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Kombinierte Scheiben- und Innenbackenbremse, insbesondere für Motorfahrzeuge
Die Erfindung betrifft eine kombinierte Scheiben-und Innenbackenbremse, insbesondere
für Motorfahrzeuge, mit einer Bremstrommel, die zwei ebene Seitenflächen und eine
sie verbindende zylindrische Fläche aufweist. In dieser Bremse sind Bremsbacken
vorgesehen, die aus einem Steg und einem mit Bremsbelag versehenen Rand bestehen
und um ein im nicht umlaufenden Bremsträger befestigtes Verankerungsglied schwenkbar
angeordnet sind.
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Es sind zwei verschiedene Arten von Reibungsbremsen, und zwar die
»Trommel- oder Backenbremse=> und die »Scheibenbremse«, bekannt. Jede dieser Bremsenarten
besitzt besondere Vorteile, durch welche die in einem besonderen Fall zu verwendende
Bremsart bestimmt wird. Bei der Wahl der einen dieser Bremsarten muß bei den bekannten
Ausführungen auf die Vorteile der anderen Bremsart verzichtet werden.
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Die der Scheibenbremse eigenen Vorteile liegen in einem geringen Bremspedalhubverlust
beim Anziehen der Bremse, einer besseren Wärmeabführung mit einer sich daraus ergebenden
Verringerung der sogenannten »Bremsermattung« (d. h. Verlust an Bremswirkung sowie
der Vereinfachung der Bremseinstellvorrichtung. Die Trommelbremse bietet demgegenüber
den Vorteil, daß sie bei einem gegebenen Betätigungsdruck eine größere Selbstverstärkung
und damit auch eine erhöhte Drehmomentaufnahme ermöglicht. Es sind Bremsen bekannt,
die mit Reibscheiben und Bremsbacken ausgestattet sind, bei welchen jedoch die Reibscheiben
und Bremsbacken durch verschiedene Betätigungsmittel eingesetzt werden.
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Ferner sind Bremsen mit einer einzelnen Bremsbacke bekannt, die durch
einen Betätigungszylinder angelegt wird. Bei dieser Ausführung beeinflußt die Stellbewegung
zugleich einen Regelwiderstand im Erregerkreis eines Magneten, durch den Bremsbeläge
gegen eine Seitenfläche der Bremstrommel gepreßt werden und von dieser eine gewisse
Stellkraft für einen Hebel ableiten, der die Benufschlagung der Bremsbacke durch
den Betätigungszylinder unterstützt. Auch bei dieser bekannten Ausführung sind zwei
Betätigungseinrichtungen vorhanden, wobei zusätzlich noch zwei getrennte Energiequellen
vorgesehen werden müssen, so daß ein außerordentlich komplizierter Aufbau erforderlich
ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die hervorragenden Arbeitsmerkmale
der Scheiben- und Trommelbremsen in einer einzigen, einfach ausgeführten Bremseinheit
zu vereinigen und die bei einigen Ausführungen der Trommelbremsen auftretende Selbstverstärkung
zu erhalten, wobei der Verlust an Bremspedalhub, der sich bei den üblichen Ausführungen
von Trommelbremsen infolge der Trommelausdehnung ergibt, vermieden wird. Ferner
bezweckt die Erfindung eine bessere Wärmeableitung und eine Herabsetzung der sogenannten
Ermattung der Bremse.
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Erfindungsgemäß sind parallel zur Bremstrommelachse bewegbare, in
entgegengesetzten Richtungen wirkende Bremsbeläge an dem Steg der Bremsbacke abgestützt.
Diese Bremsbeläge können in Anlage an die Seitenflächen der Bremstrommel gebracht
werden, wodurch der Rand der Bremsbacke nach außen an die zylindrische Fläche der
Bremstrommel durch das Drehmoment angelegt wird, das durch den Eingriff zwischen
den Bremsbelägen und den Seitenflächen erzeugt wird.
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Durch diese erfindungsgemäße Ausführung wird daher die Kombination
einer Scheiben- und Innenbackenbremse erzielt, für deren Anlegung lediglich ein
Betätigungsmittel erforderlich ist. Bei einfacher Ausführung weist die Erfindung
wesentliche Vorteile auf, indem das sogenannte Bremspedalverhältnis vergrößert bzw.
der Bremspedalhub infolge einer geringeren Druckmittelverdrängung in der hydraulischen
Betätigungsvorrichtung gegenüber der bei einer reinen Trommelbremse erforderlichen
vermindert und die Notwendigkeit einer anfänglichen Bremseinstellung beseitigt wird.
Durch die gemeinsame Betätigung der in der Bremse vorhandenen Bremsflächen ergibt
sich darüber hinaus eine wesentliche Vergrößerung der bestrichenen Bremstrommelfläche.
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Gemäß der Erfindung ist in jeder Bremsbacke. ein Zylinder senkrecht
zu dem Steg angeordnet und mit zwei gegenläufigen Kolben versehen, die Bremsbeläge
tragen
und bei Druckerhöhung im Zylinder gegen die Seitenflächen der Bremstrommel gepreßt
werden.
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Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung gehen aus der folgenden
Beschreibung von Ausführungsbeispielen hervor, die an Hand der Zeichnung erläutert
werden. Es zeigt Fig. 1 eine Ansicht, vom Nabenende der Fig. 2 betrachtet, aber
bei welcher die Nabe abgenommen und ein Teil der Bremstrommel aufgeschnitten ist,
Fig. 2 einen Schnitt nach Linie 2-2 der Fig. 1, Fig.3 eine perspektivische Darstellung
einer einzigen Reibungseinheit, Fig. 4 eine Ansicht des selbsttätigen Einstellgliedes
in größerem Maßstab mit einem Teil im Schnitt, Fig. 5 eine Seitenansicht einer zweiten
Ausführungsform der Erfindung, Fig. 6 einen Schnitt nach Linie 6-6 der Fig. 5 und
Fig. i eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.
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Bei der in Fig. 1 bis 4 gezeigten Ausführungsform sind zwei Reibungseinheiten
10 und 12 auf Verankerungsgliedern 14 und 16 drehbar angeordnet, die auf einem Bremsträger
18 befestigt sind, der selbst durch mehrere Befestigungsglieder 22 auf einem nicht
drehbaren Glied, z. B. auf der Achse 20, befestigt ist.
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Die Reibungseinheiten 10 und 12 sind so eingerichtet, daß sie mit
einer drehbaren Bremstrommel 24 in Eingriff kommen können, die in axialer Richtung
voneinander getrennte scheibenförmige Reibungsflächen 26 und 28 aufweist, die durch
eine. im wesentlichen zylindrische innere Reibungsfläche 30 miteinander verbunden
sind. Die Bremstrommel 24 ist durch mehrere Befestigungsglieder 32 an einem drehbaren
Glied, z. 1-B. der Nabe 34, befestigt.
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Beide Reibungseinheiten 10 und 12 sind von gleicher Konstruktion und
auswechselbar, wodurch die Notwendigkeit beseitigt wird, »rechte« und »linke« Einheiten
herzustellen. Dadurch wird zur Wirtschaftlichkeit der Herstellung beigetragen. Die
nachstehende Beschreibung einer der Einheiten gilt in gleicher Weise für beide.
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Die Reibungseinheit 10 umfaßt einen Stegteil 36 und einen Rand 38
mit einem aus Reibungsmaterial bestehenden Belag 40, wobei der mit Reibungsmaterial
versehene Rand einen »Bremsbackenteil« der Einheit 10 bildet. Senkrecht zu dem Steg
36 sind eine Muffe 42 und ein Zylinder 44 angeordnet, wobei die Muffe 42 als drehbare
Fassung für die Reibungseinheit 10 dient. In axialer Richtung bewegliche und in
entgegengesetzter Richtung wirkende Kolbenteile 46 sind im Zylinder 44 so angeordnet,
daß sie sich hin- und herbewegen können. Die entfernten Enden der Kolben sind mit
Bremsbelägen aus Reibungsmaterial 48 versehen, um mit den Scheibenflächen 26 und
28 in Reibungseingriff zu kommen, wenn die Kolbn auseinandergepreßt werden. Die
dargestellten Kolbenteile 46 sind frei schwimmende Kolben. Beim Ausführungsbeispiel
ist kein Rückzugsmechanismus vorgesehen, da die durch den Eingriff der Kolben mit
den Scheibenflächen 26 und 28 an der Bremstrommel 24 erzeugte »Hemmwirkung« bei
gelöster Bremse vernachlässigt werden kann. Ein Rückzugsmechanismus, z. B. eine
geeignete Rückzugsfeder, kann aber vorgesehen werden.
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Zum Rückzug des »Bremsbackenteils« der Reibungseinheit 10 wird eine
Feder 50 verwendet, von welcher das eine Ende sich gegen ein durch einen ausgeschlagenen
Teil des Steges 36 gebildetes Ohr 52 stützt, während das andere Ende im Kopf 54
des Verankerungsgliedes 14 angeordnet ist. Die Feder ist vorgespannt und bestrebt,
die Einheit in die Rückzugsstellung zu bringen.
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Die Rückzugsstellung wird durch selbsttätige Einstellvorrichtungen
56 bestimmt, von welchen je eine für jede Einheit vorgesehen ist.
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Jede selbsttätige Einstellvorrichtung 56 besteht aus einem Gehäuseteil
58, der mit einem von zwei sich in radialer Richtung erstreckenden Armen 60 des
Trägergliedes 18 verbunden ist, und aus einem Tauchkolbenteil 62, den ein sich durch
eine im Steg 36 vorgesehene längliche Öffnung 66 erstreckender Stift 64 mit dem
Steg 36 der Reibungseinheit verbindet. Am Ende des Gehäuses 58 und neben dem Steg
36 ist ein Hohlraum 68 vorgesehen, der kegelstumpfförmige gezahnte Unterlagscheiben
70 enthält, die den Tauchkolben 62 umfassen, so daß letzterer sich nur in einer
Richtung bewegen kann. Die Bewegung des Tauchkolbens 62 in der entgegengesetzten
Richtung wird dadurch verhindert, daß die kegelstumpfförmigen Unterlagscheiben 70
sich in den Umfang des Tauchkolbens einheißen. Die Öffnung 66 ist eine längliche
Öffnung, um einen toten Gang zwischen dem Tauchkolben 62 und dem Steg 36 zu ermöglichen.
Durch diesen toten Gang wird das Bewegungsspiel zwischen dem »Bremsbackenteil« der
Reibungseinheit 10 und der zylindrischen Drehfläche 30 bestimmt. Jede selbsttätige
Einstellvorrichtung wirkt in der Weise, daß sie im wesentlichen dasselbe Bewegungsspiel
zwischen dem »Bremsbackenteil« der Einheit 10 und der zylindrischen Fläche 30 ohne
Rücksicht auf die Größe der Abnutzung des Bremsbelages 40 aufrechterhält.
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Der »Bremsbackenteil« der Einheit bildet einen Bogen mit einem Winkel
von ungefähr 30°. Die Bogenlänge des »Bremsbackenteiles« der Einheit kann verändert
werden, um die Größe der Bremsanzugskraft zu beeinflussen. Die Bogenlänge des »Bremsbackenteiles«
der Reibungseinheit ist bei der Bestimmung der Neigung der Bremse zum Festklemmen
wichtig, die von der Lage der Resultierenden der die Bremsbacke anlegenden Kräfte
und der Rückwirkung der Trommel auf die Einheit abhängt. Der Neigung zum Festklemmen
kann durch entsprechende Anordnung der Verankerungsvorrichtung und Bemessung des
Bogens des »Bremsbackenteiles« der Einheit entgegengewirkt werden. Wenn die Verankerungsvorrichtung
in der dargestellten Weise angeordnet ist, kann man die Bogenlänge des »Bremsbackenteils«
bis zu ungefähr 60° verändern.
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Die Muffe 42 und- der Zylinder 44 sind mit einem hydraulischen System
und einer nicht dargestellten druckerzeugenden Vorrichtung über das Verankerungsglied
14 verbunden, das den Einsaß in das System bewirkt. Das hydraulische Druckmittel
verläßt das System durch die Verankerungsvorrichtung 16. Zwei hydraulische Leitungen
71 und 72 sind in den Stegen 36 einer jeden der Einheiten 10 und 12 vorgesehen,
um eine Druckmittelverbindung zwischen der Muffe 42 und dein Zylinder 44 zu bewirken
und uni den Zylinder 44 mit der Öffnung 76 zu verbinden. Die Öffnungen 76 der Einheit
10 und 12 sind durch eine äußere Leitung 74 miteinander verbunden.
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Jede der Verankerungsvorrichtungen 14 und 16 ist mit einer in ihrer
Mitte vorgesehenen Bohrung 78 versehen, die sich in der Längsrichtung durch die
Vorrichtung erstreckt und in Bohrungen 80 endet, die sich in radialer Richtung erstrecken
und in eine Kammer 82 münden, die durch einen Teil der Muffe 42 der Reibungseinheit
und eine ringförmige Nut ein zylindrischen Rand 84 der Verankerungsvorrichtung begrenzt
wird.
Der Kopf 54 einer jeden Verankerungsvorrichtung 14 und 16 ist so erweitert, daß
er gegen das eine Ende der Muffe 42 stößt. Jede der Verankerungsglieder 14 und 16
ist mit zwei kreisförmigen, in der Längsrichtung voneinander getrennten Rändern
86 versehen, die innerhalb der Muffe 42 der betreffenden Reibungseinheit angeordnet
sind. Die Ränder 86 dienen dazu, die Dichtungsglieder 88 auf jeder Seite des genuteten
Randes 84 festzuhalten, wodurch aus der Kammer 82 eine flüssigkeitsdichte Kammer
wird.
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Die Verankerungsglieder 14 und 16 sind auf dem Bremsträger 18, wie
Fig. 2 am besten zeigt, befestigt. Dadurch, daß die Verankerungsglieder 14 und 16
gegen die Mitte der Bremsvorrichtung angeordnet sind, ist es möglich, diese Glieder
einzusetzen und zu entfernen, ohne daß die in axialer Richtung voneinander getrennten
Seiten 26, 28 der Trommel 24 stören. Die Anordnung der Verankerungsglieder 14 und
16 in der Nähe der Befestigungsglieder 22 hat zur Folge, daß die Biegemomente und
Ausschläge des Bremsträgers 18 geringer werden; der Bremsträger 18 kann daher klein
und von leichter Konstruktion sein. Er ist so ausgeführt, daß er nicht in die Ummantelung
der Trommel 24 hineinragt. Dieses erleichtert das Abnehmen der Reibungseinheiten
10 und 12 und ermöglicht eine leichtere Anbringung der Bremse auf das Rad.
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In der folgenden Beschreibung der Fig.5 und 6 werden sämtliche Teile
der Bremsvorrichtung, die den bereits erwähnten entsprechen, mit den gleichen Bezugsnummern
mit angefügtem a bezeichnet.
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Zwei Reibungseinheiten 10a und 12a sind auf Verankerungsgliedern 14a
und 16a drehbar angeordnet, die an diametral entgegengesetzten Stellen von einem
Bremsträger 18a getragen werden, das seinerseits an einer nicht drehbaren Achse
20a durch Befestigungsglieder 22a befestigt ist, Die Bremstrommel 24a weist drei
mit Reibungselementen in Eingriff kommende Flächen auf, und zwar zwei in axialer
Richtung voneinander getrennte Scheibenflächen 26a und 28a, die durch eine im wesentlichen
zylindrische innere Fläche 30a miteinander verbunden sind. Statt aus einem Stück
zu bestehen, wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt, beisteht die Bremstrommel 24a aus
zwei Teilen, von denen der eine mit Ausnahme des Randes 92 einer üblichen Bremstrommel
gleicht, während der andere aus einem flachen Ring mit einem Umfangsrand 95 besteht,
der so angeordnet ist, daß er zum Rand 92 paßt und in eine Nut 96 des drehbaren
Gliedes 24a eindringt. Diese beiden Teile sind durch mehrere auf dem Umfang angeordnete,
voneinander getrennte zylindrische Befestigungsglieder 98 aneinander befestigt.
Diese Konstruktion vereinfacht die Anbringung der Bremsvorrichtung, indem die Reibungseinheiten
10a und 12a an dem Bremsträger 18a angebracht werden können, ohne daß es nötig wäre,
die Reibungseinheiten in eine ringförmige Ummantelung einzubringen wie in dem Fall,
wenn das drehbare, aus einem Stück bestehende Dreiseiteglied der vorherigen Ausführungsform
verwendet wird.
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Die Konstruktion der Trommel 24a ist nicht Gegenstand der Erfindung;
sie wird hier nur zu dem Zweck beschrieben, um ihre Anwendungsmöglichkeiten zu zeigen.
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Jede Reibungseinheit 10a und 12a besitzt einen Stegteil 36a und einen
Randteil 38a mit einem Belag 40a aus Reibungsmaterial. Der mit einem Belag aus Reibungsmaterial
versehene Randteil bildet einen »Bremsbackenteil« der Einheit und wird weiter unten
als solcher bezeichnet. Die Muffe 42a und der Zylinder 44a sind senkrecht zum Stegteil
36a, angeordnet. Im Zylinder 44a sind zwei in entgegengesetzten Richtungen wirkende,
in axialer Richtung hin- und hergehende Kolbenglieder 46a angeordnet, die auf ihren
Stirnflächen mit einem Belag 48a aus Reibungsmaterial versehen sind. Die Kolbenglieder
46a sind von gleicher Konstruktion. Die Wirkungsweise der Kolbenglieder 46a und
des »Bremsbackenteiles« der Reibungseinheit ist im wesentlichen dieselbe wie: diejenige
der in den Fig. 1 bis 4 dargestellten Ausführungsform.
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Die Bremsbackenteile der Reibungseinheiten 10a und 12a stehen unter
dem Einfluß von Schraubenfedern 50a, die bestrebt sind, sie außer Reibungseingriff
mit der Trommel in ihre Rückzugsstellung zu bringen. Diese Rückzugsstellung wird
durch den Eingriff der Stege 36a der betreffenden Einheiten mit einem durch Schlagen
geformten Teil 100 des Bremsträgers 18a bestimmt. Zwischen dem Teil 100 und dem
Steg ist eine Blattfeder 102 angeordnet, die am Steg 36a der Einheit befestigt ist.
Der eine Zweck der Blattfeder besteht darin, ein lautes Geräusch zu verhindern,
wenn die Einheit in ihre Rückzugsstellung gelangt; außerdem verhindert die Blattfeder
102 eine Verformung des Steges 36a und des Teils 100 dadurch, daß der Stoß gedämpft
wird, der infolge des raschen Rückzuges der Reibungseinheit unter dem Einfluß der
Feder 50a entsteht. Die Blattfeder 1ƒ2 ist durch einen Klemmteil 104 am
Steg befestigt.
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Wie bei der ersten Ausführungsform haben die Verankerungsglieder 14a
und 16a den doppelten Zweck, daß sie die Reibungseinheiten verankern und einen Teil
des hydraulischen Systems für die Bremsen bilden. Hydraulische Leitungen 71a und
72a bilden ein Ganzes mit dem Steg 36a der Reibungseinheit, um eine hydraulische
Flüssigkeitsverbindung für den laß zum Zylinder 44a und den Auslaß aus diesem zu
schaffen, in welchem die Kollben 46 a angeordnet sind. Durch eine äußere Leitung
74a werden die auf dein Umfang der Stege der beiden Einheiten vorgesehenen Öffnungen
76a miteinander verbunden.
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Die Konstruktion der gleichen Verankerungsglieder 14a und 16a unterscheidet
sich von derjenigen der in den Fig.1 und 2 gezeigten Ausführungsform. Einzelheiten
sind in Fig. 6 zu erkennen.
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Das hydraulische Betätigungssystem unterscheidet sich etwas von der
vorhergehenden Ausführungsform; die Öffnung 76a liegt dem Drehmittelpunkt der Reibungseinheit
um die Verankerung 14a näher und ist weiter vom Randteil der Reibungseinheit entfernt.
Durch diese Lage der Öffnung 76a wird die Länge des Bogens verringert, welchen sie
während der Betätigung der Bremse beschreibt, und infolgedessen unterliegt die Außenleitung
keiner so großen Beanspruchung wie in der vorigen Ausführungsform. Es wird daher
ein geringerer Grad von Bicgsanikeit von der Außenleitung 74a verlangt.
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Fig. 7 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung. Sämtliche
Teile, die den vorhererwähnten entsprechen, erhalten die gleiche Bezugsnummer mit
b.
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Die Reibungseinheiten 10b und 12b können sich um das eine oder das
andere von zwei nicht drehbaren Verankerungsgliedern 14b frei drehen, die mit jeder
der Reibungseinheiten verbunden sind. Jede der Reibungseinheiten von gleicher Konstruktion
besitzt -inen Stegteil 36b und einen Randteil 38b, an welchem ein Belag aus Reibungsmaterial
40b befestigt ist, Zwischen den Enden der Einheiten liegt ein Zylinder 44 b, der
im Steigteil 36 b senkrecht angeordnet ist.
In diesem Zylinder sind
hydraulisch betätigte, in entgegengesetzten Richtungen wirkende Kolbenglieder 46b
hin- und herbeweglich angeordnet, an denen ein Belag aus Reibungsmaterial in der
gleichen wie für die vorhergehenden Ausführungsformen beschriebenen Weise befestigt
ist. Die Kolben sind so angeordnet, daß sie mit zwei in axialer Richtung voneinander
getrennten Scheibenflächen einer Bremstrommel, z. B. nach Fig. 2 oder 6, in Eingriff
gebracht werden..
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Das eine Ende 116 der Reibungseinheit 10 b weist eine Einbuchtung
auf, die mit dem Verankerungsglied 14 b in Eingriff kommt. Das andere Ende 118 der
Reibungseinheit ist außen gewölbt, und damit steht ein geschlitzter Teil eines Tauchkolbens
62 b einer selbsttätigen Einstellvorrichtung 56 b im Eingriff. Die Reibungseinheit
kann sich somit um das eine oder das andere ihrer entgegengesetzten Enden drehen
und ist selbsttätig einstellbar, um die Abnutzung des Belages auszugleichen. Als
Rückzugsfedern dienende Schraubenfedern 50b sind zwischen den Enden der betreffenden
Reibungseinheiten eingesetzt.
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Das zur Betätigung der Kolbenglieder 46b der Bremsvorrichtung dienende
hydraulische System besteht aus einer Einlaßöffnung 120, einer hydraulischen Leitung
122, Leitungen 71 b und 72 b, die mit dem Stegteil der Reibungseinheit aus einem
Stück bestehen, einer die Einheiten miteinander verbindenden Leitung 124 und einer
Leitung 126, durch welche die zweite Reibungseinheit mit einer Auslaßöffnung 128
verbunden wird. Jede der Außenleitungen 122, 124 und 126 besitzt Ausdehnungswindungen,
so daß die Bewegung der Einheiten die Leitungen und Zubehörteile nicht übermäßig
beansprucht.
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Jeder Zylinder 44b ist zwischen den Enden der Reibungseinheit so angeordnet,
daß die Kolben 46 b, welche die Einheit um das eine oder das andere ihrer entgegengesetzten
Enden drehen, auf den Bremsbackenteil der Einheit beim Bremsen in den beiden Drehrichtungen
eine Bremsanlegekraft ausüben.
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Die in den Fig. 1 bis 4 gezeigte Ausführungsform arbeitet wie folgt:
Der Druck eines in einem nicht dargestellten Hauptzylinder enthaltenen Druckmittels
wird durch die Einlaßöffnung des Verankerungsgliedes 14 und die Mittelbohrung 78
einer Kammer 82 und von hier aus dem Zylinder 44 in der Reibungseinheit 10 mittels
einer Leitung 71 zugeführt. Die Außenleitung 74 überträgt den Druck des Druckmittels
von der Reibungseinheit 10 auf die zweite Reibungseinheit 12. Der Druck des in jedem
Zylinder 44 enthaltenen Druckmittels drückt die Kolben 46 auseinander und bringt
sie mit den Scheibenflächen 26 und 28 in Eingriff. Nimmt man an, daß sich die Trommel
in der Pfeilrichtung in Fig. 1 dreht, so ist die Reibkraft zwischen den Belägen
48 und den Scheibenflächen 26 und 28 bestrebt, die ganze Reibungseinheit um das
betreffende Verankerungsglied entgegen dem Uhrzeigersinn zu drehen und somit den
Bremsbackenteil der Einheit nach außen gegen die zylindrische Trommelfläche 30 zu
pressen. Die Kolben 46 einer jeden Reibungseinheit sind also nicht nur Bremselemente,
sondern zusätzlich auch Mittel zum Anpressen eines zweiten Reibungselements der
Einheit, indem die Drehmomentrückwirkung, die beim Spreizen der Kolben entsteht,
dazu benutzt wird, um die ganze Einheit zu drehen und somit das Bremsen durch den
»Bremsbacken« zu bewirken.
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Die erfindungsgemäße Bremse besitzt ein Gemisch von »Backen-« und
»Scheiben-Bremsungseigenschaften«. Durch den Umstand, daß die Kolben 46 den Bremsteil
bilden, der durch den Bedienenden unmittelbar angezogen wird, ergibt sich, daß eine
geringe Pedalbewegung zur Betätigung nötig ist und jeder Pedalbewegungsverlust wegen
einer Trommelausdehnung vermieden wird.
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Die üblichen Trommelbremsen mit einer hohen Selbstverstärkung zeigen
die Neigung, wegen der Erwärmung im Laufe des Bremsorganges infolge einer schalltrichterförmigen
Ausbildung der Bremstrommel und Änderungen in dem Reibungskoeffizienten zwischen
Belag und Trommel in ihrer Wirkung nachzulassen. Bei der vorliegenden Erfindung
bleibt die Bremswirkung während des ganzen Bremsvorganges der Anpreßkraft der Kolben
46 proportional.
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Die Bremseinheit vereinigt somit die: wünschenswerten Merkmale der
»Backen-« und der »Scheibenbremse«. Jede der Reibungseinheiten 10 und 12 bildet
einen an sich selbst verstärkenden Bremsbacken, aber da der vom Bedienenden unmittelbar
angezogene Teil der Einheit das Scheibenelement der Einheit ist, so wird die Bremswirkung
durch die Verformung der Trommel nicht nachteilig beeinflußt. Die aufzunehmende
Bremsarbeit wird zwischen den »Backen-« und den »Scheibenelementen« verteilt. Vom
Bedienenden wird kein Pedalhub gefordert, um ein etwaiges Spiel in den Backenbremselementen
auszugleichen.
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Wenn sich die Trommel in der durch einen Pfeil angegebenen Richtung
dreht, wird das gesamte Bremsmoment durch die Verankerungsglieder 14 und 16 aufgenommen.
Beim Bremsen in der entgegengesetzten Drehrichtung der Trommel sind die Kolbenglieder
46 beim Eingriff mit den Scheibenflächen 26 und 28 bebestrebt, jede der Reibungseinheiten
10 und 12 entgegen dem Uhrzeigersinn um ihre betreffenden Verankerungsglieder 14
und 16 zu drehen. Der Bremsbackenteil der Einheiten 10 und 12 wird daher so verschwenkt,
daß er außer Eingriff mit der zylindrischen Fläche 30 kommt, und infolgedessen muß
das gesamte Bremsen durch den Eingriff der Kolben 46 mit den Scheibenflächen 26
und 28 erfolgen. In diesem Fall wird das Bremsdrehmoment zwischen den Verankerungsgliedern
14 und 16 und den Einstellvorrichtungen 56 verteilt, die mit den Reibungseinheiten
verbunden sind.
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Beim Aufhören des Flüssigkeitsdruckes wird jede Einheit durch die
Rückzugsfeder 50, die den Bre isbackenteil der Reibungseinheit von der zylindrischen
Fläche 30 löst, gedreht und in die Rückzugsstellung gebracht.
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Die Bremskraft der Reibungselemente einer jeden Einheit wirkt beim
Vorwärtsbremsen auf drei Flächen 26, 28 und 30 der Bremstrommel 24. Da sich die
Bremskraft über eine größere Fläche ausdehnt und da die Trommel 24 eine große bestrichene
Läuferfläche besitzt, wird die beim Bremsen erzeugte Wärmeenergie in wirksamer Weise
zerstreut, und die Arbeitstemperaturen der Bremse werden gegenüber denen bei üblichen
Trommelbremsen in sehr weitgehender Weise verringert. Die geringeren Arbeitstemperaturen
der Bremse verringern die Neigung der Bremse zur Ermattung (d. h. zur Verringerung
der Wirksamkeit während des Bremsvorganges). Die erfindungsgemäße Bremse ist im
wesentlichen beim Bremsen in holic i ebenso wie in niedrigen Geschwindigkeitsbereichen
in gleicher Weise wirksam und verliert während der Dauer eines solchen Bremsvorganges
nicht an Wirksamkeit.
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Jede selbsttätige Einstellvorrichtung 56 wirkt in Verbindung mit der
betreffenden Reibungseinheit; nachdem die freie Bewegung zwischen der Öffnung 66
(los Steges und dem Stift 64 aufgenommen worden ist.
Der Tauchkolben
62 wird dann durch das Gehäuse 58 und die Unterlagscheiben 68 hindurchgezogen. Da
die Unterlagscheiben 68 eine Bewegung des Tauchkolbens 62 nur in dieser Richtung
gestatten, wird die Rückzugsstellung des Bremsbackenteiles der Einheit in radialer
Richtung nach auswärts eingestellt, um die Abnutzung des Belages auszugleichen.
Der Spielraum des Bremsbackenteils gegenüber der zylindrischen Fläche 30 wird daher
während der ganzen Abnutzungsdauer des Belages 40 im wesentlichen gleichbleibend
aufrechterhalten, und dieser Spielraum des Bremsbackenteils gegenüber der Bremstrommel
ist mit dem toten Gang zwischen der Einstellvorrichtung und dem Steg 36 der Reibungseinheit
gleich.
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Die Arbeitsweise der Ausführungsform nach Fig. 5 und 6 ist im wesentlichen
die gleiche wie die der ersten Ausführungsform. Nimmt man an, daß die Trommel sich
in der in Fig. 5 angegebenen Pfeilrichtung (entgegen dem Uhrzeigersinn) dreht, so
wirkt der über die Verankerung 14a und die damit verbundene Leitung 72a dem Zylinder
44a zugeführte Druck des Druckmittels in der Weise, daß er die in entgegengesetzten
Richtungen wirkenden Kolben 46a auseinander und mit den Scheibenflächen 26a und
28a in Eingriff bringt, um eine Verschwenkung der Einheit 10 a um das Verankerungsglied
14a entgegen dem Uhrzeigersinn zu bewirken. Diese Verschwenkung der Einheit entgegen
dem Uhrzeigersinn hat zur Folge, daß der Bremsbackenteil der Reibungseinheit gegen
die innere zylindrische Fläche 30 gedrückt wird. Der Druck des Druckmittels
wird vom Zylinder 44a der Einheit 10a durch die äußere Leitung 74a dem Zylinder
44a der zweiten Einheit 12 a zugeführt, um den gleichen Vorgang gleichzeitig zu
bewirken. Bei der angenommenen Richtung wird das ganze Bremsdrehmoment durch die
mit den Reibungseinheiten verbundenen Verankerungsglieder 14a und 16a aufgenommen.
Werden die Bremsen angezogen, während sich die Trommel in der entgegengesetzten
Richtung (im Uhrzeigersinn) dreht, so sind nur die Kolben 46a beim Bremsen wirksam,
da die Bremsbackenteile der Reibungseinheiten von der zylindrischen Trommelfläche
30 a weg bewegt werden, In diesem Fall wird das Bremsdrehmoment von dem Verankerungsglied
14a und dem Teil 100 des Bremsträgers 18 a (mit welchem der Steg 36 a im Eingriff
steht) aufgenommen.
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Die zwischen jedem Steg 36a und dem Teil 100 eingesetzte Blattfeder
102 verhindert, daß der Steg 36a gegen den Teil 100 mit einer solchen Kraft
aufstößt, daß der Steg verformt wird. Die Feder dient ferner dazu, störende Geräusche
zu vermeiden. Der Spielraum zwischen dem Bremsbackenteil einer jeden Reibungseinheit
und der zylindrischen Fläche 30a wird bei dieser Ausführungsform nicht gleichbleibend
aufrechterhalten; dies ist nicht schädlich, weil die Veränderung des Spielraumes
den Pedalhub nicht beeinflussen kann, der zur Betätigung der Bremsen nötig ist;
der Pedalhub kann nur durch den Hub der Kolbenglieder 46a beeinflußt werden.
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Die Ausführungsform nach Fig. 7 arbeitet wie folgt: Es soll angenommen
werden, daß die Trommel sich in der in Fig. 7 gezeigten Pfeilrichtung dreht. Der
Druck des in einer geeigneten Quelle enthaltenen Druckmittels wird durch die Einlaßöffnung
120 ein- und durch die Außenleitungen 122 und 124 sowie die in den Reibungseinheiten
10 b und 12 b vorgesehenen Leitungen 71 b und 72 b weitergeführt, um die beiden
Kolbenpaare 46 b in axialer Richtung auseinanderzudrücken, die in den Zylindern
44 b hin- und herbeweglich sind. Die Leitung 126 verbindet den Zylinder 44 b einer
der Reibungseinheiten mit der Auslaßöffnung 128. Der Eingriff dieser Kolbenteile
mit den Scheibenflächen der Bremstrommel ist bestrebt, die Reibungseinheiten 10
b und 12 b um die Verankerungsglieder 14 b entgegen dem Uhrzeigersinn zu drehen.
Durch die Drehung der Einheiten 10 b und 12 b infolge des Eingriffes der Kolben
mit den Scheibenflächen werden die Bremsbackenteile der Reibungseinheiten (einschließlich
der Stege 36 b, Randteile 38 b und Beläge 40 b aus Reibungsmaterial) in radialer
Richtung gegen die zylindrische Fläche der Bremstrommel gedrückt.
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Der Hauptunterschied in der Wirkungsweise dieser Einheit und der anderen
Ausführungsform besteht darin, daß beim Bremsen, wenn sich die Trommel in der umgekehrten
Richtung dreht, die Bremsbackenteile der Reibungseinheiten in ähnlicher Weise wie
während der Vorwärtsdrehung angedrückt werden, wobei jedoch die Einheiten in diesem
Zustand bestrebt sind, sich im Uhrzeigersinn zu drehen, indem sie durch die selbsttätigen
Einstellvorrichtungen 56b gegen Verankerungsstifte 14 b gestützt werden.
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Jeder Zylinder 44 b ist in einem wesentlichen Abstand von jedem Ende
der betreffenden Einheit angeordnet, um ein wesentliches »Bremsbackenbremsen« in
jeder Richtung der Trommeldrehung zu bewirken. Die selbsttätigen Einstellvorrichtungen
wirken in derselben Weise, wie vorher beschrieben; der tote Gang zwischen jeder
Einstellvorrichtung und dem Steg der betreffenden Bremsbacke bestimmt das Arbeitsspiel
zwischen Bremsbacke und Bremstrommel. Der Einwegtauchkolben gleicht die Abnutzung
des Belages dadurch aus, daß entsprechend der Belagabnutzung eine verschiedene Rückzugsstellung
für die Bremsbacke bestimmt wird, um das gleiche Arbeitsspiel zwischen der Bremsbacke
und der Bremstrommel während der ganzen Abnutzungsdauer der Einheit im wesentlichen
aufrechtzuerhalten.
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Aus der Betrachtung der vorhergehenden Beschreibung geht hervor, daß
die Zwecke der Erfindung teilweise dadurch erreicht werden, daß zwei getrennte Bremsarten
in einer einzigen Einheit verwendet werden. Durch Vergrößerung der mit den Reibungselementen
in Eingriff kommenden Fläche der umlaufenden Bremstrommel ist es möglich, die Wärme
in wirksamer Weise zu zerstreuen; infolgedessen konnte die »Ermattung« (d. h. der
Verlust an Wirksamkeit) der Bremse im wesentlichen beseitigt werden. Durch Beseitigung
der Wirkung der radialen Trommelausdehnung auf den erforderlichen Pedalhub wird
letzterer während des Bremsanziehens gegenüber dem bei üblichen Trommelbremsen erforderlichen
wesentlich verringert. Durch Verwendung der Drehmomentrückwirkung des Scheibenkolbenbremsens
zum Anziehen des Bremsbackenteiles der Einheit erhält man gleichzeitig einen geeigneten
Grad von Selbstverstärkung der Bremse. Diese Ergebnisse werden durch Verwendung
einer verhältnismäßig einfachen, wirtschaftlich herzustellenden Vorrichtung erzielt,
deren Unterhaltung auf ein Mindestmaß beschränkt ist.