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Bremsvorrichtung
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Die Erfindung betrifft eine Bremsvorrichtung für den Anhänger eines
Kraftfahrzeugs mit einem im Anhänger angeordneten, von einem Auflaufgestänge betätigbaren
Hauptbremszylinder, der über Bremsleitungen mit den vorzugsweise als Scheibenbremsen
ausgebildeten Radbremsen des Anhängers verbunden ist.
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Es ist bekannt, daß Probleme der richtigen Abbremsung von Pkw-Einachs-Anhängerzügen
noch immer unbefriedigend gelöst sind. Die Bremswirkung des Anhängers wird durch
die Auflaufkraft am Kupplungskopf gesteuert. Diese zusätzliche Reaktionskraft verändert
die Gesamtlastverteilung am Zugfahrzeug in der Weise, daß die Vorderachse entlastet
und die Hinterachse belastet wird. Da der Vorderachse üblicherweise der größere
Bremskraftanteil zugeordnet ist, wird beim Bremsen des Zuges der zur Verfügung stehende
Haftwert zwischen Reifen und Fahrbahn ungenügend ausgenutzt.
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Man hat deshalb auch bereits vorgeschlagen, eine hydraulische Koppelung
zwischen Zugfahrzeug und Anhänger vorzusehen. Eine solche Vorrichtung verbindet
kraftschlüssig Motorwagen- und Anhängerbremsanlage, wobei die beiden hydraulischen
Bremssysteme des Kraftwagens und des Anhängers im gekuppelten wie auch entkuppelten
Zustand getrennt bleiben. Die Anhänger werden dazu mit selbstverstärkenden Trommelbremsen
ausgerüstet, um die Auflaufkräfte im Rahmen zu halten. Aus Sicherheitsgründen wäre
jedoch
am Anhänger eine Ausrüstung mit Scheibenbremsen vorteilhaft; diese würde aber zu
unerwünscht hohen Auflaufkräften führen.
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Weiterhin ist eine Bremseinrichtung bekannt (DE-OS 27 58 644), bei
der als motorischer Hilfsantrieb ein Elektromotor dient. Bei Betätigung des Bremspedals
wird der Elektromotor des Hilfsantriebs eingeschaltet, dessen Abtriebswelle über
eine Kupplung auf das Bremspedal einwirkt, wobei der Kraftschluß der Kupplung proportional
zum Bremspedaldruck ist. Bei einem ähnlichen Bremskraftverstärker für ein Kraftfahrzeug
ist ein motorischer Hilfsantrieb vorgesehen, der einen rotierenden Abtrieb aufweist
(DE-OS 30 31 643) und eine Schubstange, auf die ein Servoglied einwirkt. Außerdem
ist ein druckempfindliches Element vorhanden, das die Kraft bestimmt, die das Servoglied
auf die Schubstange ausübt. Die Schubstange hat eine Eingangsstange und eine Ausgangsstange,
die koaxial zueinander liegen, wobei das druckempfindliche Element zwischen der
Eingangsstange und der Ausgangsstange angeordnet und verschiebbar ist.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bremsvorrichtung
für Anhänger zu schaffen, die die Verwendung von Scheibenbremsen am Anhänger gestattet,
ohne daß die beim Bremsvorgang auf das Zugfahrzeug einwirkenden Auflaufkräfte eine
bestimmte Größe überschreiten. Die Vorrichtung soll ohne eine aufwendige und kostspielige
hydraulische Kupplung am Kupplungskopf der Zugstange des Anhängers bzw. am Kupplungskopf
des Zugwagens arbeiten.
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Schließlich soll die Bremsvorrichtung so ausgebildet sein,
daß
fUr den Zugwagen eine zusätzliche Ausrüstung nicht erforderlich ist.
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Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß das Auflaufgestänge
des Anhängers mit dem Eingangsglied, beispielsweise der Betätigungsstange eines
elektrisch betriebenen Bremskraftverstärkers gekuppelt ist, dessen Ausgangsglied,
beispielsweise eine Kolbenstange auf den Kolben des Hauptbremszylinders einwirkt.
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Vorzugsweise ist zwischen Zugwagen und Anhänger eine elektrische Verbindungsleitung
angeordnet, die eine im Zugwagen vorgesehene elektrische Stromquelle mit dem Motor
des Bremskraftverstärkers verbindet. Als Stromquelle ist dabei die im Zugwagen vorhandene
Batterie verwendbar, wobei das für die Beleuchtungseinrichtung des Anhängers in
jedem Falle am Zugwagen vorhandene Kabel mit Steckerverbindung als Leitungsverbindung
genutzt werden kann.
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Mit Vorteil ist in die Verbindungsleitung von der Stromquelle zum
Motor ein elektrischer Schalter eingeschaltet, mit dem die Stromzufuhr zum Motor
unterbrochen werden kann, damit ein unnützer Stromverbrauch vermieden wird.
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Zweckmäßigerweise ist der in die Verbindungsleitung von der Stromquelle
zum Motor des Verstärkers eingeschaltete Schalter über einen Nocken oder Finger
des Auflaufgestänges betätigbar, so daß sofort nach beginnender Auflaufbewegung
des Zugwagens der Motor des Verstärkers eingeschaltet wird.
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Xn einer bevorzugten Ausführungsform ist in die Verbindungsleitung
von
der Stromquelle zum Motor des Verstärkers im Bereich des Kupplungskopfs der Zugstange
eine Steckerverbindung vorgeshen, was das Ankuppeln des Anhängers an den Zugwagen
besonders einfach gestaltet.
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Um den im Anhänger vorgesehenen Verstärker auch vom Fahrersitz im
Zugwagen aus aktivieren zu können, ist in einer alternativen Ausführungsform der
in die Verbindungsleitung von der Stromquelle zum Motor des Verstärkers eingeschaltete
Schalter vom Bremspedal des Zugwagens aus betätigbar.
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Die Erfindung läßt die verschiedensten Ausführungsmöglichkeiten zu;
eine davon ist in der anhängengenden Zeichnung stark vereinfacht dargestellt.
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Die dargestellte Bremsvorrichtung besteht aus dem insgesamt mit 4
bezeichneten Auflaufgestänge, dem elektrisch betriebenen Bremskraftverstärker 3,
dem Hauptbremszylinder 2 und den' Radbremsen 1. Das Auflaufgestänge 4 weist einen
Kupplungskopf 5 auf, mit dem die Zugstange 8 an den Zugwagen ankuppelbar ist. Die
Zugstange 8 ist in der Deichsel 6 verschiebbar gelagert und ist über eine Stange
7 mit der Betätigungsstange 9 des Verstärkers 3 verbunden.
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Der Verstärker 3 besteht aus der im Gehäuse 10 drehbar gelagerten
Kupplungsglocke 11, deren radial äußeres Teil mit einer Verzahnung 12 versehen ist,
die mit dem Abtriebsritzel 13 eines am Gehäuse 10 angeflanschten Elektromotors 14
im Eingriff steht, einer Kupplungsscheibe 15, die mit Hilfe von mehreren Ankerbolzen
16 an das Gehäuse 10 angekuppelt ist, der Kolbenstange 17, einer Spindel 18,
die
drehfest mit dem Kupplungsflansch 19 verbunden ist und der Lagerbuchse 24 zur Halterung
und Führung der Kolbenstange 17.
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Der mit der Kolbenstange 17 gekoppelte Bremshauptzylinder 2 mit Nachlaufbehälter
28 ist als einkreisiges Aggregat ausgebildet und über die Bremsleitungen 25, 26,
27 an die Bremssättel 51, -52 der beiden Scheibenbremsen angeschlossen.
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Der Motor 14 des Bremskraftverstärkers 3 ist über die elektrischen
Verbindungsleitungen 29, 30 mit der Steckerverbindung 31 verbunden, die wiederum
über die Leitungen 32, 33 an die Stromquelle 34 des Zugwagens 35 angeschlossen ist.
In die Verbindungsleitung 30 vom Motor 14 zur Steckerverbindung 31 ist ein Schalter
36 eingeschaltet, der von einem Nocken oder Finger 37 betätigt wird, der Teil der
Zugstange 8 ist.
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Wird nun'der Zugwagen 35 abgebremst, dann bewegt sich die über den
Kupplungskopf 5 mit dem Zugwagen 35 verbundene Zugstange 8 in Pfeilrichtung A gegen
die Kraft der Feder 38 relativ zur Deichsel 6 des Anhängers, wobei die Stange 7
die Betätigungsstange 9 des Verstärkers 3 in Richtung auf den Hauptbrelaszylinder
2 zu verschiebt. Gleichzeitig bewirkt die Verschiebung der Zugstange 8 in Pfeilrichtung
A, daß der Schalter 36 schließt, so daß der Motor 14 des Verstärkers 3 anläuft und
über das Antriebsritzel 13 die Kupplungsglocke 11 in Rotation versetzt. Die Bewegung
der Druckstange in Richtung auf den Hauptzylinder 2 zu wird auf die Spindel 18 übertragen,
die mit der Kupplungsglocke 11 rotiert, da sie über in Längsnuten 39, 40 gelagerten
Kugeln
41, 42 mit der Kupplungsglocke 11 längsverschiebbar, jedoch drehfest verbunden ist.
Die Längsverschiebung der Spindel 18 bewirkt nun, daß der Kupplungsflansch 19 ebenfalls
in Pfeilrichtung A verschoben wird, wobei die Kupplungslamellen 20 bis 23 miteinander
in Eingriff gelangen und schließlich die Kupplungsscheibe 15 in Drehrichtung mitbewegen.
Eine Drehbewegung der Kupplungsscheibe 15 hat zur Folge, daß die an die Ankerbolzen
16, 16' gefesselte Kupplungsscheibe 15 sich auf den Gehäusedeckel 45 zu bewegt und
dabei die sich auf ihr, über ein Kugellager 46 abstützende Kolbenstange 17 verschiebt,
die in der ortsfesten Lagerbuchse 24 gehalten und geführt ist.
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Die Kolbenstange 17 ist am Kolben 47 abgestützt und schiebt diesen
in den Bremshauptzylinder 2 hinein, so daß sich in diesem der für die Abbremsung
des Anhängers erforderliche Bremsdruck aufbaut, der über die Bremsleitungen 25,
26, 27 auf die Radbremsen 1 einwirkt. Im Falle, daß die Stromquelle 34 vom Motor
14 des Verstärkers 3 abgetrennt sein sollte, bleibt die Bremsvorrichtung dennoch
funktionsfähig, wenn auch ohne Hilfskraftunterstützung. Bei Ausfall des Verstärkers
infolge einer Stromunterbrechung verschiebt die Stange 7 die Betätigungsstange 9
in Pfeilrichtung A, wobei diese die Spindel 18 mitnimmt, die sich über das Drucklager
48 am hauptzylinderseitigen Ende auf dem Kopfteil 49 abstützt. Die Spindel 18 verschiebt
nun den Kupplungsflansch 19, der auf dem vierkantigen Zapfen 50 der Spindel 18 aufgesetzt
ist, bis der Kupplungsflansch 19 über die Kupplungslamellen 20 bis 23 seine Verschiebebewegung
auch auf die Kupplungsscheibe 15 und damit auch auf die Kolbenstange 17 überträgt,
die nun auf den Kolben 47 des Bremshauptzylinders einwirkt und
den
Aufbau des Bremsdrucks in den Bremsleitungen 25, 26, 27 bewirkt.
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Der wesentliche Vorteil der beschriebenen Bremsvorrichtung besteht
darin, daß eine Abbremsung des Anhängers erfolgt, ohne daß nennenswerte Auflaufkräfte
an der Zugstange 8 auftreten, die die Gesamtlastverteilung am Zugwagen verändern.
Der elektrische Bremskraftverstärker kann ohne weiteres so abgestimmt werden, daß
schon bei einer geringen Verschiebung der Zugstange 8 (gegen die Kraft der Feder
38) relativ zur Deichsel 6 die Unterstützung der Hilfskraft einsetzt und eine entsprechende
Bremsleistung aufgebaut wird. Ferner kann die Hilfskraft so bemessen sein, daß auch
leistungsfähige Scheibenbremsen Verwendung finden können. Es ist auch möglich, auf
den Schalter 36 zu verzichten und den Motor 14 des Verstärkers 3 ständig laufen
zu lassen, wobei die Stromversorgung sowohl über die Stromquelle 34 des Zugwagens
35, als auch über eine Stromquelle am Anhänger erfolgen kann. Schließlich kann anstelle
des Schalters 36 auch ein Schalter am Zugwagen 35 vorgesehen sein, der dort vom
Bremspedal niedergetreten wird. Anstelle eines Bremskraftverstärkers des vorstehend
beschriebenen Typs kann selbstverständlich auch ein elektrischer Verstärker einer
anderen Bauart verwendet werden, vorausgesetzt, daß dieser vom Auflaufgestänge ansteuerbar
ist.
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Auflistuns der Einzelteile 1 Radbremsen 2 Hauptbremszylinder 3 Bremskraftverstärker
4 Auflaufgestänge 5 Kupplungskopf 6 Deichsel 7 Stange 8 Zugstange 9 Betätigungsstange
10 Gehäuse 11 Kupplungsglocke 12 Verzahnung 13 Abtriebsritzel 14 Elektromotor 15
Kupplungsscheibe 16 Ankerbolzen 17 Kolbenstange 18 Spindel 19 Kupplungsflansch 20
Kupplungslamelle 21 Kupplungslamelle 22 Kupplungslamelle 23 Kupplungslamelle 24
Lagerbuchse 25 Bremsleitung 26 Bremsleitung 27 Bremsleitung 28 Nachlaufbehälter
29 ele.-Verbindungsleitung 30 ele.-Verbindungsleitung 31 Steckerverbindung 32 ele.-Verbindungsleitung
33 ele.-Verbindungsleitung 34 Stromquelle 35 Zugwagen 36 Schalter 37 Finger 38 Feder
39 Längsnut 40 Längsnut 41 Kugel 42 Kugel 43 Kugel 44 Kugel 45 Gehäusedeckel 46
Kugellager 47 Kolben 48 Drucklager 49 Kopfteil 50 Zapfen 51 Bremssattel 52 Bremssattel