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Selbsttätiger Verschleissausgleich für eine Scheibenbremse
Bei Bremsen, welche im Bremszustand durch Reibung festhalten, genügt normalerweise für einwand- freies Lüften ein Bremshub von wenigen Zehntelmillimetern.
Bei vielen bekannten derartigen Bremsen wird zur Vermeidung des für den Verschleissausgleich not- wendigen, kurzfristigen Nachstellens einReservehub vorgesehen, der ein Mehrfaches dieses Mindesthubes beträgt. Damit vergrössert sich aber der für das Bremsen bzw. Lüften notwendige Arbeitsaufwand ; die ge- samte Bremseinrichtung wird unverhältnismässig teuer. Es sind deshalb schon verschiedenartige Nachstell- einrichtungen versucht worden, die den Arbeitsaufwand für das Lüften und Bremsen verringern und auto- matisch die notwendige, kurzfristige Nachstellung übernehmen sollen.
So ist es beispielsweise für Trommelbremsen bekannt, mittels Fühleranordnungen, die den Innen- backenbremsbelag durchdringen, bei Verschleiss des Bremsbelages eine Verstellung des Fühlers und damit eine Bremsennachstellung zu bewirken. Verstellung beim Bremsen und Feststellung beim Lüften erfolgen mittels eines nur in einer Längsrichtung bewegbaren Kugel-Keil-Gesperres. Nachteilig ist dabei insbeson- dere das stark dem Verschleiss unterliegende Fühlersystem und die Nachstellung bei der Bremsung, während alle Bauelemente der Bremseinrichtung belastet sind.
Des weiteren wurde eine Nachstellvorrichtung für Aussenbackenbremsen bekannt, bei der eine Ab- nutzung der Bremsbeläge eine Verlängerung des Bremslüftgestänges über ein Druckgestänge und ein Rol- len-Klemm-Gesperre mit sich brachte. Wenngleich hier schon vorteilhaft eine axiale und direkte Einbeziehung der Nachstellvorrichtung in das Betätigungsgestänge vorgenommen wurde, so ist dennoch der erhebliche Nachteil der Notwendigkeit besonderer Führungen und der Nachstellung bei der Bremsung vorhanden.
Nach einer neuerenveröffentlichung wurde es auch schon bekannt, für eine Backenbremse zur Nachstellung die Lüftbewegung auszunutzen. Als Nachstellglieder fanden an sich einfache, wenige Elemente, wie Schaltrad und Sperrklinke, Verwendung, doch ist für viele Verwendungszwecke eine solche Nachstellung stets um Zahnbreite zu grob und eine solche Vorrichtung für bestimmte Bremssysteme nur schwer realisierbar.
Aufgabe der Erfindung ist es, die den bekannten Nachstellvorrichtungen innewohnenden Mängel zu beseitigen und einen besonders einfachen, robusten und feinfühligen Verschleissausgleich zu schaffen, der den Arbeitsaufwand erheblich mindert, darüber hinaus die betriebliche Wartung der Bremseinrichtung weitgehend reduziert sowie durch den stets äusserst kurzen und gleich grossen Bremshub die Ansprechzeit der Bremseinrichtung laufend minimal hält.
Gegenstand der Erfindung ist ein selbsttätiger Verschleissausgleich für eine Scheibenbremse, wobei im Bremszustand das Nachstellmass aus der Länge des Bremshubes über einen Freilaufkörper, der direkt und achsverlängert an dem die Bremskraft übertragepden Hebelgestänge angeordnet und mit der Bremse verbunden ist, ermittelt wird und erst bei der Lüftbewegung die Nachstellung erfolgt.
Erfindungsgemäss ist der Freilaüfkörper als Freilauf-Drehkörper ausgebildet, wobei das die Bremskraft übertragende Hebelende bei Normalhub frei in einer Nut des Freilauf-Drehkörpers spielt, bei einem notwendigen Verschleissausgleich eine abwechselnde beiderseitige Flankenanlage in der Nut des FreilaufDrehkörpers erfährt und dabei eine drehende Mitnahme des Freilauf-Drehkörpers bewirkt.
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Bei einer Bremseinrichtung mit so ausgebildetem selbsttätigem Verschleissausgleich wird also im Bremszustand das erforderliche Nachstellmass festgestellt und in der nachfolgenden Lüftpause, wenn alle Bauelemente der Bremseinrichtung entlastet sind, die Nachstellung (der Verschleissausgleich) um das vorher festgestellte Mass und mit einem Minimum an Arbeitsaufwand durchgeführt.
InFortführung des Erfindungsgedankens ist der Freilauf-Drehkörper in axialer Richtung mit einem ein Gewinde tragenden Stehbolzen verbunden, welches Gewinde in Mitnehmerrichtung des Freilauf-Drehkörpers die Nachstellung bewirkt.
Hiebei ist nicht nur der Verschleiss des. Bremsbelages ausgleichbar, sondern auch weitgehend der der übrigen Bauelemente der Bremseinrichtung. Der Freilauf-Drehkörper selbst soll vorzugsweise in Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes so ausgebildet sein, wie er im folgenden noch erläutert wird.
Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung in Form eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. In dieser zeigen dieFig. l und la den schematischenAufbau eines erfindungsgemässenVerschleissausgleiches, angeordnet an einer Scheibenbremse mit Lüftmagnet, oben (Fig. l) im gebremsten, unten (Fig. la) im gelüfteten Zustand. Die Fig. 2, 3 und 4 erläutern eine besondere Ausbildung des erfindungsgemässen Frei-
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In den Fig. 1 und la ist der linke und teilweise der mittlere Teil einer Scheibenbremse dargestellt, wobei das Bremsgegenlager 1 im Lüftzustand um die Achse 2 rotiert ; hiebei ist senkrecht zumBremsge- genlager 1 im Abstand 3 des Normalhübes auf einer Brücke 4 an deren Ende 5 der Bremsbelag 6 angeord-
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kernes 8 in Pfeilrichtung 9 in der (Fig. la) gezeichneten Lage gehalten.
Zum Bremsen wird der Magnet- fluss unterbrochen und die Druckfeder 10, die an dem feststehenden Druckfederbock 11 gelagert ist, be- wirkt über das Hebelsystem 13 und die Führung 29, dass die Brücke 4 und die mit ihr fest verbundenen Bauteile in Pfeilrichtung 12 gedrückt werden und so der Bremsbelag 6 am Bremsgegenlager 1 zur Anlage kommt, während der Magnetkern 8 entgegengesetzt zur Pfeilrichtung 9 aus dem Lüftmagnet 7 herausge- zogen wird (Fig. 1). wird (Fig. l).
Das Hebelsystem 13 ist, auf der Seite rechts vom Hebelbock 17, über die Magnetkernnase 14 mit dem Magnetkern 8, auf der Seite links vom Hebelbock 17, über die Führung 29 mit dem Freilauf-Dreh- körper 23 verbunden. Im letzteren Falle spielt ein Bolzen 30 (dessen Achse senkrecht zur Zeichenebene angeordnet ist) in der Nut 31 der Führung 29, wodurch bei Hebelbewegung über den-im einzelnen nicht näher gezeichneten - Freilauf-Drehkörper 23 und die mit diesem fest verbundenen Teile die Luft-oder Bremsbewegung der Scheibenbremse parallel zur Pfeilrichtung 12 bewirkt wird. Das Ende 18 des Hebelsystems 13 spielt dabei frei zwischen den einander zugekehrtenFlanken20, 21einerdurchgehendenNut22, welche in Richtung der Achse 27 desFreilauf-Drehkörpers 23 an diesem eingearbeitet ist.
Der FreilaufDrehkörper 23 ist um die Achse 27 drehbar.
Wird nun durch Verschleiss und dadurchÄnderung des Abstandes 3, der Weg 19 des Endes 18 des Hebelsystems 13 verlängert, so legt sich das Ende 18 beim Bremsen zunächst an die Flanke 20 an und verdreht sie in Richtung des Pfeiles 24. Der Freilauf-Drehkörper 23 ist nun so ausgebildet, dass er bei Verdrehung in einer Richtung, hier in der Richtung des Pfeiles 24, freiläuft und in Gegenrichtung mitnimmt. Daraus folgt, dass im soeben beschriebenen Fall, also im Bremszustand, mittels des Freilaufes die Verschleissnachstellung vorbereitet wird, ohne dass eine wesentliche zusätzliche Kraft erforderlich ist. Wird nun die Bremse gelüftet, so bewegt sich das Hebelsystem 13 in die in der Fig. 1a gezeichnete Lage, und das Ende 18 des Hebelsystems dreht nun, an der Flanke 21 der Nut 22 anliegend, den Freilauf-Drehkörper 23 in Pfeilrichtung 32.
Da diese Richtung aber hier der Mitnehmerrichtung entspricht, wird der abtreibende Teil desFreilauf-Drehkörpers 23 und der mit diesem in axialer Richtung fest verbundene, sonst aber drehbar gelagerte Stehbolzen 25 ebenfalls gedreht. Letzterer weist ein Gewinde auf, das in ein mit dem Ende 5 der Brücke 4 fest verbundenes Gewindestück 26 eingreift und sich dem zuletzt genannten Falle entsprechend nach dem Nachstellmass aus dem Gewindestück 26 herausdreht. Er muss also zwangsläufig über das Gewindestück 26 die Enden 5 und damit die Brücke 4 und den Bremsbelag 6 in Richtung der Pfeile 12 verschieben, somit also den Verschleissausgleich durchführen, u. zw. durch Wiederherstellung des ursprünglichenAbstandes beiLüftzustand.
Das spiegelbildlich zum Hebelsystem 13 angeordnete Hebelsystem 33 mit den entsprechendenBauteilen, wie Freilaufkörper, Führung usw.,. sind der Einfachheit halber weggelassen.
Die Erfindung ist nicht auf die gezeichnete Ausführung beschränkt. Beispielsweise kann der Bremsbelag 6 im Lüftzustand auch frei rotierend zwischen dem dann nicht rotierenden Bremsgegenlager 1 und
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die von diesem getriebenen Bauelemente, wie z. B. das Gewindestück 26 und den Stehbolzen 25.
Je kleiner man denDurchmesser der Kugel 46 und den ihm entsprechendenDurchmesser der. kleineren
Querbohrung 44 wählt, umso geringer wird naturgemäss das Spiel des Freilaufes bei Drehrichtungswechsel sein. Der Grösse der genannten Durchmesser ist aber einerseits aus fertigungstechnischen Gründen, ander- seits aus Gründen des über die Kugel zu übertragenden Drehmomentes eine untere Grenze zu setzen.
Selbstverständlich ist darauf zu achten, dass die Kraft der Druckfeder 48 jeweils kleiner ist als die festhaltende Reibkraft des Abtriebsteiles43 bei dessen Ruhelage. Ist dieses nicht der Fall, dann würde ein
Abrollen der Kugel 46 an der Rille 47 bei Drehrichtung im Sinne des Freilaufes nicht mehr möglich sein.
Ein so ausgebildeter Freilauf-Drehkörper besitzt ein extrem kleines Spiel. Dieses Minimalspiel ist aber für die vorliegende Verschleissnachstellung wichtig, um auch bei kleinstem Abrieb schon eine Wir- kung erzielen zu können.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Selbsttätiger Verschleissausgleich für eine Scheibenbremse, wobei im Bremszustand das Nachstell- mass aus der Länge des Bremshubes über einen Freilaufkörper, der direkt und achsverlängert an dem die Bremskraft übertragendenHebelgestänge angeordnet und mit der Bremse verbunden ist, ermittelt wird und erst bei der Lüftbewegung die Nachstellung erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass der Freilaufkörper als Freilauf-Drehkörper (23) ausgebildet ist, wobei das die Bremskraft übertragende Hebelende (18) bei Nor- malhub frei in einer Nut (22) desFreilauf-Drehkörpers (23) spielt, bei einem notwendigen Verschleissausgleich eine abwechselnde beiderseitige Flankenanlage (20/21) in der Nut (22) des Freilauf-Drehkörpers (23) erfährt und dabei eine drehende Mitnahme des Freilauf-Drehkörpers (23)
bewirkt.