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Die
Erfindung betrifft eine Innenbackenbremse mit einer im Bereich einer
Spreizeinrichtung angeordneten, automatischen, mechanisch wirkenden Nachstelleinrichtung
zum Einstellen des Lüftspiels der Bremsbacken gemäß dem
Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Eine
derartige Innenbackenbremse, die insbesondere bei Fahrzeuganhängern
eingesetzt werden kann, ist aus der
EP 0 482 430 A1 bekannt. Die Nachstelleinrichtung
ist dort im Bereich eines Spreizschlosses angeordnet, wobei ein
Verbindungsglied zwischen einem Nachstellhebel und einem Bremsbacken
den Nachstellvorgang auslöst, wenn sich das Grundlüftspiel
der Innenbackenbremse auf Grund des Bremsbelagverschleisses vergrößert.
Dies erfolgt dadurch, dass die Bewegung der Bremsbacken in eine
entsprechende Schwenkbewegung des Nachstellhebels umgesetzt wird,
wobei ab einer bestimmten Größe der Schwenkbewegung
das Nachstellzahnrad gedreht und dadurch der Nachstellbolzen, an
dem sich ein Bremsbacken abstützt, in Längsrichtung
ver schoben wird. Weiterhin weist diese bekannte Innenbackenbremse
bereits eine Rückfahrautomatik auf, welche die Bremswirkung
bei Rückwärtsfahrt nahezu aufhebt, so dass das
Rückwärtsfahren auch mit auflaufgebremsten Anhängern möglich
ist. Die Koppelstellen des Verbindungsglieds sind dabei so gestaltet,
dass eine Nachstellbewegung in Rückwärtsdrehrichtung
der Innenbackenbremse unterbleibt.
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Die
DE 10 2006 007 525
A1 zeigt ebenfalls eine Nachstelleinrichtung, die in ein
Spreizschloss integriert ist. Ihr Nachstellhebel weist keinerlei
Verbindung zu einem Bremsbacken auf. Das Verschwenken des Nachstellhebels
erfolgt dort in Abhängigkeit des Winkels zwischen einem
Spreizhebel und einem Spreizstößel des Spreizschlosses.
Bei Überschreiten eines definierten Winkels wird eine Nachstellbewegung
erzeugt.
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Bei
den bekannten Innenbackenbremsen, bei denen die Nachstelleinrichtung
für das Bremsbackenlüftspiel im Bereich der Spreizeinrichtung,
insbesondere des Spreizschlosses, angeordnet ist, ist der Nachstellhebel
an der Spreizeinrichtung immer derart schwenkbar gelagert, dass
die Schwenkachse bei im Fahrzeug eingebauter Bremse vertikal verläuft. Der
Nachstellhebel führt eine Schwenkbewegung aus, die in einer
horizontalen Ebene liegt, das heißt der Nachstellhebel
bewegt sich auf den Bremsträger zu bzw. von diesem weg.
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Nachteilig
ist bei diesen bekannten Nachstelleinrichtungen, dass sie relativ
verschmutzungsanfällig sind, so dass eine einwandfreie
und leichtgängige Funktion nach längerer Betriebsdauer
nicht immer gewährleistet ist. Darüber hinaus
führt eine derartige Anordnung des Nachstellhebels dazu,
dass nicht ausgeschlossen werden kann, dass der Nachstellhebel auf
Grund von fahrbahnbedingten Stößen außer Eingriff
mit den Zähnen des Nachstellzahnrads gelangt oder der Nachstellhebel
sogar aus seiner Lagerung heraus bewegt wird. Eine zuverlässige
Nachstellung der Bremsbacken ist dadurch nicht immer gewährleistet.
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Bei
der
DE 10 2006
007 525 A1 , bei der die Nachstellbewegung vom Winkel abhängt,
den der Spreizhebel mit dem Spreizstößel einnimmt,
kann eine Löseeinrichtung zur Deaktivierung der Nachstelleinrichtung
den Arbeitsbereich der Nachstelleinrichtung in bestimmten Situationen
soweit verkleinern, bis die Löseeinrichtung schließlich
jede mögliche Nachstellbewegung verhindert, wodurch die
Nachstelleinrichtung unwirksam wird. Des weiteren ist der Nachstellhebel
in der Lösestellung völlig vom Nachstellzahnrad
abgehoben. Wird dabei die Bremse nicht betätigt, wirkt
keine Axialkraft auf das Nachstellzahnrad, so dass es sich bei äußerer
Anregung unkontrolliert in beide Drehrichtungen bewegen kann, womit
das Lüftspiel der Innenbackenbremse nicht mehr konstant
bleibt. Diese Zustände können dort insbesondere
durch eine fehlerhafte Einstellung des Bremsgestänges erzeugt
werden, was in der Praxis eine häufige Fehlerursache darstellt.
Für den ungeschulten Benutzer ist nicht nachvollziehbar,
dass eine Verkürzung des Bremsgestänges zur Abschaltung
der automatischen Nachstelleinrichtung und damit mittelfristig zur
Verschlechterung der Bremswirkung führt. Diese bekannte
Lösung ist somit nicht davor geschützt, dass die
Nachstelleinrichtung durch Verstellung des Bremsgestänges/Bremsseils
von außen manipuliert werden kann.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Innenba ckenbremse gemäß dem
Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, welche die erwähnten Nachteile
vermeidet und insbesondere einfach aufgebaut, zuverlässig
in der Anwendung, verschmutzungsresistent und manipulationssicher
ist.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Innenbackenbremse
mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte
Ausführungsformen der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen
beschrieben.
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Erfindungsgemäß ist
der Nachstellhebel an der Spreizeinrichtung um eine Schwenkachse schwenkbar
gelagert, die senkrecht oder in einem Winkel größer
als 45° zur Bremsträgerhauptebene angeordnet ist.
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Auf
Grund der erfindungsgemäßen Anordnung der Schwenkachse
des Nachstellhebels ist es möglich, den Nachstellhebel
zumindest teilweise seitlich neben der Spreizeinrichtung, beispielsweise neben
dem Spreizschloss, anzuordnen, insbesondere im Bereich zwischen
Spreizschloss und Bremsträger. An dieser Stelle ist die
Lagerstelle des Nachstellhebels besser gegen Verschmutzung geschützt.
Auf Grund der bei senkrechter Bremsträgerhauptebene horizontalen
oder weitgehend horizontalen Anordnung der Schwenkachse besteht
keine Gefahr, dass durch fahrbahnbedingte Stöße
der Nachstellhebel vom Nachstellzahnrad gelöst oder der
Nachstellhebel aus dem Schwenklager heraus bewegt wird. Die Nachstelleinrichtung
ist darüber hinaus unabhängig von einem Winkel,
den ein Spreizhebel mit einem Spreizstößel einnimmt,
und damit unabhängig von der Einstellung der Bremsbetätigungseinrichtung, beispielsweise
des Bremsgestänges oder Bremsseils. Eine unerwünschte
Manipulation von außen kann dadurch zuverlässig
verhindert werden. Dadurch, dass die Nachstelleinrichtung im Bereich
der Spreizeinrichtung angeordnet ist, kann eine an sich übliche
manuelle Einstelleinrichtung zur Einstellung eines Grundlüftspiels
der Bremsbacken am anderen Ende der Bremsbacken verbleiben und für
die Einstellung des Grundlüftspiels der Innenbackenbremse verwendet
werden. Eine derartige zusätzliche manuelle Einstelleinrichtung
ermöglicht es auch, bei verschlissenen Bremsbelägen
den Abstand der Bremsbacken zueinander soweit zurückzustellen,
dass selbst bei eingelaufener Bremstrommel eine problemlose Demontage
möglich ist. Weiterhin benötigt die erfindungsgemäße
Nachstelleinrichtung nur wenig Einbauraum, wenig Einzelteile und
nur einen sehr kurzen, platzsparenden Nachstellhebel. Die Montage der
Nachstelleinrichtung ist auf sehr einfache und schnelle Weise möglich.
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Das
erfindungsgemäße Prinzip kann nicht nur bei mechanischen,
sondern auch bei hydraulischen Bremsbetätigungseinrichtungen
vorgesehen werden.
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Gemäß einer
vorteilhaften Ausführungsform umfasst der Nachstellhebel
einen seitlich neben der Spreizeinrichtung angeordneten Nachstellabschnitt, der
in einer zur Bremsträgerhauptebene zumindest überwiegend
parallelen Nachstellschwenkebene schwenkbar ist, und einen abgewinkelten
Verbindungsabschnitt, an dem das Verbindungsglied angelenkt ist,
wobei sich der Verbindungsabschnitt zwischen der Spreizeinrichtung
und einer Bremsnabe zumindest bis in die Nähe einer Mittelebene
erstreckt, in der die Mittelstege der Bremsbacken liegen, so dass
die Anlenkstelle des Verbindungsglieds am Nachstellhebel zumindest
in der Nähe der Mittelebene liegt. Hierdurch kann erreicht
werden, dass das Verbindungsglied zwischen Nachstellhebel und Bremsbacken
in oder in der Nähe der Mittelebene angeordnet werden kann,
in der sich auch die Bremsbackenstege befinden, so dass unerwünschte
schräge Zug- oder Druckkräfte, welche der Bremsbacken
auf den Nachstellhebel ausüben könnte, vermieden
werden können. Außerdem ist es auf diese Weise
möglich, das Verbindungsglied zwischen der Spreizeinrichtung
und der sich drehenden Bremsnabe anzuordnen, was im Hinblick auf
bestehende Platzverhältnisse vorteilhaft sein kann.
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Gemäß einer
vorteilhaften Ausführungsform umfasst die Spreizeinrichtung
ein Spreizschloss mit einem Spreizhebel und einem Spreizstößel,
der gelenkig mit dem Spreizhebel verbunden ist und eine zur Bremsträgerhauptebene
zumindest überwiegend parallele Seitenwand aufweist, an
der der Nachstellhebel gelagert ist.
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Vorteilhafterweise
ist der Nachstellhebel an der Spreizeinrichtung mittels einer Lagerung
gelagert, die derart ausgebildet ist, dass der Nachstellabschnitt
des Nachstellhebels sowohl in der Nachstellschwenkebene als auch
in einer hierzu senkrechten Ebene schwenkbar ist. Dies kann beispielsweise durch
ein bestimmtes, vergrößertes Lagerspiel erreicht
werden. Durch Erzeugung einer bestimmten Kinematik und/oder durch
Federkraft kann hierdurch erreicht werden, dass bei Betätigung
des Nachstellhebels dieser durch Wahl einer bestimmten Kinematik
und/oder durch Federkraft eine Schwenkbewegung nicht nur in einer,
sondern in mehreren Ebenen ausführt, derart, dass der Nachstellhebel
immer am Nachstellzahnrad anliegt, das heißt bei seiner
Gleitbewegung längs der Zahnflanken des Nachstellzahnrads
immer mit diesen in Kontakt bleibt.
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Gemäß einer
vorteilhaften Ausführungsform ist der Nachstellhebel an
der Spreizeinrichtung mittels einer Kombinationsfeder gehalten,
die derart ausgebildet ist, dass der Nachstellabschnitt des Nachstellhebels
durch die Kombinationsfeder sowohl in einer Richtung senkrecht zur
Bremsträgerhauptebene federnd nachgiebig und kippbar an
der Spreizeinrichtung gehalten als auch mit einem Drehmoment zum
Schwenken des Nachstellabschnitts in der zumindest überwiegend
vertikalen Nachstellschwenkebene beaufschlagt ist. Eine derartige
Kombinationsfeder kann auf besonders einfache und kostengünstige
Weise die gewünschte Vorspannkraft auf den Nachstellhebel
aufbringen und gleichzeitig sicherstellen, dass der Nachstellhebel
nachgiebig in der Spreizeinrichtung gelagert ist, um die vorstehend erwähnte
Schwenkbewegung in mehreren Ebenen ausführen zu können.
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Gemäß einer
vorteilhaften Ausführungsform besteht das Verbindungsglied
aus einem Drahtformteil, das bei Überschreiten bestimmter
Zug- und/oder Druckkräfte in Längsrichtung federnd
nachgiebig ausgebildet ist. Hierdurch kann sich das Verbindungsglied
bei Überschreiten bestimmter Maximalkräfte elastisch
aufbiegen, wodurch eine Beschädigung der Nachstelleinrichtung
vermieden werden kann. Das Drahtformteil ist damit mit einer integrierten Überlastsicherung
ausgestaltet.
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Gemäß einer
vorteilhaften Ausführungsform ist das Drahtformteil aus
einem Draht mit rundem Querschnitt hergestellt. Hierdurch sammelt
sich weniger Bremsenabrieb an der Anlenkstelle zum Bremsbacken,
so dass Schwergängigkeiten im Bereich der Anlenkstelle
vermieden werden können.
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Gemäß einer
vorteilhaften Ausführungsform ist der Nachstellbolzen mit
einer Gleitkufe versehen, die sich an einem Bremsträger
abstützt, derart, dass durch ein Zugelement eingeleitete,
auf das Spreizschloss wirkende Querkräfte über
die Gleitkufe auf den Bremsträger ableitbar sind. Hierdurch
können auf besonders einfache und materialsparende Weise Querkräfte,
die über das Spreizschloss eingeleitet werden und den Bremsbackensteg
in Richtung Bremsträger kippen würden, derart
abgestützt werden, dass sie nicht auf den Bremsbackensteg
wirken. Die sonst üblichen langen Gleitkufen am Spreizstößel
sind hierdurch nicht mehr erforderlich.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen beispielhaft näher
erläutert. Es zeigen:
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1:
eine Schnittdarstellung einer ersten Ausführungsform der
Erfindung längs der Linie I-I von 2,
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2:
eine Seitenansicht der ersten Ausführungsform der Erfindung,
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3:
eine Schnittdarstellung einer zweiten Ausführungsform der
Erfindung längs der Linie III-III von 4,
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4:
eine Seitenansicht der zweiten Ausführungsform,
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5:
eine Schnittdarstellung der zweiten Ausführungsform längs
der Linie V-V von 6,
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6:
eine zur 4 identische Seitenansicht der
zweiten Ausführungsform,
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7:
eine Schnittdarstellung einer dritten Ausführungsform der
Erfindung längs der Linie VII-VII von 8,
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8:
eine Seitendarstellung der dritten Ausführungsform der
Erfindung,
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9:
einen Ausweichnocken der in den 3 bis 8 dargestellten
zweiten und dritten Ausführungsform in Alleinstellung,
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10:
ein Führungsglied der in den 3 bis 8 dargestellten
zweiten und dritten Ausführungsform in Alleinstellung,
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11:
eine Niederhalteblattfeder der in den 7, 8 dargestellten
dritten Ausführungsform in Alleinstellung,
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12–14:
eine räumliche Darstellung, Seitenansicht und Draufsicht
auf den Nachstellhebel gemäß der Erfindung,
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15:
eine explosionsartige Darstellung eines Spreizschlosses und der
Nachstelleinrichtung, und
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16–18:
eine Unteransicht, Seitenansicht und Schnittansicht längs
der Linie XVIII-XVIII von 17.
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Anhand
der 1, 2, 12–18 wird
im Folgenden ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Innenbackenbremse beschrieben. Die darin gezeigte Nachstelleinrichtung zum
Nachstellen des Bremsbackenlüftspiels wird im Zusammenhang
mit einer mechanischen Betätigungseinrichtung beschrieben,
die ein seilzugbetätigtes Spreizschloss umfasst, jedoch
ist die erfindungsgemäße Nachstelleinrichtung
auch in Kombination mit einer hydraulischen Betätigungseinrichtung
realisierbar. Die Innenbackenbremse ist in den Figuren derart dargestellt,
dass die Spreizeinrichtung (Spreizschloss 5) oben und die
Abstützeinrichtung 3 unten angeordnet sind. Die
nachfolgend verwendeten Begriffe ”oben”, ”unten”, ”vertikal” bzw. ”horizontal” beziehen
sich dabei auf die Lage der Innenbackenbeuge, wie in den 2, 4, 6, 8 dargestellt,
wobei die Innenbackenbremse an einem horizontalen Achsstummel montiert
wird. Es ist jedoch ohne weiteres möglich, die Innenbackenbremse
an einem Fahrzeug, insbesondere an einem Fahrzeuganhänger,
in einer um die Fahrzeugachse gedrehten Lage zu montieren, so dass
die Spreizeinrichtung unterhalb oder schräg unterhalb der
Abstützeinrichtung 3 angeordnet ist.
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Aus
den 1 und 2 ist eine Innenbackenbremse
mit einem ersten Bremsbacken 1 (Primärbacken)
und einem zweiten Bremsbacken 2 (Sekundärbacken)
ersichtlich, die sich an ihrem unteren Ende an einer Abstützeinrichtung 3 abstützen.
Die Abstützeinrichtung 3 besteht bekanntermaßen
aus einem mit einem Bremsträger 4 fest verbundenen Abstützböckchen,
das symmetrisch in der Bremsmittenebene liegt, ferner aus einer
nicht näher dargestellten Einstellschraube, die senkrecht
von der Außenseite des Bremsträgers aus bedienbar
ist, einem mit der Einstellschraube zusammen wirkenden Einstellkeil
sowie zwei Einstellbolzen, die entsprechende Stellwege nach rechts
und links an die Bremsbacken übertragen, so dass ein Grundlüftspiel
der Bremsbacken 1, 2 eingestellt werden kann.
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Die
Bremsbacken
1,
2 werden mittels einer mechanischen
Spreizeinrichtung in der Form eines Spreizschlosses
5 betätigt,
dessen Funktionsweise beispielsweise aus der
EP 0 184 092 A1 bekannt
ist. Das Spreizschloss
5 umfasst einen Spreizhebel
6 und
einen Spreizstößel
7, die an einem Ende über
einen Gelenkbolzen
8 gelenkig miteinander verbunden sind.
Wie auch aus
15 ersichtlich, die eine um 90° gedrehte
Darstellung des Spreizschlosses zeigt, weist der Spreizhebel
6 einen
Hebelarm
9 auf, der sich an der Bremsbacke
2 abstützt.
Am gegenüberliegenden Ende des Spreizstößels
7 ist
ein Nachstellbolzen
10 vorgesehen, der sich am Bremsbacken
1 abstützt.
Durch die Einleitung von Zugkräften F (
1) über
ein Bremsseil
12, das eine endseitige Zugöse
13 aufweist,
wird der Spreizhebel
6 in horizontaler Richtung, das heißt
zum Bremsträger
4 hin, verschwenkt, wobei die
Schwenkbewegung um einen Drehpunkt erfolgt, der durch den Anlageabschnitt
seines Hebelarmes
9 am Steg des Bremsbackens
2 gebildet
wird. Da im dargestellten Ausführungsbeispiel die Innenbackenbremse
eine Rückfahrautomatik mit einem zweigeteilten Bremsbacken
2 aufweist,
wobei der Bremsbacken
2 aus einem Gleitbacken
15 und
einem Gleitbackenträger
16 besteht, stützt
sich der Hebelarm
9 des Spreizhebels
6 am Mittelsteg
17 des
Gleitbackenträgers
16 ab. Durch Zug am Bremsseil
12 entfernen
sich daher die gegenüberliegenden Anlagestellen des Spreizschlosses
5 an
den Bremsbacken
1,
2, wodurch die Bremsbacken
1,
2 gegensinnig
auseinander gedrückt werden, um unter Anlage an einer nicht
dargestellten Bremstrommel Bremskräfte aufzubringen.
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Die
Rückfahrautomatik mit zweigeteiltem Bremsbacken
2 wird
vorzugsweise bei auflaufgebremsten Anhängern eingesetzt
und ist erforderlich, um trotz Betätigung der an der Anhängerdeichsel vorgesehenen
Auflaufeinrichtung, die beim Zurückstoßen eines
Gespanns betätigt wird, eine Betätigung der Radbremsen
zu verhindern. Die Unterteilung des Bremsbackens
2 in einen
Gleitbacken
15 und einen Gleitbackenträger
16 ermöglicht
es, dass der Gleitbacken
15 bei Rückwärtsfahrt
in Umdrehungsrichtung der Bremstrommel auf Grund der Reibkräfte
zwischen Bremstrommel und Gleitbacken
15 um einen bestimmten
Weg mitgenommen wird, so dass ein anfängliches Spreizen
der Bremsbacken
1,
2 noch keine nennenswerte Bremswirkung
entfaltet. Eine derartige Rückfahrautomatik ist beispielsweise in
der
DE 20 2007
007 022 U1 im Einzelnen beschrieben, so dass sich hier
eine detaillierte Beschreibung erübrigt.
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Da
sich das anfänglich eingestellte Grundlüftspiel
der Bremsbacken, das heißt deren radialer Abstand zur Bremstrommel,
mit zunehmendem Verschleiß der Bremsbacken 1, 2 vergrößert,
ist eine automatisch wirkende, mechanische Nachstelleinrichtung
vorgesehen, mit der das Bremsbackenlüftspiel in Abhängigkeit
des Bremsbelagverschleißes automatisch nachgestellt wird.
Diese Nachstelleinrichtung ist im Bereich des Spreizschlosses 5 vorgesehen
und umfasst ein Nachstellzahnrad 18, das am freien Ende
des Spreizstößels 7 mittels eines hülsenförmigen
Lagerabschnitts 19 (siehe auch 15) drehbar
gelagert ist. Das Nachstellzahnrad 18 weist eine axiale
Gewindebohrung 20 auf, in das ein Gewindeabschnitt 21 des
Nachstellbolzens 10 eingeschraubt ist. Da der Nachstellbolzen 10 sowohl
durch eine seitliche Kufe 22, die am Bremsträger 4 anliegt, als
auch durch einen maulförmigen Ausschnitt 23, der
in den Mittel steg 24 des Bremsbackens 1 eingreift,
gegen Verdrehen gesichert ist, bewirkt eine Verdrehung des Nachstellzahnrads 18 eine
Axialbewegung des Nachstellbolzens 10.
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Durch
die besondere Ausführung der Radien an der Kufe 22 des
Nachstellbolzens 10 und an der dem Bremsträger 4 zugewandten
Fläche 25 des Spreizhebels 6 kann sich
das Spreizschloss 5 unabhängig vom Winkel zwischen
dem Spreizhebel 6 und dem Spreizstößel 7 zwischen
den beiden Bremsbacken 1, 2 zentrieren. Nach einer
erfolgten Bremsung bringen zwei Backenrückzugfedern 26, 27 die Bremsbacken 1, 2 und
damit rückwirkend den Spreizhebel 6 wieder in
ihren Ausgangszustand zurück. Die Abstützung der
vom Bremsseil 12 in das Spreizschloss 5 eingeleiteten
Zugkraft F gegenüber dem Bremsträger 4 wird
durch den Radius an der Fläche 25 des Spreizhebels 6 und
die entsprechend gestaltete Kufe 22 am Nachstellbolzen 10 erreicht.
In 1 sind die in den entsprechenden Abstützpunkten
wirkenden Abstützkräfte mit A und B bezeichnet.
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Damit
die Axialbewegung des Nachstellbolzens 10 bei Betätigung
der Nachstelleinrichtung genau den Weg kompensiert, der dem Verschleiß der Reibbeläge
an den Bremsbacken 1, 2 entspricht, wird ein das
Nachstellzahnrad 18 verdrehender Nachstellhebel 28 von
einem Verbindungsglied 29 angesteuert. Der Nachstellhebel 28 ist
dazu schwenkbar im Spreizstößel 7 gelagert,
wobei die Schwenkachse 30 (siehe 1, 12, 15),
welche die Hauptschwenkachse darstellt, senkrecht zu einer Bremsträgerhauptebene 14 angeordnet
ist. Wird die Innenbackenbremse auf einem horizontalen Achsstummel montiert,
verläuft die Bremsträgerhauptebene 14 vertikal,
so dass die Schwenkachse 30 wiederum horizontal und damit
parallel zur Längsachse des Achsstummels verlauft. In den 12 und 15 ist
das Spreizschloss 5 mit dem Nachstellhebel 28 der Übersichtlichkeit
halber um 90° verdreht dargestellt, so dass dort die Schwenkachse 30 nicht
horizontal, sondern vertikal dargestellt ist.
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Zur
Lagerung des Nachstellhebels 28 weist der Spreizstößel 7 eine
vertikale Seitenwand 31 auf, die auf derjenigen Seite des
Spreizstößels 7 angeordnet ist, die dem
Bremsträger 4 zugewandt ist. In der Seitenwand 31 sind
zwei Lagerbohrungen 32a, 32b vorgesehen, wobei
im dargestellten Ausführungsbeispiel die Lagerbohrung 32a zum
Einstecken eines hülsenförmigen Lagerbunds 33 (12)
des Nachstellhebels 28 dient. Die andere, spiegelsymmetrisch
zur Mittelebene des Spreizstößels 7 angeordnete
Lagerbohrung 32b wird nur dann benötigt, wenn
das Spreizschloss mit entgegengesetzter Ausrichtung, das heißt
um 180° verdreht, in die Innenbackenbremse eingebaut werden
soll. Dies ist bei der Innenbackenbremse der Fall, die auf der gegenüberliegenden
Seite des Fahrzeugs/Anhängers eingebaut wird Weiterhin
sitzt der Lagerbund 33 derart in der Lagerbohrung 32a,
dass der Nachstellhebel 28 nicht nur um die horizontale
Schwenkachse 30, sondern auch geringfügig um eine
vertikale Schwenkachse 34 (12) geschwenkt
werden kann. Die Verschwenkbarkeit des Nachstellhebels 28 um
zwei zueinander senkrecht stehende Schwenkachsen 30, 34 bewirkt,
dass eine Zahnflanke 35, die sich am freien Endbereich
eines zur Seitenwand 31 zumindest weitgehend parallelen
Nachstellabschnitts 36 des Nachstellhebels 28 befindet,
nicht nur in einer zur Bremsträgerhauptebene 14 parallelen,
vertikalen Ebene, wie durch den Pfeil 37 veranschaulicht,
sondern auch in einer hierzu senkrechten, horizontalen Ebene bewegen
kann, wie durch den Pfeil 38 veranschaulicht. Der Nachstellhebel 28 ist
derart angeordnet, dass die Zahnflanke 35 mit einer Verzahnung 39 des
Nachstellzahnrads 18 in Eingriff ist. Auf Grund der Verschwenkungsmöglichkeit
des Nachstellhebels 28 in mehreren Ebenen kann sichergestellt
werden, dass der Nachstellabschnitt 36 mittels einer Kombinationsfeder 40 immer
derart am Spreizstößel 7 gehalten wird,
dass die Zahnflanke 35 in permanentem Kontakt mit der Verzahnung 39 ist.
Die Bewegungsmöglichkeit der Zahnflanke 35 um
die Schwenkachse 30 ist größer als die
Zahnteilung des Nachstellzahnrads 18, während
die Bewegungsmöglichkeit um die Schwenkachse 34 größer
ist als die Zahnhöhe des Nachstellzahnrads 18.
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Wie
insbesondere aus 12 ersichtlich, weist der Nachstellhebel 28 weiterhin
einen um etwa 90° zum Nachstellabschnitt 36 abgewinkelten
Verbindungsabschnitt 41 auf, der unterhalb des Spreizstößels 7 entlanggeführt
ist und sich quer zur Ebene des Bremsträgers 4,
das heißt in horizontaler Richtung, von diesem weg erstreckt.
Der Verbindungsabschnitt 41 weist eine Anlenkstelle in
Form einer Bohrung 42 zum Einhängen eines hakenförmigen
Endabschnitts des Verbindungsglieds 29 auf. Ausgehend von
einem sich durch die Kinematik der Nachstelleinrichtung einstellenden
Grundwert des Lüftspiels, kann dieser Grundwert vergrößert
werden, wenn die Bohrung 42 als Langloch ausgeführt
wird. Diese Anlenkstelle liegt in etwa in einer vertikalen Mittelebene
der Innenbackenbremse, in der auch die Mittelstege 17, 24 der Bremsbacken 1, 2 liegen.
Am anderen Ende ist das Verbindungsglied 29 drehbar im
Bremsbacken 2 gelagert. Weist wie im vorliegendem Ausführungsbeispiel
der Bremsbacken 2 einen Gleitbacken 15 auf, erstreckt
sich das Verbindungsglied 29 mit einem quer verlaufenden
Eingriffs abschnitt 43 durch eine bogenförmige
Langloch-Führungsnut 44 des Gleitbackens 15 und
eine Führungsnut 45 des Gleitbackenträgers 16 (2)
hindurch. Auf diese Weise kann der Eingriffsabschnitt 43 des
Verbindungsglieds 29 bei Rückwärtsfahrt
in der Langloch-Führungsnut 44 bzw. in der Führungsnut 45 laufen,
ohne dass dem Verbindungsglied 29 eine über das
Lüftspiel der Innenbackenbremse hinausgehende Bewegung
aufgezwungen wird.
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Das
Verbindungsglied 29 besteht aus einem Drahtformteil mit
einem Endabschnitt, der von einer symmetrischen Schlaufe gebildet
wird, welche den Eingriffsabschnitt 43 umfasst. Das Verbindungsglied 29 ist
derart ausgebildet, dass sich der Eingriffsabschnitt 43 in
jeder Lage selbst axial zentriert. Da der freie Endabschnitt 46 mit
dem übrigen Teil des Verbindungsglieds 29 nicht
fest verbunden ist, kann sich der schlaufenförmige Endbereich
bei Überlast elastisch aufbiegen, wodurch Weg freigegeben
wird, was die nachgelagerten Bauteile vor übermäßiger
Belastung schützt.
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Das
Verbindungsglied 29 ist weiterhin aus einem Draht mit rundem
Querschnitt hergestellt. Hierdurch können im Bereich der
Langloch-Führungsnut 44 und der Führungsnut 45 bzw.
an der Außenseite des Gleitbackenträgers 16 im
Bereich des Verbindungsglieds 29 Schmutzablagerungen vermieden und
ein leichtgängiges Gleiten in den Führungsnuten 44, 45 sichergestellt
werden.
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Die
Kombinationsfeder 40 ist gleichzeitig als Zug-Druckfeder
und als Drehfeder ausgebildet. Hierzu weist die Kombinationsfeder 40,
wie beispielsweise aus 15 ersichtlich, einen geradlinig
verlaufenden Verankerungs abschnitt 47, einen daran anschließenden
Spiralabschnitt 48 und einen daran anschließenden
geradlinigen Querschenkel 49 auf. Der Verankerungschenkel 47 erstreckt
sich in horizontaler Richtung durch den hülsenförmigen
Lagerbund 33 und die Lagerbohrung 32a hindurch
und ist in seinem freien Endbereich hakenförmig gebogen,
um in eine Nut 50 (12) drehfest
eingehängt zu werden, die sich an der Seitenwand des Spreizstößels 7 befindet. Der
Spiralabschnitt 48 liegt hierbei auf der gegenüberliegenden
Seite des Nachstellhebels 28 an und drückt den
Lagerbund 33 federnd nachgiebig in die Lagerbohrung 32a.
Der Querschenkel 49 drückt mit Vorspannkraft gegen
einen vorstehenden Anschlag 51 des Nachstellhebels 28 und
versucht hierdurch, den Nachstellabschnitt 36 um die Schwenkachse 30 zu
drehen. Die Ebene, in der sich der Nachstellabschnitt 36 bei
seiner Schwenkbewegung um die Schwenkachse 30 bewegt, wird
hier als Nachstellschwenkebene bezeichnet.
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Die
Kombinationsfeder 40 ist damit derart ausgebildet, dass
die nach dem Einhängen und Verdrehen gespeicherte potentielle
Energie sich einerseits als Druckkraft auf den Nachstellhebel 28 auswirkt
und andererseits ein Drehmoment ausgeübt wird, das den
Nachstellhebel 28 in eine Ausgangsposition zurückbewegen
will. Der Nachstellhebel 28 gibt diese Kraft an das Nachstellzahnrad 18 weiter.
Die von der Kombinationsfeder 40 auf den Nachstellhebel 28 ausgeübten
Verläufe von Druckkraft und Drehmoment sowie die Kraftangriffspunkte
des Nachstellhebels 28 sind so gewählt, dass die
Zahnflanke 35 des Nachstellhebels 28 immer auf
der Mantelfläche des Nachstellzahnrads 18 geführt
wird. Aus 13, die eine Seitenansicht,
vom Bremsträger 4 aus gesehen, auf den Nachstellhebel 28 zeigt,
ist ersichtlich, dass der Vertikalabstand y zwischen dem Verbindungs abschnitt 41 und
dem Mittelpunkt des Lagerbunds 33 gleich dem Vertikalabstand
y zwischen dem Mittelpunkt des Lagerbunds 33 und der Zahnflanke 35 ist.
Der Spiralabschnitt 48 ist hierbei außenmittig zum
Lagerbund 33 und zur Zahnflanke 35 hin etwas versetzt
angeordnet. Die Zahnflanke 35 wird hierdurch immer auf
die Mantelfläche des Nachstellzahnrads 18 gedrückt.
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Wie
weiterhin aus 14 ersichtlich, die eine Draufsicht
auf den Nachstellhebel 28 zeigt, ist der Horizontalabstand
zwischen der Bohrung 42 und einer Eingriffsstelle 52 der
Zahnflanke 35 fünfmal so groß wie der
hierzu quer gerichtete Abstand x zwischen der Bohrung 42 und
derjenigen Vertikalfläche des Nachstellhebels 28,
die an der vertikalen Seitenwand 31 des Spreizstößels 7 anliegt.
Der Horizontalabstand zwischen der Bohrung 42 und dem nächstgelegenen
Auflagepunkt des Lagerbunds 33 in der Lagerbohrung 32a beträgt
1,5 x. Diese Geometrie unterstützt das permanente Halten
der Zahnflanke 35 an der Verzahnung 39 des Nachstellzahnrads 18. Insbesondere
können durch das Verbindungsglied 29 an den Nachstellhebel 28 sowohl
Zug- als auch Druckkräfte in gleicher Höhe übertragen
werden, ohne dass die Zahnflanke 35 den Kontakt zur Verzahnung 39 verliert.
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Bei
Betätigung der Innenbackenbremse werden alle vor dem Spreizstößel 7 liegenden
Bauteile und die mit ihm verbundenen Bauteile wie der Nachstellhebel 28 so
weit nach außen bewegt, bis der Bremsbacken 1 an
der Bremstrommel anliegt. Der Spreizhebel 6 bewirkt eine
Verlagerung des anderen Bremsbackens 2 und mit ihm des
Verbindungsglieds 29 zur gegenüberliegenden Seite
der Bremstrommel. Ist der insgesamt zurückgelegte Weg des
Verbindungsglieds 29 so groß, dass nach der Übersetzung in
eine Drehbewegung durch den Nachstellhebel 28 ein ganzer
Zahn des Nachstellzahnrads 28 überstrichen wird,
so gleitet die Zahnflanke 35 des Nachstellhebels 28 über
die flache Kontur eines Sägezahns nach oben, bis sie an
ihrer Kante an der steilen Kontur des Sägezahns um die
Zahnhöhe nach unten fällt. Mit dem Ende der Bremsbetätigung
reduziert sich die axiale Druckkraft auf die Bauteile zwischen den Bremsbacken 1, 2 auf
ihren Anfangswert, den die Backenrückzugfedern 26, 27 bedingen.
Die druckbedingte Sperrwirkung gegen das unbeabsichtigte Verdrehen
des Nachstellzahnrads 18 ist damit aufgehoben. Der Nachstellhebel 28 bewegt
sich in seine Ausgangslage zurück und dabei drückt
die Kante der Zahnflanke 35 auf die steile Kontur des Sägezahns des
Nachstellzahnrads 18 und verdreht damit das Nachstellzahnrad 18.
Dieses übersetzt die Drehbewegung in eine Axialbewegung
des Nachstellbolzens 10. Auf diese Weise wird das Lüftspiel
auf den vorbestimmten Wert nachgestellt.
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Anhand
der 3 bis 6, 9, 10 wird
im Folgenden eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Innenbackenbremse beschrieben. Diese Innenbackenbremse ist bezüglich
des Spreizschlosses 5 und Nachstellhebels 28 identisch zur
ersten Ausführungsform. Unterschiedlich ist insbesondere,
dass der zweite Bremsbacken 2 nicht zweiteilig, sondern
nur einteilig ausgebildet ist, das heißt keinen Gleitbackenträger
aufweist, die Abstützeinrichtung 3 mit einem Ausweichnocken 53 versehen
ist, und das Verbindungsglied 29 auf andere Art und Weise
am Gleitbacken 2 geführt ist.
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Bezüglich
Aufbau und Funktion des Spreizschlosses 5 und des Nachstellhebels 28 wird
auf die Beschreibung der ersten Ausführungsform verwiesen.
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Bei
der zweiten Ausführungsform umfasst die Abstützeinrichtung 3 ein
Spannschloss 54 mit einem Einstellzahnrad 55.
Dieses Einstellzahnrad 55 kann durch eine Aussparung im
Bremsträger 4 hindurch manuell betätigt
werden, um einen Einstellbolzen 56 axial zu verschieben.
Damit können sowohl die Grundeinstellungen der Innenbackenbremse
vorgenommen als auch der Abstand der beiden Bremsbacken 1, 2 zueinander
vor einer Demontage der Bremstrommel verringert werden.
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Damit
die Bremswirkung in Rückwärtsdrehrichtung der
Innenbackenbremse unterbleibt, dient ein im Spannschlossgehäuse
ausweichfähig gelagertes Übertragungsglied zur
Wegfreigabe, welches im gezeigten Ausführungsbeispiel als
Ausweichnocken 53 ausgeführt ist. Der Ausweichnocken 53 ist
in 9 aus einem anderen Blickwinkel heraus dargestellt.
Der Ausweichnocken 53 weist eine Führungsrolle 57 auf,
an der die Stirnseite des Mittelstegs 58 des zweiten Bremsbackens 2 anliegt.
Der Ausweichnocken 53 ist über ein Gelenk 60 schwenkbar
mit dem Gehäuse des Spannschlosses 54 verbunden und
mittels einer Ausweichnockenrückzugfeder 59 gegenüber
dem Bremsträger 4 vorgespannt. Wird der zweite
Bremsbacken 2 bei Rückwärtsfahrt durch eine
Auflaufeinrichtung zunächst an die Bremstrommel angelegt,
wird der Bremsbacken 2 gegen die Federkraft der Ausweichnockenrückzugfeder 59 soweit in
Umfangsrichtung der Bremstrommel verschoben, dass die Bremswirkung
nahezu aufgehoben wird, wobei der Ausweichnocken 53 um
das Gelenk 60 herum im Gegenuhrzeigersinn gedreht wird.
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Damit
der zweite Bremsbacken 2 diese Verschiebung in Umfangsrichtung
ungehindert durchführen kann, weist er an der Lagerstelle
einer Niederhaltefeder 61 eine kreisbogen förmige
Langlochaussparung 62 im Mittelsteg 58 auf. Der
Radiusmittelpunkt dieser Langlochaussparung 62 liegt im
Drehzentrum der Bremstrommel. Die Niederhaltefeder 61 ist
bei diesem Ausführungsbeispiel als Zug-Druckfeder ausgebildet,
welche durch die Langlochaussparung 62 hindurchgeführt
und mit einem hakenförmigen Ende 63 (5)
am Bremsträger 4 eingehängt ist, während
ein spiralförmiger Abschnitt auf der gegenüberliegenden
Seite des Mittelstegs 58 des Bremsbackens 2 angeordnet
ist.
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Damit
eine über das Lüftspiel hinausgehende Nachstellbewegung
der im Bereich des Spreizschlosses 5 angeordneten Nachstelleinrichtung
in Rückwärtsdrehrichtung der Innenbackenbremse
unterbleibt, ist das Verbindungsglied 29 nicht in einer Bohrung,
sondern in einer kreisbogenförmigen Langloch-Führungsnut 44 im
Mittelsteg 58 des Bremsbackens 2 gelagert. Der
Radiusmittelpunkt der Führungsnut 44 liegt zwar
in der Nähe, jedoch geringfügig unterhalb des
Mittelpunkts der Bremstrommel, damit das Verschwenken des Spreizstößels 7 um den
Radius am Nachstellbolzen 10 und damit die Verlagerung
des Lagerdrehpunkts des Nachstellhebels 28 berücksichtigt
werden kann. Auf Grund der Führungsnut 44 kann
das Verbindungsglied 29 bei Rückwärtsfahrt
nicht von dem in Umfangsrichtung ausweichenden Bremsbacken 2 mitgenommen
werden.
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Ein
zusätzliches, schwenkbar gelagertes, bremsträgerfestes
Führungsglied 65, das einzeln auch in 10 dargestellt
ist, ist so geschaffen, dass der Bremsbacken 2 bei Bedarf
unter dem Führungsglied 65 durchgleiten kann.
Mittels des Führungsglieds 65 wird der quer verlaufende
Eingriffsabschnitt 43 des Verbindungsglieds 29 bei
Bremsbetätigung in Vorwärtsdrehrichtung in Position
gehalten. Das Füh rungsglied 65 ist hierzu als
L-förmige, doppelwandige Lasche ausgebildet, wobei der
Abstand zwischen den beiden Seitenwänden des Führungsglieds 65 derart
ist, das der Mittelsteg 58 mit etwas Spiel in den Zwischenraum
zwischen den beiden Seitenwänden des Führungsglieds 65 hineinpasst.
Das Führungsglied 65 ist derart angeordnet, dass
eine Aussparung 66, die sich im Verbindungsbereich zwischen
einem langen und einem kurzen Schenkel des Verbindungsglieds 65 befindet,
im Bereich der Langlochaussparung 62 angeordnet ist. Die
Aussparung 66 ist so beschaffen, dass das hakenförmige
Ende 63 der Niederhaltefeder 61 zur Montage hindurchgeführt werden
kann. Der bremsträgerfeste, auf Zug beanspruchte Abschnitt
der Niederhaltefeder 61 bildet das Drehzentrum für
das Führungsglied 65.
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Am
Ende seines langen Schenkels weist das Führungsglied 65 eine
Bohrung 67 auf, die im Bereich der Führungsnut 44 des
Bremsbackens 2 angeordnet und derart ausgebildet ist, dass
der Eingriffsabschnitt 43 des Verbindungsglieds 29 hindurchgeführt
werden kann. Da das Führungsglied 65 über
die Niederhaltefeder 61 unverschiebbar am Bremsträger 4 gehalten
wird, kann der Eingriffsabschnitt 43 des Verbindungsglieds 29 somit
ebenfalls nicht vom Bremsbacken 2 mitgenommen werden, wenn
sich dieser in Umfangsrichtung verschiebt. Hierdurch wird ausgeschlossen,
dass sich der Eingriffsabschnitt 43 des Verbindungsglieds 29 in
der Führungsnut 44 des Bremsbackens 2 nach
oben bewegt und am anderen Ende des Verbindungsglieds 29 eine Übertragung
des Stellwegs auf den Nachstellhebel 28 verhindert.
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Anhand
der 7, 8, 11 wird
im Folgenden eine dritte Ausführungsform der Erfindung beschrieben.
Diese dritte Ausführungsform ist größtenteils
identisch zur zweiten Ausführungsform mit Ausnahme der
Niederhaltefedern für die Bremsbacken 1, 2,
die bei der dritten Ausführungsform als Niederhalteblattfedern 61' ausgebildet
sind. Bezüglich Aufbau und Funktion der übrigen
Teile wird auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwiesen.
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Die
Niederhalteblattfeder 61', besteht, wie aus 11 ersichtlich,
aus einem U-förmigen gebogenen Blattfederteil mit einem
kürzeren Schenkel 69a und einem längeren
Schenkel 69b. Im längeren Schenkel 69b ist
eine Aussparung 70 vorgesehen, durch die ein bolzenförmiger
Niederhaltestift 71 hindurchgeführt werden kann.
Im kürzeren Schenkel 69a ist eine kleinere Langlochaussparung
vorgesehen, durch die ein Kopf 72 des Niederhaltestifts 71 hindurchgeführt
werden kann. Die Niederhalteblattfeder 61' wird, wie aus 7 ersichtlich,
auf der dem Bremsträger 4 abgewandten Seite auf
dem Führungsglied 65 angeordnet. Der Niederhaltestift 71 durchdringt
dabei die Aussparung 66 des Führungsglieds 65 und
die Langlochaussparung 62 im Mittelsteg 58 des
Bremsbackens 2, um am gegenüberliegenden Ende
mit einem Kopf 73 am Bremsträger 4 befestigt
zu werden. Der Niederhaltestift 71 bildet auf diese Weise
wiederum das Drehzentrum für das Führungsglied 65.
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Es
ist ersichtlich, dass bei sämtlichen Ausführungsbeispielen
der Nachstellabschnitt 36 des Nachstellhebels 28,
der mit dem Nachstellzahnrad 18 in Eingriff ist, im Bereich
zwischen Spreizstößel 7 und Bremsträger 4 angeordnet
und insbesondere um eine zur Bremsträgerhauptebene 14 senkrechte,
insbesondere horizontale Schwenkachse schwenkbar ist. Alternativ
hierzu ist es jedoch auch denkbar, die Schwenkachse für
den Nachstellhebel 28 nicht genau senkrecht zur Bremsträgerhauptebene,
sondern geringfügig ge neigt, das heißt in einem
Winkel größer als 45° zur Bremsträgerhauptebene
anzuordnen, um die im Zusammenhang mit der Erfindung beschriebenen
Vorteile zu erreichen. Wird alternativ zum Spreizschloss 5 ein
hydraulischer Bremszylinder verwendet, kann der Nachstellhebel 28 in
entsprechender Weise am Gehäuse des Bremszylinders gelagert werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - EP 0482430
A1 [0002]
- - DE 102006007525 A1 [0003, 0006]
- - EP 0184092 A1 [0036]
- - DE 202007007022 U1 [0037]