DD249162A3

DD249162A3 - Automatische nachstellvorrichtung, insbesondere fuer kraftfahrzeugbremsen

Info

Publication number: DD249162A3
Application number: DD27462785A
Authority: DD
Inventors: Stephan Weissbeck; Manfred Mueller; Reiner Wildenhain
Original assignee: Limbach Oberfrohna Bremshydrau
Priority date: 1985-03-29
Filing date: 1985-03-29
Publication date: 1987-09-02
Also published as: DE3526254A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Nachstellvorrichtung zum Ausgleich des Spieles zwischen Reibbelag und Gegenreibmittel bei Reibbelagverschleiss, insbesondere in Bremsen fuer Kraftfahrzeuge und selbstfahrende Bau-, Land- und Arbeitsmaschinen. Diese automatische Nachstellung ist geeignet fuer den Einsatz in den Spannelementen der Betriebsbremse oder den Kraftuebertragungsgliedern der Feststellbremse. Erfindungsgemaess wird dies dadurch erreicht, dass die Richtungsreibungskupplung zwei gegensinnig wirkende Klemmfedern 7 und 8 mit mindestens einer Windung aufweist, die von innen ringfoermig in Einstichen 13 in das die Schraubteile umhuellende huelsenaehnliche Teil, den Federtraeger 9, eingeklemmt sind, dass die Betaetigung der Richtungsreibungskupplung ueber die Nachstellmutter 5, welche zwei Nuten 10 mit gleicher gegenlaeufiger Steigung und das die Klemmfedern 7 und 8 je ein radial nach innen gerichtetes Ende aufweisen, die in die jeweilig zugehoerige Nut 10 auf der Nachstellmutter 5 eingreift.

Description

Hierzu 2 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine automatische Nachstellung zum Ausgleich des Spieles zwischen Reibbelag und Gegenreibmittel bei Reibbelagverschleiß, insbesondere in Bremsen für Kraftfahrzeuge und selbstfahrende Bau-, Land- und Arbeitsmaschinen. Diese automatische Nachstellung ist geeignet für den Einsatz in den Spannelementen der Betriebsbremse oder den Kraftübertragungsgliedem der Feststellbremse

Sie ist in den Bremssystemen Scheibenbremse und Trommelbremse unterschiedlichster Bauart und Baugröße anwendbar.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Bekannt sind Lösungen, bei denen durch das Verdrehen einer Gewindeverbindung eine Verlängerung der Bauteileverbindung im Sinne einer verschleißausgleichenden Nachstellung erfolgt. Das Verdrehen der Gewinde in Abhängigkeit von der Betätigung erfolgt dabei auf unterschiedliche Arten.

Die oftmals, wie auch in den Erfindungsbeschreibungen DE-OS 2408252 und DE-OS 2608751 zur Anwendung kommende formschlüssige Betätigung der Nachstellmutter über verzahnte Profile und Sperrklinken ist technologisch kompliziert und gestattet ein Nachstellen nicht stufenlos, sondern in Intervallen, welche sich ungünstig auf das Spaltmaß auswirken. Gleiches trifft zu auf die Erfindungsbeschreibung DE-OS 2429707.

Nachteilig bei diesen Lösungen ist der hohe Fertigungsaufwand für die Bauteile dieser Nachstelleinrichtungen.

Weiterhin ist aus der US-PS 4071123 eine automatische Nachstelleinrichtung für eine Trommelbremse bekannt, bei der die Nachstelleinrichtung zwei gegensinnig wirkende Schlingfedem aufweist, wobei die erste beim Einrücken der Bremse die Verdrehrichtung in der einen Richtung und die zweite beim Lösen der Bremse die Schraubeinrichtung in entgegengesetzter Richtung verstellt.

Der Nachteil dieser Lösung besteht darin, daß ein Nachstellen nur beim Betätigen der Bremse erfolgt und beim Lösen die erfolgte Zustellung durch die gleichsinnig gerichteten Schlitze zum Teil wieder aufgehoben wird. Die Differenz aus beiden Verstellwegen bildet die eigentliche Verstellung. Dadurch ist es nicht möglich, ein enges Spaltmaß zu realisieren.

Weiterhin nachteilig ist der relativ kleine Nachstellfortschritt bei schnell fortschreitenden Belagverschleiß.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, eine automatische Nachstellung zum Ausgleich des Spieles zwischen den am Bremsvorgang beteiligten Reibpartnern an Radbremsen unterschiedlicher Bauart zu schaffen. Diese automatische Nachstellung soll es gestatten, den Abstand zwischen den Reibpartnern in einer vorbestimmten Toleranz zu halten.

Diese Erfindung soll sich sowohl im Hydraulikteil von Radbremsen, wie Radbremszylinder oder Scheibenbremsensattel, als auch in den mechanischen Kraftübertragungsgliedern, zum Beispiel denen der Feststellbremse bei Trommel- und Scheibenbremsen, anordnen lassen. Die automatische Nachstellung soll es gestatten, hohe axiale Kräfte zu übertragen. Der Nachstellfortschritt soll der Verschleißgeschwindigkeit angepaßt sein. Der Verschleißausgleich soll nicht direkt in einem Zuge, sondern indirekt erfolgen, so daß, wenn die Bremstrommel auf Grund hoherTemperaturen oder großer Bremskräfte mehr als üblich verformt wird, keine Übereinstellung erfolgt, die zur Verringerung des zulässigen Spaltmaßes bzw. im ungünstigsten Fall sogar zum ständigen Schleifen der Bremse führt.

Des weiteren soll es möglich sein, daß das festgelegte Spaltmaß bei einer Fehleinstellung der Bremse, gleich ob Trommel- oder Scheibenbremse, durch wenige Betätigungen schnell erreicht wird.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine am oder im Hydraulikspannzylinder oder dem mechanischen Feststellbremsübertragungsteil von Radbremsen gleich welcher Bauart angeordnete automatische Nachstellung der sich durch Reibbelagverschleiß abnutzenden Teile zu erzielen, so daß sich mit einer bestimmten Toleranz ein ständig konstanter Abstand zwischen den Reibpartnern ergibt und diese Nachstellung axial große Kräfte übertragen kann.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Richtungsreibungskupplung zwei gegensinnig wirkende Klemmfedern mit mindestens einer Windung aufweist, die von innen ringförmig in Einstichen in das die Schraubteile umhüllendes hülsenähnliches Teil, den Federträger, eingeklemmt sind, daß die Betätigung der Richtungsreibungskupplung über die Nachstellmutter, welche zwei Nuten mit gleicher gegenläufiger Steigung und das die Klemmfedern je in radial nach innen gerichtetes Ende aufweisen, die in die jeweilig zugehörige Nut auf der Nachstellmutter eingreift.

Durch die Anwendung von zwei Nuten mit gleicher gegenläufiger Steigung erfolgt ein Nachstellen sowohl bei der Betätigung als auch beim Lösen der Bremse.

Die Relativbewegung zwischen den beiden Klemmfedern bzw. zwischen den Klemmfedern und der sie tragenden Hülse und der auf der Mantelfläche Nuten besitzenden Nachstellmutter zur Begrenzung des Drehmomentes durch den Anschlag für die Nachstellmutter in einer Richtung begrenzt ist.

Die Relativbewegung zwischen den Klemmfedern und dem Federträger und der auf der Mantelfläche Nuten besitzenden Nachstellmutter zur Begrenzung des Drehmomentes ist durch den Anschlag für die Nachstellmutter in einer Richtung begrenzt.

Der die Klemmfedern tragende Federträger ein an einem Kolben oder gar durch ihn selbst gebildet wird und ein an der Verlängerung des Abstandes der beiden Kolben beteiligtes Schraubteil am anderen Kolben des Bremszylinders oder einem geeigneten Widerlagers bei Scheibenbremsen befestigt.

Das die Klemmfedern tragende Teil ist an einem geeigneten Widerlager, welches nicht durch den Kolben gebildet wird, befestigt und das an der Verlängerung des Abstandes des Kolbens vom Widerlager beteiligte Schraubteil, gleich ob Innen- oder Außengewinde, ist tragend am Kolben des Radzylinders oder Kolben der Scheibenbremse befestigt.

Diese Nachstellung ist im Übertragungssystem der Feststellbremse angeordnet und in dieser Anordnung besteht die Möglichkeit die Betriebsbremse oder die Feststellbremse nachzustellen.

Der Durchmesser des radial nach ihnen gebogenen Endes der Klemmfeder ist kleiner als die Breite der Nut.

Ein an einem Radbremszylinderkolben befestigter Federträger besitzt am Innendurchmesser zwei umlaufende Einstiche, in denen in gleichsinniger Anordnung Klemmfedern mit mindestens einer Windung sitzen, die ein nach innen radial abgebogenes Ende aufweisen. Der zweite gegenüberliegende Kolben trägt fest verbunden zentrisch eine Gewindespindel, auf dereine Nachstellmutter aufgeschraubt ist. Die Nachstellmutter besitzt auf der Mantelfläche zwei gegenläufig geneigte Nuten. Diese Nachstellhülse sitzt in dem Federträger. Die radial nach innen weggebogenen Enden der Klemmfedern ragen jeweils in eine Nut der Nachstellmutter.

Die Radbremszylinderkolben sind unverdrehbar durch Formschluß mit den Bremsbacken verbunden.

Die Abstützung der beiden Kolben aufeinander erfolgt über das Gewinde der Spindel auf die Nachstellmutter.und von dieser auf den zweiten Kolben.

Bei Betätigung des Radbremszylinders bewegen sich die beiden Kolben auseinander. Dabei gleiten die Klemmfederenden in den Nuten der Nachstellmutter. Auf Grund der unterschiedlichen Neigungsrichtung der Nuten erfolgt eine Relativbewegung zwischen den beiden Klemmfedern. Auf Grund der Wirkung der Klemmfedern als Richtungsreibungskupplung erfolgt ein Verdrehen der Nachstellmutter auf der Gewindespindel im Sinne einer Verlängerung.

Beim Rückgang der Betätigung erfolgt erneut eine Relativbewegung zwischen den Klemmfedern. Die Funktion der Klemmfedern wechselt und es erfolgt ein Verdrehen der Nachstellmutter auf der Gewindespindel im Sinne einer Verlängerung bis die Nachstellhülse stirnseitig am Anschlag im Kolben wider anliegt.

Der Durchmesser der Nachstellmutter, die Gewindesteigung der Spindel, die Schrägungswinkel der Nuten sowie der axiale Betätigungsweg der Kolben bestimmen die Nachstellcharakteristik.

Das je nach Bremsart unterschiedlich erforderliche Spaltmaß wird durch die Dimensionierung des Drahtdurchmessers der Klemmfeder, der Nutbreite und des Schrägungswinkels der Nut auf der Nachstellmutter bestimmt. Durch entsprechend dem erforderlichen Zweck festgelegte Größen von Nutbreite, Drahtdurchmesser der Klemmfeder, Durchmesser der Nachstellmutter und Gewindesteigung lassen sich unterschiedliche Nachstellcharakteristika und unterschiedliche Spaltmaße realisieren.

Durch die Wahl entsprechend dimensionierter Gewinde lassen sich hohe Kräfte übertragen, die die Nachstellung auch für den Einsatz imm Kraftübertragungsgestänge der Feststellbremse bei Trommel- und Scheibenbremsen ermöglicht.

Das Wesen dieser automatischen Nachstellung ist ferner, daß durch diese Anordnung kein direktes Verschleißnachstellen, sondern bei jeder Betätigung über das installierte Grundspiel hinaus, nur eine Teilnachstellung erfolgt.

Je größer der Betätigungsweg ist, desto größer wird der Nachstellbetrag und es kommt zu einem schnellen Ausgleich bei größerer Fehleinstellung.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert werden. Die dazugehörigen Figuren zeigen:

Figur 1: Radbremszylinder mit integrierter automatischer Nachstellung im geschnittenen Zustand Figur 2: Darstellung der Einzelteile der automatischen Nachstellung Figur 3: Darstellung zur Einbaulage der Klemmfedern

Für die Erläuterungen wurde das Ausführungsbeispiel einer automatischen Nachstellung gemäß der Erfindung, integriert in einen Stufenradbremszylinder, angeordnet zwischen den beiden Kolben, gewählt.

In einem Gehäuse 1 eines Stufenradbremszylinders sind gegenüberliegend zwei Kolben 2 und 6 angeordnet. Die Abdichtung erfolgt für die Bremsflüssigkeit durch die auf dem Kolben sitzenden Dichtelemente 3 und. 11.

Im Kolben 2 ist zentrisch fest mit ihm verbunden die Spindel 4 angeordnet. Aufgeschraubt auf die Spindel 4 ist die Nachstellmutter 5, die auf ihrem Umfang zwei gegenläufig geneigte Nuten 10 trägt.

Am zweiten gegenüberliegenden Kolben ist ein hülsenförmiger Federträger 9, der am Innendurchmesser zwei umlaufende Einstiche 13 besitzt, in denen jeweils die Klemmfedern 7 und 8 eingespannt sind, befestigt. Die Nachstellmutter 5 sitzt innerhalb des Federträgers 9 und im unbetätigtem Zustand des Radbremszylinders kommt eine Stirnseite der Nachstellmutter zur Anlage am Anschlag 12 im Kolben 6.

Die rechtwinklig nach innen gebogenen Enden der Klemmfedern 7 und 8 greifen dabei jeweils in eine Nut 10 der Nachstellmutter

Die Kolben sind unverdrehbar formschlüssig über Druckbolzen mit den Bremsbacken verbunden. Bei Betätigung der Bremse bewegen sich der Kolben 6 mit dem Federträger 9 sowie den Klemmfedern 7 und 8 und der Kolben 2 mit der Spindel 4 und der aufgeschraubten Nachstellmutter 5 auseinander. Dabei gleiten die radial nach innen gebogenen Enden der Klemmfedern 7 und 8 in den Nuten 10.

Nachdem das Spiel zwischen Nutbreite und Drahtdurchmesser der Klemmfeder überwunden ist, erfolgt, bedingt durch die Schrägung der Nuten 10 eine Relativbewegung zwischen den Klemmfedern 7 und 8. Auf Grund der Wirkung als Richtungsreibungskupplung sperrt die Klemmfeder 8 durch Reibschluß im Einstich 13 und es erfolgt ein Verdrehen der Nachstellmutter 5 auf der Gewindespindel 4. Die Klemmfeder 7 arbeitet dabei nicht in Sperrichtung und wird durch die Drehung der Nachstellmutter über Nut 10 und ihres radial eingreifendes Ende mitgenommen. Sie gleitet in den Einstichen 13 des Federträgers 9. Das Drehen der Nachstellmutter 5 auf der Spindel 4 erfolgt im Sinne einer Verlängerung. Bei Rückgang der Betätigung wird erneut das installierte Spiel zwischen Nutbreite und Klemmfederstärke überwunden. Danach vertauscht sich die Wirkungsweise der Klemmfedern 7 und 8. Die Feder 7 wirkt nunmehr in Sperrichtung und Feder 8 gleitet im Einstich 13.

Gleichzeitig erfolgt ein weiteres Verdrehen der Nachstellmutter 5 auf der Spindel 4 im Sinne einer Verlängerung, bis die axiale Bewegung durch die Anlage der Stirnseite der Nachstellmutter 5 am Anschlag 12 begrenzt wird. Ein Nachstellzyklus ist damit beendet.

Die Nachstellgröße ist abhängig von den konstruktiv maßlichen Festlegungen und dem Betätigungsweg.

Es wird jedoch bei einer Betätigung der Bremse nur ein Teilbetrag des gesamten Betätigungsweges über das installierte Grundspiel hinaus nachgestellt.

Eine Rückstellung der automatischen Nachstellung erfolgt durch Verdrehen der beiden aus dem Formschluß gelösten Kolben zueinander.

Durch dieses Verdrehen wird die Spindel 4 wieder in die Nachstellmutter hineingeschraubt und der Abstand der beiden Kolben 2 und 6 zueinander verringert.

Claims

1. Automatische Nachstellvorrichtung, insbesondere für Kraftfahrzeugbremsen, zur Konstanthaltung des Spaltmaßes zwischen Belag und Gegenreibmittel, bei der die Nachstelleinrichtung eine
Richtungsreibungskupplung zum Ändern der wirksamen Länge einer Schraubeinrichtung aufweist, wobei die Reibungskupplung zwei gegensinnig wirkende Schlingfedem mit je einer Windung
aufweist und die Betätigung über in einer Hülse oder einem hülsenähnlichen Teil gebildete Schlitze erfolgt, die zur Achse der Sch rau bei η richtung unterschiedlich geneigt sind, dadurch
gekennzeichnet, daß zwei gegensinnig wirkende Klemmfedern (7) und (8), die von innen ringförmig im Einstich (13) des die Schraubteile umhüllenden Federträgers (9) eingeklemmt sind und je
mindestens eine Windung aufweisen, die Nachstellmutter (5) zwei Nuten (10) mit gleicher
gegenläufiger Steigung besitzt die Klemmfedern (7) und (8) je ein radial nach innen gerichtetes Ende aufweisen, welche in die jeweilig zugehörige Nut (10) eingreift.

2. Automatische Nachstellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Relativbewegung zwischen den Klemmfedern (7) und (8) bzw. zwischen den Klemmfedern (7) und (8) und dem Federträger (9) und der auf der Mantelfläche Nuten besitzenden Nachstellmutter (5) zur Begrenzung des Drehmomentes durch den Anschlag (12) für die N achstell mutter in einer Richtung begrenzt ist.

3. Automatische Nachstellvorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der die Klemmfedern (7) und (8) tragende Federträger (9) ein an einem Kolben (6) eines Bremszylinders
befestigtes oder gar durch ihn selbst gebildet wird und ein an der Verlängerung des Abstandes der beiden Kolben beteiligtes Schraubteil (5) am anderen Kolben (2) des Bremszylinders oder einem
geeigneten Widerlager bei Scheibenbremsen befestigt ist.

4. Automatische Nachstellvorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das die Klemmfedern tragende Teil an einem geeigneten Widerlager, welches nicht durch den Kolben
gebildet wird, befestigt ist und daß an der Verlängerung des Abstandes des Kolbens vom
Widerlager beteiligte Schraubteil, gleich ob Innen- oder Außengewinde, tragend am Kolben des
Radzylinders oder Kolben der Scheibenbremse befestigt ist.

5. Automatische Nachstellvorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß diese
Nachstellung im Übertragungssystem der Feststellbremse angeordnet ist und in dieser Anordnung die Möglichkeit besteht, die Betriebsbremse oder die Feststellbremse nachzustellen.

6. Automatische Nachstellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Durchmesser des radial nach innen gebogenen Endes der Klemmfeder kleiner als die Breite der Nut ist. -