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Vorrichtung zum Abbremsen von Fahrzeugen, insbesondere von Kraftfahrzeuganhängern
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abbremsen von Fahrzeugen und insbesondere
von Kraftfahrzeuganhängern.
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Die. Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, derartige Bremsvorrichtungen
zu verbessern und zu vereinfachen, wobei vorzugsweise an die Bremsvorrichtungen
der Anhänger von Kraftfahrzeugen gedacht ist, ohne daß sich die Erfindung auf derartige
Anhänger beschränkt.
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Größere Lastkraftwagen mit Anhänger werden heute fast durchweg durch
Druckluft oder irgendeine andere Hilfskraft abgebremst, so daß der Fahrer nur die
Hilfskraft steuert, nicht aber die Bremskraft selbst erzeugt.
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Zum Abbremsen derartiger Anhänger sind ebenfalls durch Druckluft betätigte
Bremssysteme entwickelt worden, die sich in der Praxis durchaus bewährt haben.
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Für leichtere Lastkraftwagen jedoch, die nicht mittels irgendeiner
Hilfskraft abgebremst werden, wird zum Abbremsen der Anhänger häufig eine Auflaufbremse
benutzt, gegen die an sich erhebliche Bedenken bestehen. Letztlich dient bei einer
Auflaufbremse auch nur der Zugwagen zum Abbremsen des Anhängers, wodurch gerade
in Fällen der Gefahr keine genügende Abbremsun_g des Zuges gewährleistet ist. Außerdem
neigen die Bremsbeläge bei Auflaufbremsen infolge der nicht zu vermeidenden Auflaufstöße
zu starken Abnutzungen.
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Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, insbesondere die Bremsung
der Anhänger von derartigen leichteren Fahrzeugen zu verbessern.
Erfindungsgernäf;:
- wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die ' Federarbeit des Laufwerkes des l Fahrzeuges
gespeichert und zum Anziehen der Bremsvorrichtung benutzt wird. Dieser Erfindungs-.
gedanke kann zwar allgemein bei Fahrzeugen jeder Artbenutzt werden, seine Ausführung
bietet aber besondere Vorteile bei Anhängern von irgendwelchen Kraftfahrzeugen,
und vor allem bei den leichten, beispielsweise einachsigen Anhängern von Personenkraftwagen.
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Der Erfindungsgedanke ermöglicht auf einfache Weise die Schaffung
einer stets zur Verfügung stehenden Bremskraft, die auch dann, wenn der Zugwagen
selbst nicht mehr genügend abgebremst werden kann, den Anhänger unabhängig von dem
Zugwagen abzubremsen vermag.
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Der Erfindungsgedanke kann auf verschied-enartize Weise durchgeführt
werden. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Ertindung wird die Relativbewegung
zwischen Radachse und Fahrzeugrahmen dazu benutzt, um eine Pumpe zum Unterdrucksetzen
eines Strömungsmittels anzutreiben, mittels deren die Falirzeügbreinseti angezogen
werden.
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Eine Speicherung der Federarbeit ist auf diese Weise besonders leicht
möglich. Hierbei wird es sich meist empfehlen, als Strömungsmittel eine Flüssigkeit
und insbesondere Öl vorzusehen, ohne daß die Anwendung des-Erfindungsgedankens von
anderen Strömungsmitteln und itisbesondere° Luft ausgeschlossen sein soll.
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Der Speicherselbst wird zweckmäßigerweise als ein auf einen verschiebbaren
Kolben wirkendür 1# ederspeicher ausgebildet, wobei dieser Kolben im nachfolgenden
auch als Speicherkoll:en bezeichnet wird.
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Zur weiteren Verbesserung des Erfindungsgedankens sind im Hubraum
des Arbeitskolbens mehrere federbelastete Überdruckventile angeordnet, die im nachfolgenden
auch als Belastungsventile bezeichnet werden, wobei die Vorspamiun#,,' der einzelnen
Federn verschieden ;gewählt ist, und zwar entsprechend den jeweils- gewünschten
Belastungen des abzubremsenden Fahrzeugs. Die Spannung dieser Federn kann zwar auch
von Handverstellt werden; es empfiehlt sich aber, diese Belastungsventile längs
des wirksamen Hubes des Arl)ü!itgkolbens anzuordnen, wobei - die Vorspannung der
einzelnen Federn in dem Maße wechselt, wie ihr Abstand von -der Ruhestellung des
Arbeitskolbens größer wird.. Hierbei muß der Abstand in Vbereinstimmung mit.der
Durcbfederung des Fahrzeugs im Ruhezustand bei der jeweiligen Belastung dexart'-ge@-äblt--werden,
daß das vorhergehende Ventil- mit -der- geringeren -Federbelastung in dem neuefi_
Ruhezustand abgedeckt ist: Auf diese Weise ergibt sich eine -selbsttätige Anpassung
des jeweiligen. Bt'em"sdruckes. an die $elastung des Fahrzeugs. Eine derartige Anpassungsmöglichkeit
ist beim also nur dann vollständig gespannt, -wenn der Anhänger am stärksten belastet
und das Belastungsventil mit der größten Vorspannung benutzt wird. Bei dem niedriger
--gespannten Belastungsventil wird nur ein entsprechend geringerer Teil des Hubes
des Speicherkolbens ausgenutzt. Das Hubvolumen des Speicherkolbens kann jedoch derart
groß gewählt werden, daß es bequem für eine genügend .große Anzahl von Bremsungen
ausreicht. Hierbei ist zu bedenken, daß während der Fahrt das Speichervolumen binnen
ganz kurzer Zeit -infolge des ständig durchfedernden Fahrzeugs wieder aufleladen
wird.
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Im allgemeinen haben sich drei Belastungs-@-entile als vollständig
ausreichend erwiesen, um ,dien Belastungsstufen des Fahrzeugs gerecht ztt .werden.
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Obwohl der Erfindungsgegenstand vor allem im Abbremsen von Anhängern
besonders erwünscht und bisher in unvollkommenem Ausmaße erreicht worden. Der-Speicherkolben.
wird hierbei nur dann vollständig. zurückgeschoben, seine Speicherfeder Zusammenhang
mit der Abbremsung von Anhängern beschrieben wird, wird ausdrücklich beinerkt; daß
der Erfindungsgegenstand auch für Zugwagen benutzt werden kann.
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Eine weitere Verbesserung des Erfindungsgegen-:tandes besteht darin,
daß der Arbeitskolben mit einem federbelasteten Ventil versehen ist, das derart
mit einem in Abhängigkeit von der Bewegungsgeschwindigkeit des Arbeitskolbens arbeitenden
Dämpfungsglied verbunden ist, daß bei sehr schnellem Förderhub des Kolbens das Dämpfungsventil
infolge Zurückbleibens des Dämpfungsglieds geöffnet wird.
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Das Dämpfungsglied ist hierbei vorzugsweise als Strömungsmitteldämpfer
ausgebildet. Eine derartige Vorrichtung ist insbesondere bei Leerfahrt zweckmäßig,
um zu verhindern, daß bei großen Schlaglöchern der Arbeitskolben durch zu weites
Durchpumpen den Speicher zu -hoch auflädt, weil dann bei Bremsung ein Blockieren
der Räder eintritt. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird das
Anziehen der Bremsen elektrisch in Abhängigkeit von der Einschaltung des Stopplichtstroms-des
Fahrzeugs gesteuert. Dies kann beispielsweise dadurch bewirkt werden, daß in den
-Stopplichtlzreis ein Elektromagnet eingeschaltet ist, der einen Steuerschieber
betätigt, durch welchen der Zufluß des Druckmittels zu den Bremsen geregelt wird.
Hierbei kann der Elektromagnet aus zwei Spulen bestehen, die je nach der-Spannung
der elektrischen Anlage des. Fahrzeugs parallel oder hintereinander geschaltet werden.
Um bei Beschädigung der elektrischen Leitung oder-beim Abreißen des Anhängers ein
selbständiges und sofortiges Bremsen zu bewirken, muß der Magnet unter Ruhestrom
in Bremslösestellung stehen und bei Stromunterbrechung in die -Bremsstellung gehen.
Die Schaltung erfolgt hierbei über ein Relais. -Unabhängig hiervon und zusätzlich
hierzu kann auch die Steuerung der Breiasen mechanisch bewirkt werden.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsforen -sind der Arbeitszylinder mit
seinem Kolben und der
Speicherzylinder Mit seinem Kolben in einem
gemeinsamen Gehäuse untergebracht, das vorzugsweise an dem Fahrzeugrahmen befestigt
ist.
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Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in vereinfachter
Darstellung. An Hand dieser Zeichnung sind auch weitere Verbesserungen und zweckmäßige
Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes beschrieben. Es zeigt - .
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Fig. i eine Seitenansicht auf einen, einachsigen Anhänger, der mit
einer erfindungsgemäß ausgebildeten Öldruckbremse --ersehen ist;-Fig.2 einen Längsschnitt
durch die erfindungsgemäß ausgebildete Öldruckbremse der Fig. i in vereinfachter
Darstellung und größerem Maßstahe, Fig. 3 einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäß
ausgebildete öldruckbremse in noch größerem Maßstabe, und zwar in der Art der tatsächlichen
Ausführung, Fig. d. eine Ansicht auf die Bremsvorrichtung der Fig. 3, teilweise
nach Linie-IV-IV dieser Figur geschnitten.
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Gemäß Fig. i besteht der Einachsanhänger aus einem Wagenkasten i und
einem Räderpaar 3, für deren Lagerung Achslager 2 vorgesehen sind, die über Achskurbeln
6 mit einem Torsionsstab 7 in Verbindung stehen. Zum Kuppeln mit. dem nicht dargestellten
Zugwagen dient eine Deichsel d. mit einer Kupplungsvorrichtung 5. Die Federbewegungen
der Räder 3 «-erden über einen Bremsbetätigungshebel 38 auf eine Stange 8 zum Antriebe
einer Pumpe übertragen, die in dem Gehäuse 9 angeordnet und in Fig.2 näher dargestellt
ist. In dem Gehäuse 9 ist ein Arbeitszylinder io und ein Speicherzylinder ii angeordnet,
wobei sich oberhalb dieser beiden Zylinder ein Vorratsbehälter 12 befindet, der
im wesentlichen mit einer Flüssigkeit, insbesondere mit Öl, angefüllt ist.
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In dem Arbeitszylinder io ist ein Arbeitskolben 13' hin und her verschiebbar
angeordnet, der von der Stange 8 über ein Gelenk 14 angetrieben wird.
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Derjenige Teil des Zylinderraumes, der links von dem Arbeitskolben
13 in der Fig. 2 liegt, dient als Förderraum. Er steht über drei federbelastete
Rückschlagventile 15, 16, 17 mit dem Vörratshehälter i2 in Verbindung. Die
drei Rückschlagventile 15, 16, 17 sind in der Hubrichtung des Kolbens
13 hintereinander angeordnet, wobei die Feder i8 das Ventil 15 weniger belastet
als die Feder i9 das Ventil 16, so daß sich das Ventil 15 bei einem geringeren Druck
öffnet als das Ventil 16. In entsprechender `''eise ist das Ventil 17 durch die
Feder 2o stärker belastet als das Ventil 16 durch die Feder i9.
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Außerdem steht der Förderraum des Zylinders mit dem Vorratsbehälter
über ein Rückschlagventil bzw. Einlaßventil 2i in Verbindung.
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Zwischen dem Förderraum und dem Speicherzylinder i i ist ein sich
nach dem Speicherzylinder zu öffnendes Rückschlagventil 22 angeordnet. Der Kolben
23 des Speicherzylinders steht unter der Belastung einer Feder 2q..
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Gesteuert wird das von dem Kolben 13 unter Druck, gesetzte und im
Zylinder zi gespeicherte Druckmittel mittels eines Steuerventils 25;-.das von einem
Elektromagnet 26 auf die beschriebene Weise bewegt = wird. Eine Leitung 39 führt
von dem Speicherzylinder i i zu dem Steuerschieber 25, der mit den Radzylindern
der Bremsvorrichtung über eine Leitung 27 verbunden ist.
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Das Druckmittel wird von den Radzylindern über die Leitung 2;7 und
dem Steuerschieber 25 durch eine Leitung 28 zu dem Vorratsbehälter i2 zurückgeführt.
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Durch eine stärkere Belastung des Wagenkastens i des Anhängers wird
der Arbeitskolben 13 nach links bewegt. Das Ventil 15 ist derart angeordnet,
daß es von dem Kolben: 13 bei einer bestimmten Belastung des Wagenkastens
bei ruhendem Fahrzeug abgedeckt wird.
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Bei unbelastetem Fahrzeug spricht nur das Ventil 15 an, in
dem der Druck des in dem Speicherzylinder i i geförderten Druckmittels entsprechend
gering ist.
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In Übereinstimmung hiermit wird auch der Speicherkolben 23 nur zu
einem Teil seines Hubes zurückgedrückt. Bei stärkerer Belastung spielt der Kolben
13 nur zwischen seiner Ruhestellung links von dem Ventil 15 und dem Ventil 16. Nur
das Ventil 16 spricht an, so daß der Druck in dem Speicherzylinder i i größer und
der Speicherkolben 23 weiter nach rechts in der Fig. 2 zurückgeführt wird. Bei der
größten zulässigen Belastung des Anhängers i wird auch das Ventil 16 von
dein Kolben 13 überdeckt. :hur das Ventil 17 spricht an, so daß der Druck im Speicherzylinder
i .i entsprechend hoch ist und der Kolben 23 in seine äußerste rechte Endstellung
gedrückt wird.
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In Fig. 3 und .I ist die Öldruckbremse der Fig. 2 etwas genauer dargestellt.
Der Steuerschieber 25 wird hier über einen Winkelhebel 29 und eine. Stellschraube
3o angetrieben. Zur Betätigung des Winkelhebels dient nicht nur der Elektromagnet
26, sondern zusätzlich auch ein von Hand betätigter Hebel 3i.
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Das Rückschlagventil22 für den Auflauf von dem Förderraum des Arbeitszylinders
io zu dem Speicherzylinder i i ist hier auf an sich bekannte Weise als Ringmanschette
ausgebildet, deren Dichtlippen in der Richtung von links nach rechts der Fig.3 Öl
durchlassen, jedoch nicht zurück, da die Lippen an die Wandung durch den Öldruck
gepreßt werden. Für die Speicherfeder 2.I ist die Form eines Tellerventils gewählt.
Der Kolben 13 ist außerdem mit einem durch eine Feder 32 belasteten Ventil 33 versehen.
Dieses Ventil wird durch eine Dämpfungsscheibe 34. gesteuert, deren in der Fig.
3 gezeigte rechte Seite über eine Leitung 35 mit dem Vorratsbehälter 12 in Verbindung
steht. Ihre linke Seite steht ebenfalls über die Kanäle 36 in der Zylinderbuchse
und die Bohrung 37 mit dem Vorratsbehälter in Verbindung. Wenn der Kolben 13 seinen
Förderhub mit normaler Geschwindigkeit ausführt, wird das Ventil 33 durch die Feder
32 auf seinen Sitz gedrückt. Falls jedoch, insbesondere bei Leerfahrt, das Fahrzeug
durch ein Schlagloch fährt, wird der Kolben 13 mit so großer
Geschwindigkeit
auf seinem Förderhub bewegt, daß die Dämpfungsscheibe 34 infolge der Strömungswiderstände
des Druckmittels zurückbleibt und das Ventil 33 entgegen dem Widerstand der Feder
32 öffnet. Weitere Kanäle in dem Ventil und dem Kolben sorgen dafür, daß während
dieser Bewegung keine Unterdrücke auftreten.