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Die
Erfindung betrifft eine Fahrzeug-Bremsanlage gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Weiterhin
ist eine solche Bremsanlage aus dem Außendiensthinweis Nr. 304 der
WABCO Fahrzeugbremsen GmbH vom 10.07.1980 bekannt. Diese enthält als Bremszylinder
wenigstens einen Federspeicher-Bremszylinder, dessen mechanische Mittel
zur Betätigung
der Bremsanlage bekanntlich aus wenigstens einer Feder bestehen.
Infolge ihrer Betätigung
durch diese mechanischen Mittel ist diese Bremsanlage zur Festsetzung
eines haltenden oder parkenden Fahrzeugs, also als Feststellbremsanlage bzw.
Parkbremsanlage, geeignet und zugelassen. In diesem Modus der Bremsanlage
ist die Lösekammer des
Bremszylinders völlig
(d. h. bis zum Atmosphärendruck)
druckentlastet. Die Ventileinrichtung stellt durch ihre Verriegelung
in ihrer die Druckzufuhr zu der Lösekammer sperrenden Stellung
sicher, daß die Bremsanlage
nur nach dem Aufheben der Verriegelung durch Druckbeaufschlagung
der Lösekammer des
Bremszylinders gelöst
werden kann. Die bekannte Bremsanlage bietet deshalb auch eine Diebstahlsicherung
des mit ihr ausgerüsteten
Fahrzeugs.
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Die
Verriegelung der Ventileinrichtung erfolgt bei der bekannten Bremsanlage
mittels eines vom Fahrer zu betätigenden
Schlüssels.
Die Funktion der Diebstahlsicherung ist also von der Mitwirkung
des Fahrers abhängig.
Wegen der menschlichen Unvollkommenheit erfolgt der Einsatz der
bekannten Bremsanlage als Diebstahlsicherung nicht immer zuverlässig.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Zuverlässigkeit des Einsatzes der
eingangs genannten Fahrzeug-Bremsanlage als Diebstahlsicherung zu
erhöhen.
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Diese
Aufgabe wird durch die in dem Patentanspruch 1 angegebene Erfindung
gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Die
Erfindung ist zum Einsatz sowohl in pneumatischen als auch in hydraulischen
Bremsanlagen sowie in Motorfahrzeugen und auch in Anhängern geeignet,
wobei der Begriff "Anhänger" sowohl als Deichselanhänger als
auch Sattelauflieger umfassen soll.
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Die
Erfindung wird nunmehr unter Angabe weiterer Vorteile in zeichnerisch
dargestellten Ausführungsbeispielen
erläutert.
Unter durchgehender Verwendung gleicher Bezugszeichen für funktionsgleiche
Bauelemente sowie mit durchgezogenen Linien für Druckleitungen und strichpunktierten
Linien für
elektrische Leitungen zeigen
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1 schematisch
eine Anhänger-Bremsanlage,
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2 eine
andere Ausgestaltung der Bremsanlage nach 1.
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Die
in 1 dargestellte Anhänger-Bremsanlage besteht aus
einer Betriebsbremsanlage und einer Feststellbremsanlage.
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Die
Betriebsbremsanlage ist eine pneumatische Zweileitungs-Anhänger-Bremsanlage
mit einer Vorratsleitung (
2), einem Vorratsbehälter (
16),
einem Anhängerbremsventil
(
17), einer Bremsleitung (
19) und einem Betriebs-Bremszylinder
(
15). Die Vorratsleitung (
2) und die Bremsleitung
(
19) sind über
Druckluftkupplungen (
1 bzw.
18) mit der Druckluftanlage des
Zugfahrzeugs verbindbar, so daß die
Betriebsbremsanlage von dem Zugfahrzeug aus mit Druckluft versorgt
und betätigt
werden kann. Solche Anhänger-Betriebsbremsanlagen
sind allgemein üblich und,
beispielsweise, aus der
US 5251966 bekannt.
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Die
Feststellbremsanlage bildet eine Fahrzeug-Bremsanlage im Sinne der
Patentansprüche. Als
Bremszylinder dieser Anlage kommt jede Bauart in Betracht, die mit
mechanischen Mitteln eine Zuspannkraft erzeugt, die durch Druckzufuhr
zu einer Lösekammer
aufgehoben wird.
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Das
Ausführungsbeispiel
weist als solchen Bremszylinder einen schematisch angedeuteten Federspeicher-Bremszylinder
(
14) auf. Solche Bremszylinder sind üblich und, beispielsweise,
aus der
US 5855460 (dort
4) bekannt.
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Beispielhaft
sei als andere Bauart für
die Feststellbremsanlage geeigneter Bremszylinder auf Verriegelungszylinder
verwiesen.
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Der
Federspeicher-Bremszylinder (
14) und der Betriebs-Bremszylinder (
15)
sind zu einem Kombi-Bremszylinder (
13) zusammengebaut.
Auch solche Zylinder sind üblich
und, beispielsweise, aus der
WO
96/26093 bekannt.
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Die
erwähnten
Bremszylinder können
die einzigen sein, können
aber auch repräsentativ
für mehrere
Bremszylinder stehen.
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Zu
der Feststellbremsanlage gehören
außer dem
Federspeicher-Bremszylinder (14) eine Druckluftleitung
(5, 12), eine Ventileinrichtung (10)
und eine elektrische Leitung (4).
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Die
Druckluftleitung (5, 12) zweigt von der Vorratsleitung
(2) ab und führt
zu der Lösekammer des
Federspeicher-Bremszylinders (14).
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Die
Ventileinrichtung (10) enthält ein 2/2-Wege-Magnetventil
(9), welches in der Druckluftleitung (5, 12)
angeordnet ist. Das 2/2-Wege-Magnetventil (9) nimmt im
bestromten Zustand eine Durchgangsstellung (7) und im unbestromten
Zustand eine Einwegstellung (6) an. In der letztgenannten
Stellung ist das 2/2-Wege-Magnetventil (9) für eine Strömung aus
der Lösekammer
durchgängig und
für eine
Strömung
in die Lösekammer
gesperrt. Wie zeichnerisch angedeutet, ist die Einwegstellung (6)
konstruktiv dadurch hergestellt, daß die in dieser Stellung geschlossenen
Sperrmittel des Ventils durch ein integriertes und parallel zu den
Sperrmitteln angeordnetes und zweckdienlich ausgerichtetes Rückschlagventil
umgangen werden. Mittels des 2/2-Wege-Magnetventils (9)
beherrscht die Ventileinrichtung (10) also die Druckzufuhr
zu der Lösekammer
des Federspeicher-Bremszylinders
(14).
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Die
Ventileinrichtung (10) enthält des weiteren eine Elektronikgruppe
(8). Die elektrische Leitung (4) ist mit der Elektronikgruppe
(8) verbunden und andererseits über eine geeignete elektrische
Kupplung (3) gebräuchlicher
Bauart mit der elektrischen Anlage des Zugfahrzeugs verbindbar.
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Die
Elektronikgruppe (8) dient der Steuerung des 2/2-Wege-Magnetventils
(9). Sie ist so bestückt und
programmiert, daß sie
beim Fehlen einer Versorgungsspannung einen codierten Zustand annimmt,
in dem sie auch nach dem Anlegen einer Versorgungsspannung so lange
verbleibt und das 2/2-Wege-Magnetventil (9) nicht bestromt,
bis sie aus dem codierten Zustand freigeschaltet wird.
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Sind
die elektrische Kupplung (3) sowie die Druckluftkupplungen
(1, 18) von dem Zugfahrzeug getrennt, sind das
2/2-Wege-Magnetventil (9) unbestromt und in seiner Einwegstellung,
die Feststellbremsanlage betätigt
und dadurch der Anhänger festgebremst
und nicht betriebsbereit.
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Zur
Vorbereitung der Inbetriebnahme des Anhängers werden die Druckluftkupplungen
(1, 18) und die elektrische Kupplung (3)
an die Druckluftanlage bzw. die elektrische Anlage des Zugfahrzeugs angeschlossen.
Auch wenn letztere eingeschaltet wird und das Zugfahrzeug in die
Vorratsleitung (2) Druckluft fördert, bleibt der Anhänger festgebremst und
nicht betriebsbereit. Erst wenn der codierte Zustand der Elektronikgruppe
(8) durch Freischaltung aufgehoben wird, löst die Elektronikgruppe
(8) die Bestromung und damit die Umschaltung des 2/2-Wege-Magnetventils
(9) in seine Durchgangsstellung (7) aus, woraufhin
der Federspeicher-Bremszylinder (14) und damit die Feststellbremsanlage
gelöst
und der Anhänger
betriebsbereit wird.
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Aufgrund
ihrer Codierung und der dazu erforderlichen Freischaltung gewährleistet
die Elektronikgruppe (8) eine selbsttätige und ohne Mitwirkung des Fahrers
einsetzende Verriegelung der Ventileinrichtung in ihrer die Druckzufuhr
zu der Lösekammer
des Federspeicher-Bremszylinders
(14) sperrenden Stellung und damit Diebstahlsicherung des
Anhängers.
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Damit
die mittels der Elektronikgruppe (8) erzielte Diebstahlsicherung
nicht durch mechanische Manipulationen an der Ventileinrichtung überwunden werden
kann, ist es zweckmäßig, das
durch eine gestrichelte Einfassung angedeutete Gehäuse der
Ventileinrichtung (10) einschließlich etwaiger Verbindungselemente
zwischen einzelnen Gehäuseteilen durch
geeignete Werkstoffwahl und Formgebung unzerlegbar oder wenigstens
nur mit nicht allgemein zugänglichen
Sonderwerkzeugen zerlegbar auszubilden.
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Zwecks
weiterer Erhöhung
der Sicherheit könnte
die Ventileinrichtung (10) einschließlich des zwischen ihr und
der Lösekammer
des Federspeicherzylinders (14) befindlichen Teils (12)
der Druckluftleitung (5, 12) auch unlösbar oder
wenigstens nur mit nicht allgemein zugänglichen Sonderwerkzeugen lösbar mit
dem Federspeicher-Bremszylinder
(14) oder dem Kombi-Bremszylinder (13) zusammengebaut
werden. Eine solche Fortbildung ist durch eine gestrichelte Umfassungslinie
(11) angedeutet. Mit gleicher Zielsetzung ist es zweckmäßig, auch
die Befestigung des Federspeicher-Bremszylinders (14) bzw.
des Kombi-Bremszylinders (13) im Fahrgestell sowie die
Verbindungen der Übertragungsteile
zur Radbremse so zu gestalten, daß sie unlösbar oder wenigstens nur mit
nicht allgemein zugänglichen Sonderwerkzeugen
lösbar
sind.
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Zur
Codierung und Freischaltung der Elektronikgruppe (8) sind
alle bekannten und geeigneten Verfahren bzw. Mittel einsetzbar.
Beispielhaft werden nachstehend einige solche Verfahren bzw. Mittel
genannt.
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Eine
einfache Lösung
ist eine Schlüsselschaltung,
wie sie für
Alarmanlagen üblich
ist. In diesem Falle ist ein Schlüsselschalter an dem Anhänger an
einer geeigneten Stelle angebracht. Allerdings ist der Schlüsselschalter
nicht ein reiner Ein-Aus-Schalter, sondern enthält eingebaute Widerstände. Bei
Betätigung ändert sich
die nach außen
wirkende Impedanz. Dadurch ist ein einfaches Manipulieren durch Auftrennen
oder Kurzschließen
des Verbindungskabels vom Schlüsselschalter
zu der Elektronikgruppe (8) nicht möglich. Die Elektronikgruppe
(8) würde
diese Manipulation feststellen und in ihrem codierten Zustand mit
der Aufrechterhaltung der Festbremsung des Anhängers als Folge verbleiben.
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Eine
andere Lösung
ist der Einsatz einer Code-Karte, wie sie mit Magnetstreifen von
Kreditkarten, mit elektrischer Kontaktierung von Telefonkarten und
in Transponder-Technik aus der Warensicherung in Kaufhäusern bekannt
ist. Wegen ihrer Unempfindlichkeit gegen die im Fahrzeugbetrieb
auftretenden Umwelteinflüsse
verdient die Ausbildung auf der Basis der Transponder-Technik den
Vorzug. Bei dieser Technik werden die zur Freischaltung erforderlichen Befehle
durch die elektromagnetische Kopplung zweier Spulen berüherungslos übertragen.
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Eine
weitere Möglichkeit
ist die Übertragung der
zur Freischaltung erforderlichen Befehle in Form elektrischer Signale
vom Zugfahrzeug her. Die Übertragung
dieser Signale kann kabelgebunden, z. B. über die elektrische Leitung
(4), gemäß existierender standardisierter
Protokolle (z. B. CAN), aber auch kabellos über Funk erfolgen. Die Generierung
der Signale selbst kann im Zugfahrzeug wie bei den anderen erwähnten Verfahren,
also über
Schlüsselschalter oder
Code-Karte, erfolgen. Der Signalgenerator könnte aber auch fest im Zugfahrzeug
eingebaut sein, beispielsweise in Form eines klei nen elektronischen
Moduls oder integriert in ein anderes ohnehin schon vorhandenes
Steuergerät.
Diese Art der Signalgenerierung würde beispielsweise ermöglichen, daß der Anhänger nur
mit bestimmten Zugfahrzeugen betriebsbereit würde. Auf diese Weise könnte beispielsweise
eine Zuordnung zwischen Zugfahrzeugen und Anhängern eines Transportunternehmens
sichergestellt werden.
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Die
in 2 dargestellte Ausgestaltung der Bremsanlage unterscheidet
sich von derjenigen nach 1 nur durch die Ausbildung der
mit (21) bezeichneten Ventileinrichtung.
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Die
Ventileinrichtung (21) enthält ein 2/2-Wege-Magnetventil
(20), welches im unbestromten Zustand eine Sperrstellung
(22) annimmt. Die in diesem Zustand des 2/2-Wege-Magnetventils
(20) erforderliche Möglichkeit
der Strömung
aus der Lösekammer des
Federspeicher-Bremszylinders
(14) wird durch ein innerhalb der Ventileinrichtung (21)
angeordnetes und das 2/2-Wege-Magnetventil (21) umgehendes Rückschlagventil
(23) sichergestellt. Das Rückschlagventil (23)
ist so angeordnet, daß es
die erforderliche Strömung
aus der Lösekammer
gewährleistet
und eine Strömung
in die Lösekammer
sperrt.
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Anstelle
der in den Ausführungsbeispielen vorgesehenen
Ausbildungen der Ventileinrichtung mit 2/2-Wege-Magnetventilen kann
auch jede andere geeignete Ventilart eingesetzt werden kann.
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Im übrigen gilt
das Vorstehend zu einem Ausführungsbeispiel
Gesagte in direkter oder entsprechender Anwendung auch für das andere
Ausführungsbeispiel,
sofern sich aus den vorstehenden Ausführungen nichts Widersprechendes
ergibt.
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Schließlich erkennt
der Fachmann, daß die Ausführungsbeispiele
den Schutzbereich der Erfindung nicht erschöpfend beschreiben und daß dieser vielmehr
alle Ausgestaltungen umfaßt,
deren Merkmale sich den Patentansprüchen unterordnen. Insbesondere
sei darauf hingewiesen, daß der
Schutzbereich der Erfindung sich nicht nur auf Anhänger-Bremsanlagen,
sondern, mit dem Fachmann geläufigen
Anpassungen, auch auf Motorfahrzeug-Bremsanlagen erstreckt.