-
Vorrichtung zur Bremskraftsteuerung für Auflaufbremsen von Kraftfahrzeuganhängern
od. dgl. Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Bremskraftsteuerung
für Auflaufbremsen von Kraftfahrzeuganhängern od. dgl. und soll die an sich bereits
bekannte Aufgabe lösen, durch eine den Bremsverlauf beeinflussende Zusatzkraft bis
zu einer Ansprechschwelle die Bremsbetätigung zu verzögern und nach Überschreiten
der Ansprechschwelle die Bremsung zu unterstützen. Hierdurch wird einerseits ein
unerwünschtes Ansprechen der Bremse bei kleineren Auflaufkräften verhindert und
deshalb ein besonders ruhiger Lauf gewährleistet, während andererseits in Fällen
der Gefahr eine Unterstützungskraft für die Bremsung gewonnen und dadurch die Fahrsicherheit
erhöht wird.
-
Die anfängliche Bremsverzögerung und spätere Bremsverstärkung erfordern
einen bestimmten Gang der auf das Bremssystem einwirkenden Zusatzkraft. Da diese
zunächst bis zur Ansprechschwelle der Auflaufkraft entgegenwirken und dann die Bremskraft
unterstützen soll, muß sich die Zusatzkraft über den Auflaufweg nach Größe und Richtung
ändern. Die üblichen einfachen Auflauffedern, gegebenenfalls in Verbindung mit Dämpfern,
im Bremsgestänge bzw. in der Anhängerdeichsel, können die geforderten Bedingungen
nicht erfüllen.
-
Es sind zwar bereits komplizierte Feder- und Hebelsysteme, auch solche
in symmetrischer Anordnung, für die Lösung der gestellten Aufgabe bekanntgeworden,
die über einen Totpunkt arbeiten und damit eine Umkehr der wirksamen Kraftrichtung
gestatten. Auch Federsysteme, die nur über einen Teil des Auflaufweges wirken, sind
verwendet worden, um den Gang der Zusatzkraft im gewünschten Sinne zu beeinflussen.
Allen diesen bekannten Federsystemen haftet jedoch der Mangel an, daß sie letzten
Endes nur einen Kompromiß zwischen verschiedenen Vorgegebenheiten bilden und deshalb
den angestrebten Kräfteverlauf lediglich unvollkommen und annäherungsweise verwirklichen
können, da ihnen durch die gegebenen natürlichen Federcharakteristiken eine Grenze
in ihrer Variationsmöglichkeit gesetzt ist. Es ist eine beim Auflaufen des Anhängers
auf den Zugwagen wirkende Bremsvorrichtung bekanntgeworden, bei der eine Feder mit
einem kurvenartig ausgebildeten, auf das Bremsgestänge einwirkenden Schwenkhebel
zusammenarbeitet und sich der Angriffspunkt der Feder auf dem Hebel verschiebt.
Es wurde dabei also eine Gleitkurve zur Übertragung einer Zusatzkraft auf das Bremsgestänge
verwendet. Mit dieser Bauart konnte jedoch die Aufgabe der Bremsverzögerung mit
nachfolgender Bremsunterstützung nicht gelöst werden, ganz abgesehen von den schwerwiegenden
konstruktiven Nachteilen, die ein solcher schwenkbarer Kurvenhebel an einem Bremsgestänge
mit sich bringt.
-
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bremskraftsteuerung für
Auflaufbremsen von Kraftfahrzeuganhängern, bei der eine Federkraft zunächst der
Auflaufbewegung entgegenwirkt und nach überschreiten eines Totpunktes diese unterstützt,
unter Verwendung einer Gleitkurve zur Übertragung der Zusatzkraft auf das Bremsgestänge.
Die Mängel der bekannten Vorrichtungen der vorliegenden Art werden gemäß der Erfindung
dadurch überwunden, daß mit dem einen der den Anhänger und den Zugwagen kuppelnden
Zugdeichselteile als Gleitkurve eine Kurvenscheibe starr verbunden ist und auf dem
anderen Zugdeichselteil eine Hebelanordnung befestigt ist, über die die Federkraft
auf die Kurvenbahn einwirkt.
-
Durch diesen Gedanken wird in erster Linie der Vorteil erreicht, daß
durch eine weitgehende Freiheit in Gestaltung, Formgebung und Krümmung der Gleitkurvenbahn,
über die die Zusatzkraft angreift, jeder gewünschte Gang der wirksamen Komponente
unabhängig von den durch die gegebene Federcharakteristik gesetzten Grenzen eingestellt
werden kann. Durch die Kurvenform, Krümmung und Steigung der Gleitbahn wird die
Zusatzkraft so gelenkt, daß die auf das Bremssystem wirkende Komponente zunächst
der Auflaufkraft entgegenwirkt, um bis zu einer Ansprechschwelle die Bremsbetätigung
zu verhindern. Hierfür steigt die Kurvenbahn im ersten Teil des Auflaufweges bis
zu einem Gipfel an. Nach Überschreiten des Gipfels fällt die Kurve wieder ab, und
dabei kehrt sie die Zusatzkraft in der Richtung so um, daß ihre wirksame Komponente
die Bremsung unterstützt. Durch entsprechende Wahl der Steigung im ansteigenden
Kurventeil kann die Bremsverzögerung eingestellt werden, die nach den Richtlinien
für die Prüfung von Fahrzeugteilen vom 27. Mai 1957
so bemessen
werden soll, daß die Bremse erst bei einer Deichselkraft von etwa 20/a des Anhängergewichtes
bei einer zulässigen Höchstgeschwindigkeit von mehr als 20 km/h anspricht bzw. bei
einer Deichselkraft von etwa 111/e des Anhängergewichtes bei einer zulässigen Höchstgeschwindigkeit
bis 20 km/h. Die im zweiten Teil des Auflaufweges wirksame Bremsverstärkung kann
je nach Wahl der Steigung auf der abfallenden Kurvenstrecke in ihrem Gang beeinfiußt
werden. Man kann die Bremsverstärkung beispielsweise entweder mit zunehmender Auflaufkraft
geringer werden lassen oder konstant halten oder auch zunehmen lassen, je nachdem,
wie man die Kurve ausbildet. Vorteilhaft fällt die Gleitkurve gegen Ende des Auflaufweges
mit zunehmender Steilheit ab. Hierdurch kann sowohl eine zunehmende Bremsverstärkung
als auch ein Ausgleich einer Krümmung der Federcharakteristik erreicht werden. Die
Zusatzkraft, die ein Gewicht oder eine Federkraft sein kann, wirkt zweckmäßig senkrecht
zur Auflaufrichtung auf die Gleitkurve ein, sie kann jedoch eventuell auch schräg
zur Kurve angreifen. Die Kraft kann über eine Hebelübersetzung auf die Gleitkurve
übertragen werden. Die Gleitkurve wird vorteilhaft als Kurven- oder Kulissenscheibe
auf einem der gegeneinander verschiebbaren Deichselteile befestigt, und eine über
eine Hebelübertragung auf die Gleitkurve wirkende Feder, z. B. Druckfeder, wird
auf dem anderen Deichselteil angeordnet. Es können in Weiterbildung des Erfindungsgedankens
auch zwei spiegelbildlich zueinanderliegende Gleitkurven verwendet werden, auf die
zwei gegeneinander gerichtete Zusatzkräfte so einwirken, daß sich die Querkraft
aufhebt. Die über die Gleitkurve wirkende Zusatzkraft kann mit weiteren im Brems-
bzw. Deichselgestänge entweder bereits vorhandenen oder zusätzlich eingefügten Federn
(z. B. einer üblichen Anzugsfeder und einer Autla affeder) sowie mit Dämpfern in
sinnvoller Weise zusammenarbeiten.
-
Verdeckter Einbau aller zugehörigen Elemente in den inneren Hohlraum
der Anhängerdeichsel ist zweckmäßig.
-
Eine zusätzliche Dämpfung des Systems kann unter Umständen eingespart
werden, wenn die durch die Zusatzkraft an der Gleitkurve ausgeübte Querkraft an
einer Reibfläche oder an einem Lager zur Dämpfung ausgenutzt wird.
-
Die Erfindung ist in einigen Ausführungsbeispielen an Hand von Zeichnungen
näher erläutert, und zwar zeigen F i g. 1 bis 4 verschiedene Anhängerzugdeichseln
in vereinfachter schematischer Darstellung mit verschiedenen Bauarten erfindungsgemäßer
Auflaufbremsmechanismen, F i g. 5 ein Konstruktionsbeispiel einer Ausführungsform
und F i g. 6 ein Diagramm einer mit der Auflaufbremse nach der Erfindung erzielbaren
Bremscharakteristik.
-
In F i g. 1 ist der Auflaufbremsmechanismus in ein mit dem Anhänger
1 verbundenes Zugdeichselrohr 2 eingebaut, in dessen Lagern 3, 4 eine Zugstange
5 mit Zugöse 6 in bekannter Weise verschiebbar gelagert ist. Zwischen einem Anschlag
7 an der Zugstange 5 und dem Lager 3 kann in bekannter Weise im Inneren des Zugdeichselrohres
2 eine Anzugfeder 8 und zwischen dem Anschlag 7 und dem Lager 4 eine Auflauffeder
9 vorgesehen sein. Ferner kann man in ebenfalls bekannter Weise im Zugdeichselrohr
einen hydraulischen oder Luftkolbendämpfer 10 zur Stoßdämpfung zwischen der Zugstange
5 und einem festen Angriffspunkt anordnen. Über einen Seilzug oder Gestänge 11 wird
die Bremskraft auf die Bremstrommeln des Anhängers übertragen. Gemäß der Erfindung
ist auf der Zugstange 5 eine Kurvenscheibe 12 mit einer in bestimmter Weise gekrümmten
Gleitkurve befestigt, auf die eine Zusatzkraft über eine Gleitrolle 16 übertragen
wird. Die Zusatzkraft wird durch eine Druckfeder 18 geliefert und über einen
Hebel 17 auf die Gleitrolle 16
und die Gleitkurve 12 übertragen. Durch
den Hebel 17 kann je nach den Gegebenheiten eine Kraftübersetzung oder Untersetzung
erreicht werden. Beim anfänglichen Auflaufen des Anhängers auf den Zugwagen wird
die Zugstange 5 mit der Gleitkurve 12
nach hinten verschoben. Dabei
läuft die unter Wirkung der Zusatzkraft stehende Gleitrolle 16 auf der Kurve schräg
bis auf deren Gipfel hinauf. In diesem Gebiet des Auflaufweges, in dem der Anhänger
nur wenig aufläuft, ensteht durch die Zusatzkraft eine der Auflaufkraft entgegenwirkende
Kraftkomponente, durch die die Auflaufkraft vermindert und damit eine Bremsverzögerung
bis zu einer Ansprechschwelle erzielt wird. In diesem Falle wird der Anhänger in
den unteren Bremsstufen vom Zugwagen zurückgehalten. Bei stärkerem Auflaufen durch
stärkere Bremsung am Zugwagen od. dgl. schiebt sich die Gleitrolle 16 über den Gipfelpunkt
der Gleitkurve, und dabei kehrt sich die Richtung der wirksamen Kraftkomponente
um, so daß diese nunmehr der Auflauffeder 9 entgegenwirkt und die Auflaufbewegung
unterstützt. Dieser Vorgang kann bis zur völligen Aufhebung der Auflauffederkraft
gesteigert werden. Es ist also durch die über die Gleitkurve gelenkte Zusatzkraft
möglich, über die Auflaufkraft des Anhängers hinaus zusätzlichen Auflaufdruck zu
erzeugen, durch den die Bremsung unterstützt und verstärkt wird, was in besonderen
Gefahrenfällen die Sicherheit erhöht, ganz besonders dann, wenn die Kupplung reißt,
weil dann die Bremskraft bestehenbleibt. Durch entsprechende Formgebung der Kurvenscheibe
12 kann jeder gewünschte Bremseffekt erreicht werden. Durch Versteilerung der Kurve
gegen das Ende des Auflaufweges zu kann die Bremsverstärkung in diesem Zustand noch
weiter erhöht werden.
-
Durch die von der Zusatzkraft erzeugte Querkraft entsteht an den Lagern
3, 4 eine Reibung, die unter Umständen zur Dämpfung nutzbringend verwertet
werden kann.
-
In F i g. 2 sind zwei Gleitkurven 12 und 12a sowie Hebel 17,
17a und Druckfedern 18, 18a spiegelbildlich angeordnet, um die Wirkung der Querkraft
aufzuheben. Die gleiche Wirkung kann mit der Bauart nach F i g. 3 erreicht werden,
bei der die Gleitkurven 12, 12a in das Innere des Zugdeichselrohres 2 eingebaut
sind. Zwischen den Hebeln 17,
17a ist in diesem Falle nur eine Druckfeder
18 vorgesehen. Bei der Ausführungsform nach F i g. 4 sind an Stelle von Druckfedern
zwei Zugfedern 19, 19 a zur Erzeugung der Zusatzkraft an den spiegelbildlich liegenden
Gleitkurven 12, 12a verwendet.
-
F i g. 5 zeigt nähere konstruktive Einzelheiten der in F i g. 1 im
Prinzip dargestellten Ausführungsform. In dem Diagramm in F i g. 6 ist der Gang
der wirksamen Zusatzkraftkomponente über dem Auflaufweg
W
aufgetragen. Die Komponente A wirkt bis zum Umkehrpunkt U (=Ansprechstelle
der Bremse) auf dem Gipfel der Kurve der Auflaufkraft entgegen und verstärkt diese.
Die vom Umkehrpunkt U an entgegengesetzt gerichtete Komponente B wird zur Bremsverstärkung
wirksam. Je nach Gestaltung der Gleitkurve kann im letzten Teil des Auflaufweges
die Kraftkomponente B konstant gehalten werden, wie dies in F i g. 6 stark ausgezogen
dargestellt ist. Man kann jedoch nach Wahl durch entsprechende Kurvenform die Komponente
B auch geringer werden lassen, wie dies gestrichelt eingezeichnet ist, oder zunehmen
lassen, wie dies im Diagramm strichpunktiert dargestellt ist. Mit den bisher bekannten
Federsystemen war diese beliebige Wahl des Kräfteverlaufes nicht erreichbar, da
ihnen durch die vorgegebenen Federcharakteristiken hierin eine Grenze gesetzt wurde.
Die Erfindung ermöglicht insbesondere auch in diesem Punkt einen technischen Fortschritt
gegenüber den Auflaufbremsen bekannter Art. Diese Auflaufbremse nach der Erfindung
eignet sich besonders für Einachsanhänger, sie ist jedoch nicht hierauf beschränkt,
sie kann genauso vorteilhaft z. B. zur Bremskraftsteuerung von Zweiachsackerwagen
od. dgl. eingesetzt werden.