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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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Aus der
EP 0 482 430 A1 ist eine Innenbackenbremse für Fahrzeuganhänger mit einer Nachstelleinrichtung bekannt, die im Bereich eines Spreizschlosses angeordnet ist, 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 verschoben 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 diesen bekannten Innenbackenbremsen, bei denen die Nachstelleinrichtung für das Bremsbackenlüftspiel im Bereich der Spreizeinrichtung, insbesondere des Spreizschlosses, angeordnet ist, ist der Nachstellhebel an der Spreizeinrichtung 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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Aus der
GB 1 022 467 A ist eine Innenbackenbremse gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 bekannt. Der dortige Nachstellhebel, der in das Nachstellzahnrad eingreift, ist im Bereich der Bremsbacken-Spreizeinrichtung um eine horizontale Achse schwenkbar gelagert und auf der dem Bremsträger abgewandten Seite der Spreizeinrichtung angeordnet. Eine derartige Anordnung eines Nachstellhebels ist auch aus der
US 3,216,534 A bekannt. Weiterhin ist der Nachstellhebel, der in diesen beiden Druckschriften sowie in der
JP 56018132 AA gezeigt ist, in der Form eines abgewinkelten Kniehebels ausgebildet, wobei die beiden abgewinkelten Schenkel des Kniehebels im Wesentlichen in der selben Ebene liegen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Innenbackenbremse 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 Nachstellabschnitt des Nachstellhebels zwischen dem Bremsträger und der Spreizeinrichtung angeordnet. Weiterhin erstreckt sich der Verbindungsabschnitt des Nachstellhebels vom Nachstellabschnitt weg quer zur Ebene des Bremsträgers zumindest bis in die Nähe einer Mittelebene, in der die Mittelstege der Bremsbacken liegen, so dass die Anlenkstelle des Verbindungsglieds am Nachstellhebel zumindest in der Nähe der Mittelebene liegt.
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Auf Grund der erfindungsgemäßen Anordnung, bei welcher der Nachstellhebel teilweise zwischen der Spreizeinrichtung, beispielsweise neben dem Spreizschloss, und dem Bremsträger angeordnet ist, 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. Weiterhin kann bei der erfindungsgemäßen Innenbackenbremse das Verbindungsglied zwischen Nachstellhebel und Bremsbacken in oder in der Nähe der Mittelebene angeordnet werden, 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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Das erfindungsgemäße Prinzip kann nicht nur bei mechanischen, sondern auch bei hydraulischen Bremsbetätigungseinrichtungen vorgesehen werden.
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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, d. h. 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 Innenbackenbremse, 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 hehlt 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 Mittelsteg 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 verläuft. 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 35 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 Eingriffsabschnitt 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 Verankerungsabschnitt 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 Verbindungsabschnitt 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 1,5x. 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 kreisbogenförmige 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 Führungsglied 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 geneigt, 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.
