DE102008018655A1

DE102008018655A1 - Trommelbremse

Info

Publication number: DE102008018655A1
Application number: DE102008018655A
Authority: DE
Inventors: Michael Joachim; Alfons Morfeld; Witold Reduch; Peter Schmidt
Original assignee: BPW Fahrzeugtechnik GmbH and Co KG
Current assignee: BPW Fahrzeugtechnik GmbH and Co KG
Priority date: 2008-04-11
Filing date: 2008-04-11
Publication date: 2009-10-15

Abstract

Vorgeschlagen wird eine Trommelbremse mit zwei Bremsbacken (2, 3), deren Enden (2a, 3a) mittels einer Spreizeinrichtung (4) voneinander weg spreizbar sind, und mit einer zwischen den anderen Enden (2b, 3b) der Bremsbacken angeordneten Abstützung (10), deren wirksame Länge (L) mittels einer Nachstellvorrichtung (13) veränderbar ist. Die Nachstellvorrichtung (13) weist ein Stellglied (14) auf sowie ein das Stellglied antreibendes Nachstellelement (16). Dieses ist mit der Bewegung zumindest einer der Bremsbacken (2, 3) gekoppelt. Ferner verfügt die Trommelbremse über eine Rückfahrtautomatik (11), welche die Bremswirkung bei Rückwärtsfahrt aufhebt oder mindert. Um eine automatisch nachstellbare und mit einer Rückfahrtautomatik versehene Trommelbremse mit einfachem Aufbau zu schaffen, wird eine Trenneinrichtung (30) vorgeschlagen, welche den Antrieb des Stellgliedes (14) bei Rückwärtsfahrt aufhebt, so dass es zu keiner Nachstellung kommt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Trommelbremse mit den Merkmalen des Oberbegriffs der Ansprüche 1 und 2.
Eine Trommelbremse mit diesen Merkmalen ist aus der DE 20 2006 004 697 U1 bekannt. Sie ist unter anderem mit einer Rückfahrtautomatik versehen, welche die Bremswirkung bei Rückwärtsfahrt des Fahrzeuges mindert oder aufhebt. Ferner integriert ist eine Nachstelleinrichtung zur automatischen Kompensation der infolge des Verschleißes der Bremsbeläge erhöhten Zustellung. Im Zusammenhang mit den Elementen der Nachstellvorrichtung sind ferner technische Maßnahmen getroffen, um bei Rückwärtsfahrt eine Nachstellung zu verhindern. Zu diesem Zweck ist ein die Nachstellelemente antreibendes, aus einer Mehrzahl von Hebeln bestehendes Getriebe so ausgebildet, dass sich die Getriebekinematik im Falle eines großen Bremsbetätigungshubs verändert und keine Nachstellfunktion mehr erfüllen kann. Durch die geänderte Getriebekinematik wird die vom Bremshub erzeugte Betätigungsbewegung getriebeintern kompensiert. Die Verhinderung einer Nachstellung bei Rückwärtsfahrt wird allerdings mit einem relativ großen getriebetechnischen Aufwand erkauft.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine automatisch nachstellbare und mit einer Rückfahrtautomatik versehene Trommelbremse mit einfachem Aufbau zu schaffen.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Trommelbremse mit den Merkmalen der Ansprüche 1 und 2 vorgeschlagen.
Die Verhinderung der Nachstellung im Falle der Rückwärtsfahrt des Fahrzeuges wird also nicht durch aufwändige, getriebekinematische Mittel erreicht, sondern durch eine konstruktiv einfach gestaltbare Trenneinrichtung, welche bei Rückwärtsfahrt des Fahrzeuges den Antrieb des Stellglieds aufhebt. Diese Trenneinrichtung ist vorzugsweise gekoppelt mit der in die Trommelbremse integrierten Rückfahrtautomatik.
Mit einer Ausgestaltung der Trommelbremse wird vorgeschlagen, dass das Stellglied der Nachstellvorrichtung ein gezahntes Ritzel ist, in das das Nachstellelement formschlüssig eingreift, und dass der Formschluss mittels der Trenneinrichtung aufhebbar ist. Mit einer weiteren Ausgestaltung wird eine Feder vorgeschlagen, welche das Nachstellelement in Richtung auf den formschlüssigen Eingriff in das Ritzel beaufschlagt.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist die Feder an einem starr am Bremsschild angeordneten Bolzen festgelegt, und das Nachstellelement sitzt mit einer darin ausgebildeten Langlochführung auf dem Bolzen.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weist die Trenneinrichtung mindestens ein rampenförmiges Übertragungsglied auf.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung dient als Nachstellelement ein Schub- und Zugelement, welches an seinem einen Ende den Antrieb des Stellglieds, und an seinem anderen Ende eine Gelenkverbindung des Getriebes der Nachstellvorrichtung aufweist, und welches auf einem dazwischen angeordneten Längsabschnitt durch eine Führung hindurchgeführt ist. Vorzugsweise weist die Führung des Schub- und Zugelements einen kürzeren Abstand zu der Gelenkverbindung auf, als zu dem Stellglied.
Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines auf der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles. Im Einzelnen zeigen:
1 Eine Ansicht der Trommelbremse bei abgenommener Bremstrommel;
2 eine der 1 entsprechende Darstellung, jedoch bei abgenommenen Bremsbacken;
3 eine leicht perspektivische Ansicht auf die Trommelbremse bei abgenommenen Bremsbacken und
4 eine perspektivische Detaildarstellung gemäß der in 3 eingezeichneten Blickrichtung IV.
Die dargestellte Trommelbremse vom Bautyp einer Spreizhebelbremse dient dem Einsatz in auflaufgebremsten Anhängerfahrzeugen, die mit einer Rückfahrtautomatik versehen sind.
Die 1 bis 3 zeigen bei abgenommener Bremstrommel zwei Bremsbacken 2, 3, deren eine Enden 2a, 3a bei der Bremsbetätigung voneinander weg spreizbar sind. Als Spreizeinrichtung 4 dient hier ein Spreizschloss. Zwischen den beiden anderen Enden 2b, 3b der Bremsbacken 2, 3 befindet sich eine am Bremsschild 7 der Trommelbremse befestigte Abstützung 10. In die Abstützung 10 ist, wie z. B. aus der EP 0 261 660 A1 bekannt, eine mechanisch arbeitende Rückfahrtautomatik 11 integriert. Diese ist dergestalt aufgebaut, dass bei Vorwärtsfahrt V die wirksame Länge L der Abstützung 10 zwischen den Bremsbackenenden 2b, 3b größer ist, als bei Rückwärtsfahrt R. Auf diese Weise wird bei Rückwärtsfahrt R keine Bremskraft aufgebaut, und das Anhängerfahrzeug nicht auflaufgebremst.
Mit zunehmendem Abrieb, vor allem an den Reibflächen der Bremsbacken 2, 3, vergrößert sich das Lüftspiel der Spreizhebelbremse. Dies wird durch eine in die Trommelbremse integrierte Nachstellvorrichtung 13 kompensiert. Das Stellglied 14 der Nachstellvorrichtung 13 ist ein mit einer Außenverzahnung versehenes Ritzel, welches um eine gedachte Achse A drehbar ist, die sich zwischen den Bremsbackenenden 2b, 3b erstreckt. Das Verdrehen des Ritzels 14 führt mittels eines integrierten Gewindetriebes zu einer Änderung der wirksamen Länge L der Abstützung 10. Zum Ausgleich des zunehmenden Bremsbelagverschleißes erfolgt über die Bremsbetriebsdauer ein sukzessives Weiterdrehen des Ritzels 14, welche Drehung über den Gewindetrieb in eine ebenfalls sukzessive Vergrößerung der wirksamen Abstützlänge L der Bremsbacken umgesetzt wird, wodurch das Lüftspiel zwischen den Reibbelägen und der Innenseite der Bremstrommel im Wesentlichen erhalten bleibt.
Der Antrieb des Ritzels 14 erfolgt durch ein Nachstellelement 16. Als Nachstellelement dient hier eine im Wesentlichen translatorisch geführte Schub- und Zugstange 17. Diese ist im Bereich des Ritzels 14 mit einem oder mehreren Vorsprüngen versehen. Diese und die Zähne des Ritzels sind in der Weise ausgeführt, dass im Normalfall die Vorsprünge bei Bewegung der Schub- und Zugstange 17 in Schubrichtung R2 auf den Flanken der Ritzelzähne hochgleiten können, und sie bei einem anschließenden Zurückziehen der Schub- und Zugstange 17 in Richtung R1 wieder zurückgleiten können, ohne dass es im Ergebnis zu einer dauerhaften Verdrehung des Ritzels 14 kommt. Ist jedoch ein bestimmter Verschleißzustand erreicht mit der Folge eines größeren Weges der Schub- und Zugstange 17, so überspringt der Vorsprung des Nachstellelements 16 am Ende der Schubbewegung (Richtung R2) einen Ritzelzahn, wodurch es beim anschließenden Zurückziehen in Zugrichtung R1 zu einer Mitnahme des Ritzels 14 und damit zu einer Nachstellung des Stellgliedes kommt, mit der Folge einer fortan etwas größeren wirksamen Länge L der Abstützung 10.
Die Bewegung bzw. der Antrieb des Nachstellelements 16 erfolgt mit Hilfe von mehreren Hebeln. Der Hebel 21 des Getriebes ist ein Winkelhebel mit einem relativ langen ersten Schenkel 24 und einem deutlich kürzeren, in etwa rechtwinkelig zum ersten Schenkel 24 angeordneten zweiten Schenkel 25. Das eine Ende des Hebel 21 ist am Drehpunkt 26 an dem festen Bremsschild 7 gelagert, wohingegen der Hebel 21 an seinem anderen Ende über eine Gelenkverbindung 27 mit der Schub- und Zugstange 17 an deren dem Ritzel 14 abgewandten Ende verbunden ist. Auf seinem kurzen Schenkel 25 ist der Hebel 21 über eine weitere Gelenkverbindung 28 mit dem anderen Hebel 22 verbunden. Dessen anderes Ende wiederum ist über ein Gelenk 29 mit dem Steg der Bremsbacke 2 verbunden. Zu diesem Zweck ist der Steg der Bremsbacke 2, aus Standardisierungsgründen aber auch der Steg der anderen Bremsbacke 3, mit einer Öffnung 29a (1) zur spielfreien Hindurchführung des Gelenkbolzens 29b (3) des Gelenks 29 versehen.
Die Hebel des die Nachstellvorrichtung antreibenden Getriebes zeigen beim Betrieb der Spreizhebelbremse die folgende Getriebekinematik: Die Betätigung der Spreizeinrichtung 4 führt zu einer Bewegung der mit ihrem Ende 2b abgestützten Bremsbacke 2 nach außen. Hierdurch kommt es über das Gelenk 29 zu einem Zug auf den kurzen Hebel 22, und über dessen andere Gelenkverbindung 28 zu einem Zug an dem kurzen Schenkel 25 des langen Hebels 21. Der lange Hebel 21 verschwenkt um den festen Drehort 26, wodurch es über die Gelenkverbindung 27 zu einem Schub in Schubrichtung R2 der Schub- und Zugstange 17 kommt. Wird die Bremsbacke 2 wieder radial nach innen bewegt, wozu entsprechende, auf der Zeichnung nicht dargestellte Zugfedern dienen, führt dieselbe Getriebekinematik zu einer Zurückbewegung der Schub- und Zugstange 17 gemäß Richtung R1.
Ferner sind Maßnahmen getroffen, um zugleich mit Betätigung der Rückfahrtautomatik 11 den Antrieb des durch die Schub- und Zugstange 17 gebildeten Nachstellelements 16 auf das Stellglied, also das Ritzel 14, aufzuheben. Hierzu ist mit der mechanischen Rückfahrtautomatik 11 eine Trenneinrichtung 30 gekoppelt. Bestandteil der Rückfahrtautomatik 11 ist ein Schwenkhebel 31, an welchem z. B. eine die Rückfahrtautomatik wieder in Normalposition zurückziehende Feder angreift. Diese Feder ist aus Gründen der besseren Übersicht nicht auf der Zeichnung dargestellt. An dem Schwenkhebel 31 befindet sich eine Gelenkverbindung 32 zu einem Schieber 33 der Trenneinrichtung 30. Der Schieber weist auf einem Teil seiner Länge eine Schräge oder Rampe 34 auf. Gemäß der Detaildarstellung 4 ist die Rampe 34 durch S-förmiges Verkröpfen des aus Flachstahl gebildeten Schiebers 33 gebildet. Die so gestaltete Trenneinrichtung greift mit der Rampe 34 unter die Schub- und Zugstange 17, die zu diesem Zweck mit einer korrespondierenden Schräge oder Rampe 35 versehen sein kann, welche daher flächig auf der Rampe 34 der Trenneinrichtung 30 gleiten kann.
Die Aktivierung der mechanischen Rückfahrtautomatik, wie sie im Prinzip aus der EP 0 261 660 A1 bekannt ist, führt durch Verschwenken des Schwenkhebels 31 zu einer Bewegung des Schiebers 33 in Richtung auf das Nachstellelement 16, d. h. die Schub- und Zugstange 17. Infolge des aus den Rampen 34, 35 zusammengesetzten Übertragungsgliedes kommt es zu einer Querbewegung des Nachstellelements 16, d. h. zu einer Bewegung quer zu den Schub- und Zugrichtungen R2, R1 und rechtwinklig zu dem Bremsschild 7. Das Nachstellelement 16 hebt von dem Ritzel 14 ab und zwar in einer Bewegungsrichtung, welche radial zu der Achse A des Ritzels ist. Es kommt also bei Rückwärtsfahrt zu einem Aufheben des Eingriffs des an der Schub- und Zugstange 17 ausgebildeten Nachstellelements 16 in das Ritzel 14. Ergebnis ist, dass die Funktion bzw. die Bewegungsübertragung der Nachstellvorrichtung 13 unterbrochen ist.
Die von der Trenneinrichtung 30 erzwungene Querbewegung der Schub- und Zugstange 17 erfolgt entgegen der Kraft einer Feder 40. Bei der Nachstellung bewirkt die Feder 40 einen durch Federkraft beaufschlagten Eingriff der Zahnung des Nachstellelements in die Ritzelzahnung. Die Feder 40 sitzt auf einem am Bremsschild 7 befestigten Bolzen 41. Zur Hindurchführung des Bolzens 41 ist die Schub- und Zugstange 17 mit einem Langloch 42 versehen. Dieses ist ausreichend lang, um der auf dem Bolzen 41 längsgeführten Schub- und Zugstange 17 die volle Längsbewegung in den Richtungen R1, R2 zu ermöglichen. Damit die Feder 40 das Nachstellelement 16 in Richtung auf den formschlüssigen Eingriff in das Ritzel 14 beaufschlagt, stützt sich die Feder 40 mit ihrem festen Ende an einer auf dem Bolzen 41 befestigten Scheibe ab und stützt sich mit ihrem anderen Ende gegen die Schub- und Zugstange 17 ab. Der Bolzen 41 übernimmt zusätzlich auch die Längsführung des Schiebers 33 der Trenneinrichtung 30.
Die Schub- und Zugstange 17 besteht aus einem mehrfach gebogenen Flacheisen und ist auf einem geraden Längsabschnitt, der sich nahe der Gelenkverbindung 27 befindet, durch eine kurze Führung 46 hindurchgeführt. Die Führung 46 ist als schmale Gabel gestaltet und sie umfasst die Schub- und Zugstange 17 derart, dass unter Einbeziehung eines gewissen Spiels lediglich auf der Ober- und Unterseite des geraden Längsabschnittes jeweils ein schmaler Kontaktstreifen entsteht. Somit ist sichergestellt, dass die Schub- und Zugstange 17 an dieser Stelle mit gleichbleibendem Abstand zum Bremsschild 7 gehalten wird, aber nach Art eines Drehschubgelenks mit vier Freiheitsgraden eine leichte Schwenk-, Dreh- und Querbeweglichkeit, sowie die eigentliche Bewegung in Schub- und Zugrichtung R1, R2 erhalten bleibt.
Durch den kurzen Abstand der Führung 46 zu der Gelenkverbindung 27 ist die am Hebel 21 auftretende unerwünschte Kippbewegung resultierend aus der Dreh- bzw. Wippbewegung der Schub- und Zugstange 17 um die Führung 46 so gering, dass diese in dem Spiel des Drehpunktes 26 und in der Gelenkverbindung 28 schadlos bzw. ohne erhöhten Verschleiß aufgeht.

2: Bremsbacke
2a: Ende der Bremsbacke
2b: Ende der Bremsbacke
3: Bremsbacke
3a: Ende der Bremsbacke
3b: Ende der Bremsbacke
4: Spreizeinrichtung
7: Bremsschild
10: Abstützung
11: Rückfahrtautomatik
13: Nachstellvorrichtung
14: Stellglied, Ritzel
16: Nachstellelement
17: Schub- und Zugstange
21: Hebel
22: Hebel
24: erster Schenkel
25: zweiter Schenkel
26: Drehpunkt
27: Gelenkverbindung
28: Gelenkverbindung
29: Gelenk
29a: Öffnung
29b: Gelenkbolzen
30: Trenneinrichtung
31: Schwenkhebel
32: Gelenkverbindung
33: Schieber
34: Rampe
35: Rampe
40: Feder
41: Bolzen
42: Langloch
46: Längsführung, Gabel
A: Achse
L: wirksame Länge
R: Rückwärtsfahrt
R1: Zugrichtung
R2: Schubrichtung
V: Vorwärtsfahrt

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 202006004697 U1 [0002]
- EP 0261660 A1 [0016, 0022]

Claims

Trommelbremse mit zwei Bremsbacken (2, 3), deren eine Enden (2a, 3a) mittels einer Spreizeinrichtung (4) voneinander weg spreizbar sind, und mit einer zwischen den anderen Enden (2b, 3b) der Bremsbacken angeordneten Abstützung (10), deren wirksame Länge (L) mittels einer Nachstellvorrichtung (13) veränderbar ist, wobei die Nachstellvorrichtung (13) ein Stellglied (14) aufweist sowie ein das Stellglied (14) antreibendes Nachstellelement (16), welches seinerseits über ein Getriebe (21, 22) mit der Bewegung zumindest einer der Bremsbacken (2, 3) gekoppelt ist, und mit einer Rückfahrtautomatik (11), welche die Bremswirkung bei Rückwärtsfahrt aufhebt oder mindert, gekennzeichnet durch eine Trenneinrichtung (30) zum Aufheben des Antriebs zwischen Nachstellelement (16) und Stellglied (14) bei Rückwärtsfahrt.
Trommelbremse mit zwei Bremsbacken (2, 3), deren eine Enden (2a, 3a) mittels einer Spreizeinrichtung (4) voneinander weg spreizbar sind, und mit einer zwischen den anderen Enden (2b, 3b) der Bremsbacken angeordneten Abstützung (10), deren wirksame Länge (L) mittels einer Nachstellvorrichtung (13) veränderbar ist, wobei die Nachstellvorrichtung (13) ein Stellglied (14) aufweist sowie ein das Stellglied (14) durch Koppelung mit der Bewegung zumindest einer der Bremsbacken (2, 3) antreibendes Nachstellgetriebe, und mit einer Rückfahrtautomatik (11), welche die Bremswirkung bei Rückwärtsfahrt aufhebt oder mindert, gekennzeichnet durch eine Trenneinrichtung (30) zum Aufheben des Antriebs des Stellglieds (14) bei Rückwärtsfahrt, wobei die Trenneinrichtung (30) die Bewegungsweiterleitung eines Elementes des Nachstellgetriebes unterbindet, und die Trenneinrichtung (30) mindestens ein weiteres Element (33) aufweist, welches von der Rückfahrtautomatik (11) angetrieben wird.
Trommelbremse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Trenneinrichtung (30) Bestandteil der Rückfahrtautomatik (11) ist.
Trommelbremse nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellglied (14) ein gezahntes Ritzel ist, in welches das Nachstellelement (16) formschlüssig eingreift, und dass der Formschluss mittels der Trenneinrichtung (30) aufhebbar ist.
Trommelbremse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Nachstellelement (16) radial in Bezug auf die Drehachse (A) des Ritzels (14) beweglich ist.
Trommelbremse nach Anspruch 4 oder 5, gekennzeichnet durch eine Feder (40), welche das Nachstellelement (16) in Richtung auf den formschlüssigen Eingriff in das Ritzel (14) beaufschlagt.
Trommelbremse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (40) an einem starr angeordneten Bolzen (41) festgelegt ist, und dass das Nachstellelement (16) mit einer daran ausgebildeten Langlochführung (42) auf dem Bolzen (41) sitzt.
Trommelbremse nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trenneinrichtung (30) mindestens ein rampenförmiges Übertragungsglied (34, 35) aufweist.
Trommelbremse nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Nachstellelement (16) ein Schub- und Zugelement ist, welches an seinem einen Ende den Antrieb des Stellglieds (14), und an seinem anderen Ende eine Gelenkverbindung (27) zum Getriebe (21, 22) aufweist, und welches auf einem dazwischen angeordneten Längsabschnitt durch eine Längsführung (46) hindurchgeführt ist.
Trommelbremse nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der längs geführte Längsabschnitt einen kürzeren Abstand zu der Gelenkverbindung (27), als zu dem Stellglied (14) aufweist.