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Die Erfindung betrifft eine Scheibenbremse mit selbsttätig wirkender Verschleissnachstellein- richtung, bei der die Bremsbeläge durch Federkraft über Druckplatten an Bremsscheiben andrück- bar und über mit den Druckplatten vebundene Rückholbolzen lüftbar sind, die durch je einen ver- stellbaren und von der Rückholkraft beaufschlagten Anschlag, der auf dem von den Druckplatten abgewandten Ende sitzt, axial und abhängig vom Verschleiss nachstellbar sind.
Scheibenbremsen dieser Art sind bekannt (DE-OS 2418225). Die verschleissabhängige Nach- stellung wird dort über auf die Rückholbolzen aufgeschraubte Gewindehülsen erreicht, die mit einer
Art Freilaufkupplung versehen sind, welche bei jedem Lüftvorgang über Verbindungsstangen zu einer Drehbewegung veranlasst wird, welche über die Hülsen eine Axialverstellung der Rückholbol- zen bewirkt. Ist der Verschleiss grösser als eine Axialbewegung, die durch eine Freilaufdrehung bewirkt wird, die über das Mass der dort vorgesehenen Rastung hinausgeht, so werden die Rück- holbolzen mit den Druckplatten um die entsprechende Rastung nachgestellt. Scheibenbremsen dieser
Art bedürfen aber zu ihrer Herstellung und Montage eines verhältnismässig grossen Aufwandes. Eine
Freinachstellung, die unter das Mass der Freilaufrastung heruntergeht, ist nicht möglich.
Es hat sich gezeigt, dass insbesondere bei Scheibenbremsen für Krantriebwerke mitunter Nach- stelleinrichtungen, die in der geschilderten Art schrittweise arbeiten, ungenau sind.
Es sind zwar auch eine ganze Reihe von weiteren Vorschlägen für die Verschleissnachstellung gemacht worden, die insbesondere für Lamellenkupplungen vorgesehen sind (Antriebstechnik 12 [1973] Nr. 12, S. 362 bis 368), und es sind auch für Scheibenbremsen Nachstelleinrichtungen be- kannt (DE-OS 2657332), bei denen über die Klemmwirkung einer Spreizfederscheibe eine laufende selbsttätige Verschleissnachstellung erreicht wird. Diese Bauarten bedürfen aber zusätzlicher Vor- kehrungen beim Auswechseln der Bremsbeläge.
Es ist auch - gemäss der DE-PS Nr. 2012029 - eine Nachstellvorrichtung für eine durch ein
Druckmittel oder mechanisch zu betätigende Scheibenbremse bekannt. Bei dieser Nachstellvorrich- tung ist ein als mehrteilige Buchse ausgebildeter Nachstellring vorgesehen, der bei Überschreiten eines gewissen Verschleisses der Bremsbeläge in Richtung zur Bremsscheibe verschoben wird und dessen Teile dadurch entgegen der Kraft eines Federringes radial zusammengedrückt werden.
Dieser mehrteilige Nachstellring besitzt ein sägezahnartiges Aussengewinde, das in ein Innengewinde eines Einsatzkörpers eingreift. Dabei lässt sich der Nachstellring nur in Richtung zur Bremsscheibe hin verstellen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Scheibenbremse der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der eine kontinuierliche Verschleissnachstellung ohne grossen Bauaufwand möglich ist.
Die Erfindung besteht darin, dass der verstellbare Anschlag ein auf dem Rückholbolzen verschiebbarer und von der Kraft einer Feder in Richtung zur Druckplatte hin beaufschlagter Klemmteil ist, der eine Angriffsfläche für ein Betätigungsorgan aufweist, das die Rückholkraft und die Klemmkraft aufbringt. Durch diese Ausgestaltung wird eine mechanisch wirkende, einfache Verschleissnachstelleinrichtung geschaffen, deren Funktionsweise einfach und daher unanfällig ist, die aber immer die Gewähr für eine einwandfreie Nachstellung gibt. Als Klemmteil kann ein Klemmhebel mit einer Anlaufschräge für ein vorzugsweise senkrecht zum Rückholbolzen bewegbares Betätigungsorgan sein. Es ist aber auch möglich, axial beaufschlagte Klemmteile, beispielsweise mit freilaufähnlichen Klemmeinrichtungen vorzusehen.
Der Klemmteil kann dabei in einer einfachen Ausführungsform mit einer Bohrung lose auf dem Rückholbolzen sitzen, die ein leichtes Gleiten auf dem Rückholbolzen erlaubt, so dass bei Beaufschlagung durch die Feder der Klemmteil sich mit seiner Bohrung konzentrisch zum Rückholbolzen stellt und auf diesem leicht verschiebbar ist. Im Falle des Lüftens dagegen greift das Betätigungsorgan am Klemmteil an und bewirkt auf diesen ein Drehmoment in bezug auf die Achse des Rückholbolzens, so dass sich der Klemmteil mit seiner Bohrung auf dem Rückholbolzen verklemmt und, bewirkt durch die Bewegung des Betätigungsorgans, den Rückholbolzen zurückzieht und damit das Lüften der Kupplung bewirkt.
Es hat sich als sehr zweckmässig und einfach erwiesen, wenn die Angriffsfläche mit einer Anlauffläche an einer gehäusefesten und zur Lagerung des Rückholbolzens dienenden Führungsplatte einen Keilspalt bildet, in den das Betätigungsorgan über einen Antrieb hineingezogen wird.
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Diese Ausgestaltung erlaubt es, relativ grosse Kräfte axial zum Rückholbolzen zu erreichen, ohne die quer dazu nötigen Stellkräfte, die das Betätigungsorgan ausüben muss, zu gross werden zu las- sen. Es ist zwar bekannt, einen Keilspalt zwischen einer ortsfesten Anlagefläche und einer mit dem Rückholorgan verbundenen Anlagefläche als Kraftübertragungselement bei Scheibenbremsen einzu- setzen (Firmenschrift Mechanische Bremsen an Elektromotoren der Firma E. Bauer, Esslingen), eine selbsttätig wirkende Verschleissnachstellung ist dort aber nicht vorgesehen ; vielmehr muss eine Ein- stellschraube entsprechend von Hand betätigt werden.
Es hat sich gezeigt, dass die erfindungsgemässe Ausgestaltung insbesondere für Ausführungs- formen mit solchen Keilspalten vorteilhaft ist, bei denen als Antrieb ein Elektromagnet vorgesehen ist, dessen Anker über Laschen mit der Achse des Betätigungsorgans im Keilspalt verbunden ist.
Die Bewegungsrichtung des Ankers kann dabei zweckmässig senkrecht zu der Achse des Rückholbol- zens angeordnet sein, so dass sich dadurch auch der Vorteil einer kompakten und raumsparenden
Bauweise ergibt, bei der die axiale Ausdehnung des Rückholbolzens nicht noch durch Anordnung von Nachstelleinrichtungen vergrössert werden muss.
Der Klemmteil kann vorteilhaft durch eine auf das Ende des Rückholbolzens aufgeschobene
Druckfeder beaufschlagt sein, die am Rückholbolzen entsprechend befestigt ist. Diese Bauart ist ebenfalls sehr raumsparend und erlaubt eine zentrisch zur Achse des Rückholbolzens erfolgende
Schubbeaufschlagung des Klemmteiles für den Nachstellvorgang.
Es ist aber auch möglich, als Feder eine Blattfeder zu verwenden, die gehäusefest gelagert ist und mit ihrem freien Ende auf den Bereich der Lagerbohrung des Klemmteiles drückt. Um eine möglichst symmetrische Belastung des Klemmteiles zu erreichen, kann die Blattfeder am freien Ende umgebogen sein und gabelförmig die Lagerbohrung des Klemmbolzens umgeben. Es ist aber auch möglich, an Stelle einer Blattfeder eine U-förmig gebogene Feder vorzusehen, deren Bügelteil am Klemmteil anliegt und deren Enden ortsfest befestigt sind. Auch diese Ausgestaltung erlaubt die notwendige Nachstellung, wobei in beiden Fällen in bekannter Weise Federn einzusetzen sind, die für den Bereich der möglichen Verschleissnachstellung und den dafür erforderlichen Federweg konstante Rückstellkräfte ausüben.
Schliesslich ist es vorteilhaft und möglich, den Rückholbolzen in der Führungsplatte über eine leichtgängige Gleitlagerung oder auch über eine Wälzlagerung axial verschiebbar zu führen, die eine leichte Betätigung ermöglicht, auch wenn die Rückholkraft aussermittig am Rückholbolzen angreift. Baulich vorteilhaft ist es schliesslich auch, wenn die Druckplatte unmittelbar durch Tellerfedern gegen den Bremsbelag gedrückt ist, die zwischen Führungsplatte und Druckplatte angeordnet sind. Dadurch wird zusätzlicher Raum für die Anordnung der Anpressfedern überflüssig.
In den Zeichnungen ist die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung erläutert. Es zeigen Fig. 1 einen schematischen Schnitt durch eine erfindungsgemäss ausgestaltete Scheibenbremse längs der Linie I-I in Fig. 2, Fig. 2 die Ansicht in Richtung des Pfeiles 2 der Fig. l, jedoch ohne die Anordnung des Klemmteiles, Fig. 3 einen Teilschnitt durch eine andere Ausführungsform einer Scheibenbremse gemäss der Erfindung und Fig. 4 die Teilansicht der Scheibenbremse der Fig. 3 in Richtung des Pfeiles IV.
Aus den Fig. l und 2 ist ersichtlich, dass in einem Gehäuse-l-für eine Scheibenbremse eine Führungsplatte --2-- eingesetzt ist, die mit einem zentralen Ansatz --3-- zur Führung eines Rückholbolzens --4-- ausgestattet ist. Der Rückholbolzen --4-- sitzt dabei in einer entsprechenden Bohrung des Ansatzes --3--, die jeweils am vorderen und hinteren Ende mit Gleitführungen - für den Rückholbolzen --4-- versehen ist, die ein leichtes Gleiten des Rückholbolzens erlaubt.
Es wäre auch möglich, an Stelle der Gleitführungen --5-- entsprechende Wälzlagerungen vorzusehen. Auch Abstützungen mit Wiegegelenken oder mit Schneiden und Pfannen sind möglich.
Der Rückholbolzen --4-- ist auf einer Seite fest mit einer Druckplatte --6-- verbunden, die in der gezeigten Lage an einem Bremsbelag --7-- anliegt und gegen diesen Bremsbelag durch die Wirkung mehrerer Tellerfedern --8-- angedrückt wird, die zwischen Führungsplatte --2-- und Druckplatte --6-- angeordnet sind und in einer entsprechenden Aussparung --9-- der Druckplatte gehalten sind. Der Bremsbelag --7-- drückt gegen eine Scheibe --10--, die in nicht näher dargestellter Weise mit einem abzubremsenden Antrieb verbunden ist.
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Auf der von der Druckplatte --6-- abgewandten Seite ist auf den Rückholbolzen --4-- eine
Druckfeder --11-- aufgeschoben, die mit Hilfe eines am Ende des Rückholbolzens --4-- befestig- ten Ringes --12-- gehalten ist. Diese Druckfeder --11-- drückt auf den Lagerbereich --13-- eines
Klemmteiles --14--, der durch die Druckfeder --11-- in der gezeigten Lage an eine Rolle --15-- angedrückt wird, die in einer entsprechenden ausgesparten Führungsbahn --16-- am Klemmteil - läuft. Wie aus Fig. 2 hervorgeht, ist die Rolle --15-- von zwei äusseren Rollen --17-- ein- gefasst, die zusammen mit der Rolle --15-- auf einer gemeinsamen Achse --18-- gelagert sind und gegeneinander durch Zwischenringe --19-- auf Abstand gehalten sind.
An der Achse - greifen aussen zwei Laschen --20-- an, die über einen Verbindungsbolzen --21-- am anker --22-- eines Elektromagneten --23-- angelenkt sind. Dieser Elektromagnet --23-- ist im Raum unterhalb des Rückholbolzens --4-- angeordnet. Ein zusätzlicher axialer Raum wird dafür nicht benötigt.
Die beiden seitlichen Rollen --17--, die gemeinsam mit der Rolle --15-- auf der Achse - angeordnet sind, laufen, wie aus den Fig. l und 2 zu sehen ist, an Anlaufflächen --24-- an, die fest mi der Führungsplatte --2-- verbunden sind und zum Ansatz --3-- hin mit Verstei- fungsrippen --25-- versehen sind. Die Anlaufflächen --24-- sitzen auf VorsprÜngen --26-- ober- halb der Versteifungsrippen --25--.
Die Anlaufflächen --24-- sind beim Ausführungsbeispiel senkrecht zur Achse --27-- des Rück- holbolzens-4-angeordnet. Die Führungsbahn --16-- für die Rolle --15-- bildet eine An- griffsfläche --28--, die zu einer senkrecht zur Achse --27-- des Rückholbolzens --4-- stehenden
Ebene einen Winkel von etwa 100 einnimmt. Dadurch entsteht zwischen der Anlauffläche --24-- und der Angriffsfläche --28-- ein Keilspalt, der sich nach unten hin verengt.
Die Wirkungsweise der Scheibenbremsen ist folgende :
In der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausgangslage wird die Druckplatte --6-- fest gegen die Bremsbeläge --7-- unter der Wirkung der Tellerfedern --8-- gedrückt. Der nicht dargestellte Antrieb, der insbesondere ein Kranantrieb sein kann, ist daher abgebremst. Zum Lüften der Bremse wird der Elektromagnet --23-- erregt, der den Anker --22-- nach unten zieht.
Dadurch werden über die Laschen --20-- die Rollen --15 und 17-- in den Keilspalt zwischen An- lauffläche --24-- und Angriffsfläche --28-- hereingezogen. Der Klemmteil --14-- bewirkt dabei eine Rückholkraft auf den Rückholbolzen --4-- gegen die Wirkung der Feder --11-- und abhängig von den entsprechend gewählten Hubbewegungen des Elektromagneten --23-- wird die Bremse dadurch gelüftet, dass die Druckplatte --6-- sich mit oder ohne Bremsbelag - je nach Ausführungsform-von der abzubremsenden Scheibe wegbewegt. Dabei kann ein ganz definierter Lüftweg eingehalten werden, der wesentlich ist für die für die anschliessende Abbremsung notwendige Zeit.
Bei diesem Rückholvorgang verklemmt sich die Bohrung --29-- des Klemmteiles --14-- auf dem Rückholbolzen--4--.
Soll abgebremst werden, wird die Erregung des Elektromagneten --23-- aufgehoben, und die wesentlich stärker als die Druckfeder --11-- ausgelegten Tellerfedern --8-- pressen die Druckplatte --6-- wieder gegen die Bremsbeläge --7--, wobei die dem Betätigungsorgan --30-- für das Lüften der Bremse zugeordneten Rollen --15 und 17-- in den Keilspalt zwischen Anlauffläche - 24-- und Angriffsfläche --28-- nach aussen gedrückt werden. Es ist zusätzlich natürlich möglich, auch dem Anker --22-- noch eine Rückstellfeder zuzuordnen.
Werden die Winkel des Keilspaltes und das Material von Rollen --15 und 17-- und Anlauffläche --24-- und Angriffsfläche --28-- aber entsprechend gewählt, so kann eine Selbsthemmung in jedem Fall vermieden werden, so dass die Rückstellung auch durch die Wirkung der Tellerfedern --8-- erfolgen kann. Tritt während des Bremsvorganges ein Verschleiss auf, so wird der Rückholbolzen --4-- um ein entsprechendes Mass mehr axial nach links gedrückt als beim vorhergehenden Bremsvorgang. Wäre der Klemmteil - fest auf dem Rückholbolzen angeordnet, so würde ein entsprechendes Spiel zwischen den Rollen --15 und 17-- und den zugeordneten Anlageflächen des Keilspaltes auftreten.
Da der Klemmteil --14-- aber leicht verschiebbar auf dem Rückholbolzen --4-- sitzt und unter der Wirkung der Druckfeder --11-- steht, wird er bei einer Bewegung des Rückholbolzens --4-- nach links - d. h. also beim Bremsvorgang - unabhängig von der Bewegung des Rückholbolzens --4-- durch die Wirkung der Feder --11-- stets mit der Angriffsfläche --28-- bis an die Rolle --15-- gefah-
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ren und verbleibt in dieser Lage unabhängig von der Bewegung des Rückholbolzens --4--. Dieser schiebt sich daher auf Grund des aufgetretenen Verschleisses etwas mehr nach links als beim vorhergehenden Lüft- und Bremsvorgang, so dass beim erneuten Lüften der Bremse die gleichen Ausgangsbedingungen wie vorher vorliegen,
so dass derselbe Lüftweg und damit die gleiche Lüftzeit eingehalten werden kann.
Durch diese Ausgestaltung entsteht daher eine selbsttätig wirkende Verschleissnachstelleinrichtung, die sehr raumsparend und sehr einfach aufgebaut sein kann, die aber sehr betriebssicher ist.
Der Klemmteil --14-- wird in jedem Fall gezwungen, sich wieder an das Betätigungsorgan - bzw. an die zugeordnete Rolle --15-- anzulegen, und er verklemmt sich in dem Moment
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eine kontinuierliche Einstellung auf den jeweiligen Bremsbelagverschleiss erreicht werden.
Der grundsätzliche Aufbau der Ausführungsform nach den Fig. 3 und 4 entspricht jener der
Fig. 1 und 2 mit dem Unterschied, dass in den Fig. 3 und 4 eine Zweiflächen-Federdruckbremse mit zwei Bremsbelägen --31 und 32-- vorgesehen ist, die auf einer innen verzahnten Scheibe-33- sitzen, welche auf die abzubremsende, lediglich angedeutete Welle aufschiebbar ist. Ein weiterer
Unterschied besteht in der Art der eingesetzten Rückstellfeder, die hier nicht auf dem Rückholbol- zen --4-- sitzt. Die Rückstellfeder --34-- ist als eine Bügelfeder ausgebildet, deren freie Enden - ortsfest an dem auch die ortsfeste Anlauffläche --24-- aufweisenden Gehäuseteil --25a-- befestigt sind.
Die Rückstellfeder --34-- ist symmetrisch ausgebildet und weist beidseitig des Bü- gelteiles --36-- spiralförmig ausgebildete Federbereiche --37-- auf, die die Federwirkung hervor- rufen. Auch bei dieser Ausführungsform lässt sich eine kontinuierliche und selbsttätige Verschleiss- nachstellung erreichen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Scheibenbremse mit selbsttätig wirkender Verschleissnachstelleinrichtung, bei der die Bremsbeläge durch Federkraft über Druckplatten an Bremsscheiben andrückbar und über mit den Druckplatten verbundene, Rückholbolzen lüftbar sind, die durch je einen verstellbaren und von der Rückholkraft beaufschlagten Anschlag, der auf dem von den Druckplatten abgewandten Ende sitzt, axial und abhängig vom Verschleiss nachstellbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass der verstellbare Anschlag ein auf dem Rückholbolzen (4) verschiebbarer, von der Kraft einer Feder (11) in Richtung zur Druckplatte (6) hin beaufschlagter Klemmteil (14) ist, der eine Angriffsfläche (28) für ein Betätigungsorgan (30) aufweist, das die Rückholkraft und die Klemmkraft aufbringt.