DE9416377U1 - Automatische Notbremseinrichtung, die bei Kraftfahrzeugen durch Kontakt mit dem Fahrbahnboden eine Verminderung der Geschwindigkeit und Richtungsstabilisierung bewirkt - Google Patents

Description

1.Einleitung

In den folgenden Ausführungen möchte ich eine Bremseinrichtung beschreiben, welche zusätzlich zum herkömmlichen Bremssystem bei KPZ als Sicherheits- oder Notbremssystem dient. Ihre Funktion besteht darin, daß in außergewöhnlichen Fahrsituationen durch Aufpressen einer mechanischen Einrichtung auf die Fahrbahn die effektive Bremsfläche und somit Reibung vergrößert wird. Aufgrunddessen verkürzt sich der Anhaltevorgang auch noch zusätzlich bei einer Vollbremsung, und außerdem wird das Fahrzeug durch die Platzierung der Vorrichtung am Heck des KFZ in Fahrtrichtung stabilisiert.

Zu Grunde gelegt wurde die Überlegung, daß vier Räder, die nahezu gleichberechtigt um den Massepunkt eines Fahrzeuges verteilt sind, zwar im normalen Fahrbetrieb

-Gerade-aus-Fahrt

-Kurvenfahrt

-Beschleunigung

-Verzögerung
sinnvoll sind.
Aber in Extremsituationen wie

-unkontrolliertes Schleudern (ev.mit abschließender Querstellung auf auf einer Autobahn - höchste Lebensgefahr!)

-Aquaplaning

-Verlassen der Fahrbahn auf Feld oder Wiese (ev.seitlicher Aufprall gegen einen Baum)

-plötzlicher Luftverlust oder Verlust von Rädern

nicht ausreichend sind, um das Fahrzeug in der sichersten Position (Frontalstellung in Fahrtrichtung) zum Stehen zu bringen bzw. unvermeidbare Zusammenstöße in eben dieser Position zu absolvieren (höchstmögliche Überlebenschance).

-3-2.Objekt

2.1 .Objektbeschreibung

2.1.1.Zeichnungen siehe Anhang

2.1.2.Darstellung

Die Not-Brems-Einrichtung (abgekürzt:' NBE) besteht aus einem Stahlfuß, der in etwa die Form eines Bügeleisens hat und mit zehn bis fünfzehn kegelförmigen Gummispitzen (hochabriebfestes Material, wie bei Förderbändern) besohlt ist.

Die NBE wird hinter der Hinterachse am Fahrzeugboden angebracht, wobei sie in den Fahrzeugboden integriert ist und nur in entsprechender Extremsituation mit großer Kraft auf die Fahrbahn aufgepreßt wird.

2.1.3.grafische Darstellung in Funktion siehe Anhang

-A-2.2.Wirkungsweise

allgemeine Funktion:

Die NBE stabilisiert ein unkontrolliert schleuderndes Fahrzeug in Fahrtrichtung mit gleichzeitigem Bremsen und ermöglicht somit im Idealfall eine konfliktfreie Weiterfahrt

ist eine Kollision mit einem anderen Objekt nicht vermeidbar, bringt die NBE ein drehendes,ausbrechendes oder schleuderndes Fahrzeug auf jedem Boden

-Asphalt (naß oder trocken) -Schneematsch

-Laub
-Beton

-Wiese
-Acker

-Schotter

vor dem Aufprall in Frontalstellung - somit in den höchsten Sicherheitsbereich, da alle aktiven und passiven Systeme (Gurt, Gurtstraffer, Kopfstütze, Airbag, ABS, Frontknautschzone, Heckknautschzone) effektiv wirken können.

Da durch die Trägheit der Massepunkt des Fahrzeuges, der sich zwischen den Vordersitzen befindet, weiter in die bisherige Fahrtrichtung strebt, wird das Fahrzeug bei Auslösung der NBE in Frontalstellung in eben dieser Fahrtrichtung gezwungen.

Somit können im Idealfall die Räder wieder greifen,und es'kann ein Unfall vermieden werden.

Das NBE verringert so das Risiko eines Seitenaufpralls, der auch trotz Seitenaufprallschutzes - zu schwersten Verletzungen führen kann.

Bei Aktivierung der NBE wird gleichzeitig die Warnblinkanlage, die Lichtanlage und ein Hupsignal ausgelöst, so daß alle anderen Verkehrsteilnehmer gewarnt sind.

Die NBE stabilisiert und bremst in folgenden Situationen:

-Verlassen der Fahrbahn mit einem Rad bei hoher Geschwindigkeit

-Auffahren auf Bordsteinkante (Autobahn) -Defekt am ABS

-Totaldrehungen (360°)

-Aquaplaning

-Einspuriges Auffahren auf Ölspur -Auffahren auf Tierkadaver

-Alle Schleudersituationen; auch bei totaler Fehlreaktion des Fahrers (Vollbremsung oder Vollgas, falsche Lenkmanöver)

-Kontrollverlust über das Fahrzeug durch Gleitreibung aller vier Räder

-Verlust der Bremsflüssigkeit

-Anderweitiges totales oder teilweises Bremsversagen

rVerlust oder Platzen eines oder mehrerer Räder (Reifen)

Der .bügeleisenförmige Bremsfuß der NBE ist nach vorn kippbar gelagert. Das hat zur Folge,daß auf glatter Fahrbahn ein ganzflächiges Aufpressen erfolgt; jedoch auf unebenen Böden (Wiese, Feld),durch ein Nach-unten-Klappen des Fusses, ein Aufpflügen bewirkt,wird*

so daß auch hier der Brems- und Stabilisierungseffekt gewährleistet ist.

Das NBE funktioniert entweder pneumatisch oder mit Elektroantrieb.

Bei funktionaler Kopplung mit dem ABS vergrößert sich die wirksame Bremsfläche und verkürzt bei Notbremsungen den effektiven Bremsweg, so daß das Fahrzeug eher zum Stehen kommt und Auffahrunfälle vermieden werden können - bei gleichzeitiger Warnung des Nachfolgeverkehrs - , da auch hier die Warnblinkanlage ausgelöst wird.

Für diesen Fall muß die Anpresskraft auf die Fahrbahn in etwa genauso groß sein wie die der Hinterräder.

Soll das Fahrzeug aber in der Fahrtrichtung korrigiert werden, dann muß die Anpresskraft größer sein als die der Hinterräder, um entweder ein leichtes oder kurzzeitiges Ausheben dieser zu bewirken.

Die Noppen auf dem Bremsfuß dienen dem anfänglichen Durchlaß des Wassers, um auch wirklich den Fahrbahnboden zu erreichen und nicht auf einer Wasserfront zu schwimmen. Durch die Verzögerung des Fahrzeuges wird die Durchflußmenge geringer, wobei durch die Kegelform der Noppen und durch den Abrieb die Bremsfläche größer wird.

Im Inneren eines jeden Noppens befindet sich ab der Hälfte der Noppenhöhe ein Stahlstift, um überhöhtem Verschleiß vorzubeugen.

Wenn beide Hinterräder leicht ausgehoben sind, lastet das gesamte 'Gewicht des Fahrzeughecks auf dem Bremsfuß der NBE, somit der doppelte Anpressdruck als vorher auf den Hinterrädern {da etwa die gleiche Fläche).

Auslösung der NBE:

Das gesamte System ist abschaltbar.

Im eingeschalteten Zustand erfolgt die Aktivierung

-manuell durch Betätigung eines Schalters

oder
-automatisch durch Auswertung der Größen:

-Stellung der Vorderräder (Lenkeinschlag)

-Winkel zwischen Bewegungsrichtungs-Achse und Fahrzeuglängs-Achse

-Geschwindigkeit

Für jeden Fahrzeugtyp gibt es einen bestimmten Winkel zwischen der ursprünglichen Bewegunsrichtungs-Achse und der Fahrzeuglängs-Achse, ab dem ein Abfangen nicht mehr möglich ist und sich die automatische Auslösung empfiehlt.

Im Bereich der Kraftfahrzeugsicherung ist es auch denkbar, die NBE als Wegfahrsperre und somit zusätzliche Sicherung geparkter Fahrzeuge zu verwenden.

3.Kosten 1 \ * 1 &iacgr; \ ' ""

3.1.Produktion

Leider konnte ich aus verständlichen Gründen keine Recherchen über die Kosten anstellen.

Man hätte sich zwangsläufig über das zu verwendende Material, die Herstellungsart (Schweißen, Gießen) u.s.w. austauschen müssen, da diese ausschlaggebend für die geforderte Festigkeit des Produktes sind. Hierfür sind aber maschinenbauliche Berechnungen und solide Materialauswahl erforderlich.

Außerdem hätte man zuviele Hinweise auf das Endprodukt geben müssen.

■4-

3.2.Gewinn und Verlust !

In Anbetracht der großen Anzahl jährlich vom Band laufender Neufahrzeuge läge hier ein ganzer Markt brach, der in jedem Fall Gewinn verspricht.

• ·

3.3.Kosteneffizienz I t

Ich schätze, daß ein ausgereiftes NBE sich mit einem Produktionsaufwand zwischen 500 und 1.500 DM herstellen ließe.

Bei Groß-Serienfertigung ist dieser Preis wohl eher am unteren Ende anzusiedeln.

4.Werbung I t

·♦

Da laut Umfragen der Sicherheitsaspekt beim Autokauf am schwersten wiegt, dürfte sich diese NBE sehr gut bewerben lassen.

Schlagworte:

"catch system" "catch brake" "Mega brake" "car scout"

Denkbar wäre eine Fernseh-Werbung, in der - per Computeranimation - eine Tigerkralle aus dem Fahrzeugheck in die Fahrbahn schlägt.

Es ist absehbar, daß durch Einsatz der NBE die Personenschäden verringert werden können bzw. die Zahl der Verkehrstoten bei schweren Unfällen zurückgeht.

Der Verschleiß eines Gummibelages - kaum größer als eine Handfläche - steht wohl in keinem Verhältnis zum enormen Sicherheitsgewinn.

Selbst bei Verlust aller vier Räder wäre das Fahrzeug noch brems- und korrigierbar.

-L3-2 .1.1.Zeichnungen ;

Figur 1

Figur 1 zeigt die Ansicht von unten. Deutlich sichtbar ist dienach vorn spitz zulaufende Form, deren Aufgabe es ist, Fahrbahnverschmutzungen (auch Schneematsch und dergleichen) zu teilen und beiseite zu befördern.

Außerdem deutlich zu sehen: die kegelförmigen Noppen der Sohle.

Figur 2

Figur 2 zeigt die Ansicht von rechts und dient der Veranschaulichung des Hebelmechanismus. Von links oben (Pfeil) wirkt die Pneumatik, welche den entsprechenden Druck liefert.

a,- bezeichnet den Anschlag für den Klappmechanismus, der ein Nach-vorn-Kippen des ganzen Fußes ermöglicht und diesen im richtigen Winkel hält (Eindringen und Aufpflügen von weichen Böden, Erdreich, u.s.w.)

In den Noppen sind die Stahldornen erkennbar.

2.1.3.grafische Darstellung:in !

Figur 3

Figur 3 zeigt die Position der NBE am Fahrzeug. Um ein möglichst großen Abstand vom Massepunkt des Fahrzeuges zu erreichen, befindet sich die NBE direkt hinter der Hinterachse (Differential).

Sie ist mit dem Rahmen fest verbunden, da sie ja im Ernstfall relativ große Kräfte zu übertragen hat.

Figur 4

Figur 4 zeigt die Ansicht von hinten.

Die Teile links und rechts oben sind die Lager am Fahrzeug selbst.

Die Form des zweiteiligen Hebels erweitert sich nach oben, um auch starke seitliche Kräfte sicher aufnehmen zu können.

Unten befindet sich der Bremsfuß mit den Noppen.

Die Darstellung des Anschlages für den Vorklapp-Mechanismus ist hier weggelassen worden.

Figur 5: zeigt den normalen Fahrbetrieb

Figur 6: Korrektur eventuell möglich; abhängig von geschwindigkeit, Winkel und Lenkeinschlag

Figur 7: Korrektur sehr unwahrscheinlich; falscher Lenkeinschlag

Figur 8: unkontrollierte Drehung unvermeidbar, aber MASSEPUNKT bewegt sich immer noch nahezu in vorheriger Fahrtrichtung; Korrektur der Fahrzeuglängsachse notwendig

Claims (2)

Aktenzeichen: G 94 16 377.4 Erfinder: Pischel, Ingo Schutzansprüche "Automatische Notbremseinrichtung bei Kraftfahrzeugen"

1.Prinzip einer Fahrzeugbremse, die durch Aufpressen eines hinten mittig am Fahrzeugunterboden angebrachten Bremsfusses auf die Fahrbahn das Fahrzeug von hinten mittig ziehend bremst;
gekennzeichnet dadurch:

daß der Bremsfuß mittels eines Hebelmechanismus' auf den Fahrbahnboden steuerbar abgesenkt und wieder angehoben werden kann.

2.Bremse nach Anspruch 1
dadurch gekennzeichnet:
daß der Bremsfuß nach vorn kippbar gelagert ist.

Die Beschreibung erläutert ein mögliches Ausführungsbeispiel.