ist es zweckmässig, R₂ durch einen weiteren magnetisch empfindlichen Widerstand zu ersetzen· Diese Änderung verschafft eine gute Stabilität in dem ganzen Bereich zwischen 0 und 60° C. Es ist sogar möglich, den zweiten magnetisch empfindlichen Widerstand R₂ aktiv zu machen, welcher dann unter dem Element in der Ruhestellung angeordnet wird, wie in Fig. 1 dargestellt. Man erhält so eine differentiale Arbeitsweise (Differenz zwischen den Augenblickswerten von R^, und R₂). Das zwischen A und B erhaltene Signal ist dann doppelt so groß. Man erhält schließlich an den Klemmen der Wicklung C der Bremsen eine Spannung der beispielshalber in Fig. 4· dargestellten Form.

Ih Fig. 4- ist als Abszisse die Verlangsamung und als Ordinate die entsprechende Spannung an den Klemmen der Wicklung C aufgetragen. Wie man sieht, "beträgt für eine Verlangsamung von etwa 1 m/s² die Spannung an den Klemmen der Wicklung 0 2 Volt, während sie 12 Volt für eine Verlangsamung von etwa 6 m/ B^ beträgt, wobei sie sich zwischen diesen Grenzen etwa linear ändert. Das geschleppte Fahrzeug wird als^SRäftiger gebremst, je größer die durch die Bremsung des Zugfahrzeugs verursachte Verlangsamung ist.

Hinsichtlich des Aussehens der erf indungsgemäßen Vorrichtung istjzu bemerken, daß der elektronische Teil derselben in einem Kasten untergebracht ist, welcher an der am besten j geeigneten Stelle eines Anhängers oder eines Wohnwagens angeordnet ist, ohne daß seine Stellung irgendeinen Einfluß auf das Arbeiten der in ihtn enthaltenen Elemente hat. Der Kasten kann auch an dem Zugfahrzeug angebracht werden.

Die Erfindung ermöglicht so die Bremsung eines Wohnwagens oder eines beliebigen geschleppten Fahrzeugs, ohne in irgendeiner Weise den Steuerkreis des Zugfahrzeugs benutzen zu müssen. Da außerdem das System nicht mit einer wirklichen Pendelbewegung arbeitet, wird es nicht merklich durch eine Schräg-

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lage von 10 bis 20° des Fahrzeugs beeinflusst, an welchem die Vorrichtung befestigt ist, was die langwierige Einstellung des Nullpunkts vermeidet, welche man bei- allen bekannten derartigen Vorrichtungen antrifft.

Man kann zwei grundsätzliche Anordnungen der als Feder wirkenden Lamelle L unterscheiden. Man kann diese entweder lotrecht oder waagerecht anordnen. Es istjzu bemerken, daß die lotrechte Stellung nicht erfordert, daß die Lamelle als Feder wirkt, wenn ihr Stützpunkt gelenkig ist (um eine waagerechte Achse beweglicher Stab). Die Rückholung in die Ruhestellung erfolgt dann durch die Wirkung der Schwerkraft, und eine Federwirkung ist in diesem Fall nicht unerlässlich.

Die Erfindung kann natürlich abgewandelt werden. So kann insbesondere die an die erfindungsgemäße Vorrichtung angelegte Spannung dem Stromkreis unmittelbar von einer Gleichstromquelle geeigneten Werts und mittels einer Handbetätigung zugeführt werden, welche auf dem Instrumentenbrett in Reichweite des Fahrers angeordnet ist und eine Notbetätigung bildet.

Claims

Ansprüche

1. Einrichtung zur Betätigung der Bremsen eines von einem Zugfahrzeug geschleppten Fahrzeuges, gekennzeichnet durch eine an einem der beiden Fahrzeuge befestigte Platte (p) mit einer Rückho!vorrichtung (L, S₁, s ) mit einer magnetischen Masse (m), die etwa parallel zur Achse (F) des Fahrzeuges verschiebbar und in ihre Ausgangsstellung rückführbar ist und einen in der Nähe der Masse (m) und parallel zur Bahn der Masse (m) an der Platte (p) angeordneten magnetischen Umformer (R₁).

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Masse (m) am Ende einer elastischen Lamelle (l) angeordnet ist, deren anderes Ende (bei E) an der Platte (p) befestigt ist, wobei die allgemeine Richtung der elastischen Lamelle senkrecht zu der Achse (F) des Fahrzeuges liegt.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Masse (m) an einem Ende wenigstens einer Feder (s.., s„) befestigt ist, deren anderes Ende an der Platte (p) befestigt ist, wobei die allgemeine Richtung der Feder parallel zu der Achse (F) des Fahrzeuges liegt.

h. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das an der Masse (m) befestigte Rückholorgan durch einen um eine waagerechte Achse schwenkbaren Stab gebildet wird, wobei die Rückholung in die Ausgangsstellung durch die Schwerkraft erfolgt.

5. Einrichtung nach einem der ANsprüche 1 bis ^4-, dadurch gekennzeichnet, daß eine unmagnetische Masse (m) an dem Rückholorgan befestigt ist und mit der magnetischen Masse (Μ) bei ihrer Verschiebung zusammenwirkt.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis S, dadurch gekennzeichnet, daß der magnetische Umformer (K₁) durch wenigstens einen magnetisch empfindlichen Widerstand oder eine HALL-Zelle gebildet wird.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der magnetische Umformer ein magnetisch empfindlicher Widerstand (R-) ist, welcher in Bezug auf die magnetische Masse (m) so angeordnet ist, daß er von dieser beeinflußt wird, sobald sie sich unter der Wirkung einer Verlangsamung verschiebt.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter magnetisch empfindlicher Widerstand (R₂) auf der Bahn der Masse (m) angeordnet ist, der die Widerstandsänderungen des magnetischen Umformers in Funktion der Temperatur ausgleicht.