-
Vorrichtung zur Anzeige einer Reifenpanne und zur selbsttätigen Abbremsung
des dem Rad mit dem beschädigten Reifen gegenüber angeordneten Rades von Kraftfahrzeugen
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur optischen oder akustischen Meldung einer
Reifenpanne an den Fahrer eines Kraftwagens und zur selbsttätigen Abbremsung des
dem Rad mit dem beschädigten Reifen. gegenüber angeordneten Rades von mit einer
pneumatischen oder hydraulischen Bremsvorrichtung ausgestatteten Kraftfahrzeugen.
-
Es sind bereits derartige Anordnungen bekannt, bei denen sowohl eine
Vorwarnung an den Fahrer eines Kraftfahrzeuges bei einem allmählichen Entweichen
der Luft aus dem Reifen eines Rades, z. B. eines Vorderrades, gegeben wird, als
auch bei völliger Entlüftung des beschädigten Reifens eine selbsttätige Ahbremsung
des dem Rad mit dem beschädigten Reifen gegenüberliegenden Rades erfolgt. Der Zweck
dieser bekannten als auch der erfindungsgemäßen Anordnung besteht in der Verhinderung
von Unfällen, die durch das Entweichen der Luft, insbesondere eines Vorderrades,
entstehen können. Entweicht aus einem der beiden gelenkten Vorderräder infolge einer
Reifenpanne die Luft, so hat das Fahrzeug das Bestreben, infolge der hierbei auftretenden
einseitigen Bremsung seine Fahrtrichtung nach der Seite desjenigen Rades zu verändern,
dessen Luftreifen geplatzt ist.
-
Infolgedessen ist es notwendig, durch eine Gegensteuerbewegung dieser
unerwünschten Fahrtrichtungsänderung entgegenzuwirken. Wegen des
sehr
unterschiedlichen Reaktionsvermögens der einzelnen Fahrer wird diese Gegensteuerbewegung
infolge der Schnelligkeit der Fahrtrichtungsänderung meist zu spät erfolgen, so
daß ein Unfall mit all seinen verhängnisvollen Folgen meist nicht zu vermeiden ist.
Eine Betätigung der Bremse, ,velche bekanntlich auf alle Räder gleichmäßig einwirkt,
Würde ein Schleudern des Fahrzeuges nicht verhindern, da das beschädigte Rad stets
eine größere Bremswirkung aufweist als das gegenüberliegende unbeschädigte Rad.
-
Bei den bekannten Anordnungen zur Verhüfung derartiger Unfälle wird
auf rein mechanischem Wege im Falle einer Panne des einen Rades das diesem gegenüberliegende
unbeschädigte Rad selbsttätig abgebremst, ohne daß der Fahrer eine Bremsbewegung
ausführt. Wenn jedoch der Fahrer beim Auftreten einer plötzlichen Reifenpanne dennoch
unwillkürlich die Hand- oder Fußbremse betätigt, so werden wiederum beide Vorderräder
abgebremst und somit die erstrebte Wirkung vereitelt. Denn nur eine entsprechende
Abbrem,sung des unbeschädigten Rades allein vermag die Bremswirkung des beschädigten
Rades aufzuheben und damit ein Schleudern des Fahrzeuges zu vermeiden. Diese den
bekannten Vorrichtungen anhaftenden Nachteile werden gemäß der Erfindung dadurch
vermieden, daß einerseits in an sich bekannter Weise durch die bei zunächst langsamem
Entweichen der Druckluft aus dem Reifen des beschädigten Rades erfolgende Aufbauchung
des Reifens und dadurch erfolgende Betätigung eines Kontaktes dem Fahrer eine optische
oder akustische Vorwarnung übermittelt wird und daß andererseits mittels eines für
jedes zu überwachende Rad in die pneumatische oder hydraulische Bremsleitung eingeschalteten,
von einem Fühlgestänge betätigten Steuerzylindern nebst Rückschlagventil eine derartige
Umschaltung der Bremsleitung erfolgt, daß unabhängig von dem Verhalten des Fahrers,
d. lt. unabhängig von der Betätigung oder Nichtbetätigung der Hand- oder Fußbremse,
bei starkem Nachlassen des Luftdruckes in dem einen beschädigten Rad lediglich 'das
diesem gegenüberliegende, auf der gleichen oder auf einer anderen Achse angeordnete
Rad selbsttätig abgebremst wird.
-
Das am Achsschenkel eines jeden - zu überwachenden Rades in einer
senkrechten Gleitbuchse gelagerte und unter der Wirkung einer Druckfeder
stehende Fühlgestänge weist an seinem- unteren Ende, also dicht über der Fahrbahn,
einen kufenförmigen Gleitschuh auf, durch den das Fühlgestänge bei einer Reifenpanne
entgegen einer Druckfeder senkrecht nach oben bewegt wird. An dem Gleitschuh ist
seitlich auf der dem zu überwachenden Reifen zugewandten Seite ein elektrischer
Kontakt vorgesehen, der infolge der Reifenaufbauchun g noch zeitlich vor dem Aufsetzen
des Gleitschuhes auf die Fährbahn einen Signalkreis j in an sich bekannter Weise
schließt und hierdurch dem Fahrer eine Vorwarnung erteilt. An -seinem oberen Ende
weist das Fühlgestänge eine z. B. durch Ab kröpfung gebildete Schrä@gflächt auf,
die gegen den mit dem Steuerkolben de: Steuerzylinders festverbundenen Tastbolzen
anliegt und ihn bei Betätigung -des Fü#hl-g:estängP: infolge Bodenberührung innerhalb
des Steuerzylin ders entgegen der Wirkung einer Druckfeder verschiebt.
-
Durch diese Verschiebung des Steuer!ko,lhens im Steuerzylinder wird
der normale Bremsluftweg vom Druckbehälter über das von Hand oder Fuß betätigte
Bremsventil, die anschließende Druckleiturig, den Einlaß- und den Auslaßstutzen
des Steuerzylinders und das Rückschlagventil zum Bremszylinder des beschädigten
Rades gesperrt und gleichzeitig ein Umgehungsweg für die Bremsluft vom Drucl@behälter
über eine andere Druckleitung, einen zweiten Einlaßstutzen des Steuerzylinders,
eine schräg angeordnete Bohrung des Steuerkolbens und einen zweiten Auslaß-stutzen
des Steuerzylinders - mit anschließender Umgehungsleitung zum Rückschlagventil und
Bremszylinder des dem beschädigten Rad gegenüberliegenden. unbeschädigten Rades
freigegeben.
-
Das Rückschlagventil besitzt zwei einander gegenüberliegende Einlaß.stutzen
und einen gemein-! sauren Auslaßstutzen. In seinem Innern sind zwei i miteinander
zusammenwirkende Doppelkolben angeordnet, und zwar ein innerer und ein äußerer Doppelkolben.
Die beiden Kolben des inneren Doppelkolbens sind durch eine zentrisch angeordnete
Stange starr miteinander verbunden, während die beirden Kolben des äußeren, den
inneren Doppelkofben umschließenden Doppelkolbens durch mehrere dünne Stäbe, welche
durch reichlich weit bemessene Bohrungen in den beiden Kolben des inneren Doppelkolbens
hindurchgreifen, miteinander starr verbunden sind.
-
Der innere, unter der Wirkung einer Druck--feder stehende Doppelkolben
liegt unter Mitnahme des äußeren Doppelkolbens gegen eine Dichtung an, so daß bei
normaler Betätigung des Bremsventils, ohne daß ein Reifenschaden vorliegt, die über
den Steuerzylinder eines jeden Rades dem Rückschlagventil zugeführte Bremsluft zum
Bremszylinder gelangen und die beiden auf einander gegenüberliiegenden Enden der
Achse angeordneten Räder gleichmäßig abbremsen mann. Die auf den inneren Doppelkolben
einwirkende Druckfeder greift durch eine zentrische Bohrung des einen Kolbens des
äußeren Döppel`kolbens hindurch. -Tritt eine Reifenpanne. ein; so erfolgt durch
den zugehörigen Steuerzylinder die Umsteuerung des Druckluftweges. Hierbei ist der
Weg zu dem Bremszylinder des beschädigten Rades gesperrt, so daß auch eine Betätigung
der Fuß- oder Handbremse durch den Fahrer ohne Wirkung auf die Bremse des beschädigten
Rades bleibt. Die Bremsluft wird vielmehr über die Umgebungsleitung dem Rückschlagventi1
des unbeschädigten Rades von der entgegengesetzten Seite zugeführt. Hierdurch werden
die beiden Doppelkolben des Rückschlagventils
entgegen der Wirkung
der Druckfeder derart verschoben, daß unter gleichzeitiger Sperrung des-normalen
Einlaßstutzens des Rückschlagventils die Druckluft über den gemeinsamen Auslaßstutzen
des Rücksc.hlagventils zu dem Bremszyllinder des unbeschädigten Rades gelangt und
dieses allein abbremst. Dies ist der Fall, wenn der Fahrer bei Eintreten des Schadensfalles
nicht die Hand- oder Fußbremse bedient. Bedient der Fahrer dagegen das Bremsventil
rechtzeitig, z. B. bereits bei Erscheinen des Vorwarnungssignales, so wirken auf
die beiden Doppelkolben des Rückschlagventils des unbeschädigten Rades drei Kraftkomponenten
ein, und zwar erstens die Druckluft, welche über die normale Druckleitung unid den
Steuerzylinder des unibeschädigten Rades zu dem Rückschlagventil gelangt, zweitens
die in gleicher Richtung wirkende Druckfeder im Innern des Rückschlagventilis, drittens
die infolge der Umschaltung durch den Steuerzylinder des beschädigten Rades über
die Umgehungsleitung dem Rückschlagventil :des unbeschädigten Rades von der entgegengesetzten
Seite zugeführte Druckluft. Da die beiden einander entgegenwirkenden Drücke der
Bremsluft einander gleich sind, heben sie sich in ihrer Wirkung gegenseitig auf,
so daß die Wirkung der Druckfeder des Rückschlagventi.fs allein übrigbleibt und
den Einlaß der Bremsluft auf der normalen Seite des Rückschlagventils freigibt,
so daß die über das rechtzeitig vom Fahrer betätigte Bremsventil und die normale
Bremsleitung geführte Druckluft über den Steuerzylinder des unbeschädigten Rades
und das zugehörige Rückschlagventil zum Bremszylinder des unbeschädigten Rades -gelangt
und dieses allein abbremst. Es ist also bei *der erfindungsgemäßen Anordnung gleichgültig,
ob d'er Fahrer bei Eintritt eines Schadensfalles die Bremsvorrichtung rechtzeitig
bedient oder nicht. Auf jeden Fall findet eine Sperrung der Bremse des beschädigten
Rades statt, ,vährend Idas gegenüberliegende, unbeschädigte Rad gebremst wird. Hierdurch
wird mixt Sicherheit eine Gegen,#virkung gegen die einseitige Bremswirkung des beschädigten
Rades erzielt und ein Schleudern des Fahrzeuges verhindert. Die Anordnung kann auch
so getroffen werden, daß bei einer Reifenpanne eines der Vorderräder ein auf der
gegenüberliegenden Seite des Kraftwagens auf der Hinterradachse angeordnetes Laufrad
abgebremst wird. Auch hierdurch wird ein Schleudern des Fahrzeuges bei Eintritt
einer Reifenpanne eines der Vorderräder verhindert.
-
An Stelle von Druckluft, welche eine sehr weiche Bremsung gewährleistet,
kann auch eine Bremsvorrichtung mit Drucköl gewählt werden, die also hydraulisch
arbeitet. Eine Abänderung der erfindungsgemäßen Anordnung ist hierbei nicht erforderlich.
Diese hydraulisch arbeitenden Bremsvorrichtungen ergeben im allgemeinen eine härtere
Bremswirkung. Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung 'kann eine Kombination
beider Bremsarten, also -der pneumatischen und der hydraulischen Bremsung, verwendet
werden. Dies geschieht erfindungsgemäß dadurch, daß sowohl in den normalen Bremsleitungsweg
unmittelbar hinter dem von Hand oder Fuß zu betätigenden Bremsventil als auch in
die zu den Rückschlagventilen führenden, von den Steuerzylindern gesteuerten Umgehungsleitungen
besondere Zwischenzylinder mit Trennkolben eingebaut sind, bis zu denen der pneumatische
Teil der Bremsanlage reicht, während hinter diesen Trennkolben der hydraulisch arbeitende
Teil der Bremsanlage beginnt. Hierbei wird -die eine Seite des Trennkolbens entgegen
der Wirkung einer Druckfeder von der Bremsdruckluft beaufschlagt, während die andere
Sente des Trennkolbens auf eine hydraulisch arbeitende Öldruckkammer mit anschließender
Öldruckleitung einwirkt. Hierdurch wird eine weder zu harte noch zu weiche Br°msw,inkung
erzielt.
-
Die Öldruckkammer des Trennkolbens ist durch eine mittels eines Rückschlagventils
abgesperrte Leitung mit einem ölvorratsbethälter in der Weise verbunden, daß eine
jeweils erforderliche Ölzufuhr für die öldruckleitung sichergestellt ist.
-
In der Zeichnung sind einige der möglichen Ausfiihrungsformen des
Erfindungsgegenstandes beispielsweise dargestellt, und es zeigt Abb. i ein Schema
der Gesamtanordnung, Abb. 2 ein Rad mit der erfindungsgemäßen Anordnung in Seitenansicht,
Abb. 3 ein Rad mit der erfindungsgemäßen Anordnung in Vorderansicht, Abb. 4 das
Zusammenwirken von Fühlgestänge und Steuerzylinder, Ab!b.5 ein Rückschlagventil
gemäß der Erfindung, Abb.6 ein Schema der Gesamtanordnung mit eingebauten Trennkolben
für pneumatisch-hydraulischen. Betrieb.
-
Abb. 7 einen Trennkolben im Schnitt.
-
Wenn kein Schadensfall vorliegt, gelangt gemäß Abb. i bei Betätigung
des Bremsventils 2 durch den Fahrer die im Druckluftbehälter i aufgespeicherte Bremsluft
über die gestrichelt gezeichneten Leitungen 9, io zu den Steuerzylindern 3, 4 und!
von dort über die ebenfalls gestrichelt gezreichneten Leitungen 26, 26' zu den Rückschlagventilen
7, 8 und den Bremszylindern 5, 6, so daß beide Räder 15 und 16 gleichmäßig gebremst
werden. Entweicht die Luft z. B. aus dem Reifen 15 langsam, so wird zunächst der
elektrische Kontakt 13 durch -die Ausbauchung ,des Reifens 15 geschlossen, wodurch
dem Fahrer ein Vorsignal gegeben wird. Ist die Druckluft im Reifen 15 ganz entwichen,
so setzt der am unteren Ende des Fü'hlgestänges i i angeordnete Gleitschuh 17 auf
der Fahrbahn auf und drückt das Gestänge i i entgegen der Wirkung der Feder i9 nach
oben.
-
Gemäß Abb. 2, 3 und 4 wird der Tastbolzen 22 des Steuerzylinders 3
durch die Schrägfläche 21 des Fühlgestänges i i in :den Steuerzylinder hineingedrückt
und verschiebt hierbei den Steuerkoben 23 entgegen der Wirkung der Feder 24. Hierbei
wird durch den Kolbenteil 42 die .am Stutzern 25 befestigte Druckleitung 9, io abgesperrt,
so daß
keine Bremsluft mehr über das Bremsventile und den Steuerzylinder
zu dem Rückschlagventil 7 und dem Bremszylinder gelangen kann. Infolge dieser Umsteuerung
gelangt die Bremsluft aus dem Behälter i über die stark ausgezogene Leitung 27 zu
dem Stutzen 5o des Steuerzylinders 3. Die schräge Bohrung 29 im Steuerkolben 23
gibt den Weg 51 zum Auslaßstutzen frei, so daß die Bremsluft über die Umgehungsleitung
30 zu dem Rückschlagventil 8 des unbeschädigten Rades 16 gelangt.
-
Wie aus A,bb.5 hervorgeht, tritt die über die Umgehungsleitung 3o
geführte Bremsluft beim Auslaß des Rückschlagventils 8 ein und verschiebt die beiden
Doppelkolben 32, 34. entgegen der Druckfeder 38 unter gleichzeitiger Absperrung
der normalen Eintrittsöffnung der Leitung 26, 26' so weit nach links, daß die eingetretene
Druckluft durch die Öffnung des Stutzens 4.2 zum Bremszylinder 6 des unbeschädigten
Rades 16 gelangt und das Rad 16 allein abbremst. Die vorstehenden Ausführungen gelten
sinngemäß bei einer Panne des rechten Reifens 16.
-
Die Anordnung nach Abb. 6 entspricht in allen Teilen der Anordnung
nach Abb. i. Der einzige Unterschied gegenüber der iii A bl>. i dargestellten Anordnung
besteht darin, daß unmittelbar hinter dem vom Fahrer zu bedienenden Bremsventil
ein Zwischenzylinder mit Trennkolben 46 angeordnet ist und daß ferner die gleiche
Anordnung eines Zwischenzylinders mit Trennkolben in den zu den Rückschlagventilen
7, 8 führenden Umgehungsleitungen 30, 31 vorgesehen ist. Wie aus Abb. 7 hervorgeht,
ist die Seite 43 des Trennkolbens 46 mit der aus dem Druckluftspeicher i stammenden
Bremsluft beaufschlagt, während die Kammer44 und die anschließende weiterführende
Leitung 30',
31' mlit Öl gefüllt ist, so daß ein in der Druckluftseite auftretender
Druck unmittelbar an die Öldruckseite weitergeleitet wird. Die Leitung d.5 steht
mit einem ölgefüllten Vorratsbehälter in Verbindung, aus dem im Bedarfsfalle jederzeit
Öl durch- das Rückschlagventil 4.8 in die Kammer .44. nachströmen kann.
-
Die erfindungsgemäße Anordnung arbeitet nicht nur bei einem auftretenden
Reifenschaden einwandfrei, sondern auch dann, wenn z. B. infolge von Glatteis od.
dgl. der Kraftwagen von der festen Fahrbahn abrutscht und hierbei mit einem Vorderrad
in weichen Boden gerät, weil hierbei der Gleitschuh 17 ebenfallis nach oben gedrückt
wird' und die Bremsung des gegenüberliegend angeordneten Radeis 16 bewirkt, wodurch
am Steuer des Fahrzeuges ein entsprechendes Gegenmoment sich ergibt, das das Fahrzeug
wieder auf diie feste Fahrbahn zurückbringt.