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Die Erfindung betrifft eine Innenbackenbremse, insbesondere Simplex-Spreizkeilbremse, mit einer Betätigungseinrichtung zum Spreizen von Bremsbacken gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
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Aus der
DD 200 130 B1 ist eine Betätigungseinrichtung einer Innenbackenbremse bekannt, bei der die dem Bremsbacken zugewandte Stirnfläche eines Spreizkolbens eine rinnenförmige Ausnehmung mit einem kreisbogenförmigen Querschnitt aufweist. Zwischen der Stirnseite des Spreizkolbens und dem Bremsbackensteg ist ein zusätzliches Druckstück mit einer teilzylindrischen Lagerfläche vorgesehen, die in der rinnenförmigen Ausnehmung schwenkbar gelagert ist, so dass ein in einer Ebene wirkendes Schwenklager gebildet wird. Das gegenüberliegende, rechteckig ausgebildete Ende des Druckstücks kann in einer Nut verschoben werden, die von einer am Bremsbackensteg angeordneten Druckplatte gebildet wird. Da über das teilzylindrische Schwenklager ein Drehmoment übertragen werden kann, kann das Druckstück zum etwaigen Rückstellen einer Nachstelleinrichtung verdreht werden, nachdem eine Backenrückzugfeder entfernt und die Bremsbacke nach außen geschwenkt wurde. Weiterhin wird eine bei Radbremszylindern übliche Schutzkappe mit zwei umlaufenden radialen Wulsten verwendet.
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Nachteilig ist hierbei, dass zusätzlich zum Druckstück ein separates Bauteil in der Form einer Druckplatte erforderlich ist, was die Anzahl der benötigten Teile erhöht. Weiterhin wird eine Schwenkbewegung des Druckstücks lediglich um die Längsachse der Bremse ermöglicht, nicht jedoch um ihre Hochachse. Kommt es zu einer schrägen Abnutzung der Reibbeläge, die in Abhängigkeit der Fertigungstoleranzen oder wärmebedingter Verformung der Bremstrommel entstehen kann, kann das Druckstück diese Bewegung nicht kompensieren und es kommt zur Verspannung des Schwenklagers, was zu einer Zunahme der Hysterese führt. Ferner bleibt das durch den Spreizkolben und das Druckstück gebildete Gelenk nicht ohne äußere Kraft in Position. Weder die teilzylindrischen Lagerflächen noch die Steifigkeit der Schutzkappe reichen für einen sicheren Halt aus. Vor dem Einhängen der Backenrückzugfeder kann die gewünschte Orientierung der Bauteile zueinander nicht gewährleistet werden.
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Die
DE 34 34 736 A1 zeigt eine Betätigungseinheit einer Innenbackenbremse gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1, bei der ein Nachstellbolzen verwendet wird, der auf seiner dem Bremsbacken zugewandten Stirnseite eine kalottenförmige Vertiefung aufweist. Zwischen Nachstellbolzen und Bremsbackensteg ist ein zusätzliches Druckstück eingefügt, das einerseits mittels eines kugelförmigen Endabschnitts allseitig schwenkbar in der Vertiefung des Nachstellbolzens gelagert ist und andererseits mit dem Ende des Bremsbackensteges mittels einer ebenen Stirnfläche sowie zwei seitlichen Führungsflächen in Eingriff steht. Damit wird ein allseitiges Schwenklager in der Form eines Kugelgelenks gebildet. Damit der Nachstellbolzen nicht unbeabsichtigt von einer Nachstelleinrichtung verdreht werden kann, ist das Druckstück von einem Federbügel umschlossen. Dieser Federbügel umgreift den Bremsbackensteg von beiden Seiten und hemmt im Zusammenspiel mit einem Zahnkranz des Nachstellbolzens eine Verdrehung. Nach Überwinden einer bestimmten Kraft ist das manuelle Rückstellen des Nachstellbolzens möglich.
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Diese bekannte Lösung weist den Nachteil auf, dass ein zusätzlicher Federbügel vorhanden ist, der zwischen Bremsbackensteg und Nachstellbolzen wirkt. Der Federbügel hat aufgrund seiner Reibung einen unerwünschten Einfluss auf die Relativbewegungen des Druckstücks relativ zum Nachstellbolzen und relativ zum Bremsbackensteg. Am Nachstellbolzen ist eine zusätzliche Zahnscheibe erforderlich, mit welcher der Federbügel in Eingriff treten kann. Weiterhin ist bei dieser bekannten Betätigungseinrichtung das Schwenklager zwischen Druckstück und Nachstellbolzen nicht durch eine Abdichtung abgedichtet, so dass eine hohe Verschmutzungsgefahr und die Gefahr einer Funktionsbeeinträchtigung des Schwenklagers besteht.
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Aus der
DE 17 55 029 A ist eine Spreizkeilbetätigung für eine Trommelbremse mit einer Nachstellvorrichtung bekannt. Diese Nachstellvorrichtung umfasst einen Nachstellbolzen, der in eine verdrehbare Nachstellbuchse eingeschraubt und über einen Kugelkopf gelenkig mit einem Druckbolzen verbunden ist. Ein auf den Druckbolzen aufgestecktes Sicherungsblech bildet dabei eine Verdrehsicherung für den Nachstellbolzen.
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Aus der
EP 0 410 598 A1 ist eine Bremsenbetätigungseinrichtung mit Nachstellbolzen bekannt, die über konkav geformte Kontaktflächen mit konvex geformten Kontaktflächen der Bremsbackenstege in Druckkontakt sind.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Innenbackenbremse der eingangs genannten Art mit einer Betätigungseinrichtung zu schaffen, mit der ein unerwünschtes Verdrehen des Nachstellbolzens relativ zum Bremsbackensteg auf möglichst einfache und kostengünstige Weise sowie mit möglichst wenig Teilen verhindert werden kann und die eine möglichst zuverlässige und spannungsarme Wirkverbindung zwischen Nachstellbolzen und Bremsbacke ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Innenbackenbremse mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen beschrieben.
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Bei der erfindungsgemäßen Innenbackenbremse ist eine verdrehsicherung zur Verhinderung der Drehbewegung des Nachstellbolzens vorgesehen, die einen über die Kugelgelenkfläche des Druckstücks vorragenden Druckstück-Fortsatz aufweist, der mit seitlichem Spiel formschlüssig in eine Aufnahmeöffnung des Nachstellbolzens unter Bildung einer Drehkopplungsverbindung eingreift.
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Die erfindungsgemäße Verdrehsicherungseinrichtung bewirkt, dass die Anzahl der notwendigen Bauteile reduziert wird. Zusätzliche Druckplatten an den Bremsbackenstegen sowie Federbügel und Zahnkränze am Nachstellbolzen sind nicht erforderlich. Die Verdrehsicherung zwischen Druckstück und Nachstellbolzen kann in den Bereich der Längsachse des Nachstellbolzens hinein verlagert werden, wobei gleichzeitig ein allseitiges Schwenklager in der Form eines Kugelgelenks realisiert werden kann. Durch die zentrale Anordnung der Verdrehsicherung verringert sich ihr Reibungseinfluss. Weiterhin können auf diese Weise Schwenklager und Verdrehsicherung auf einfache Weise innerhalb einer Abdichtung derart angeordnet werden, dass sie optimal gegen die äußere Umgebung hin abgedichtet sind. Da eine derartige Dichtung Druckstück und Gehäuse zur Umgebung hin abdichtet, ist nur für diese beiden Bauteile ein aufwändiger Korrosionsschutz nötig. Alle anderen Bauteile liegen im geschützten Innenbereich. Die erfindungsgemäße Verdrehsicherung ermöglicht eine lange Lebensdauer der Betätigungseinrichtung und lässt sich einfach und kostengünstig herstellen und montieren.
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Vorteilhafterweise ist die Kugelgelenkfläche des Druckstücks als Gelenkkopf ausgebildet, während die Kugelgelenkfläche des Nachstellbolzens als Kugelpfanne ausgebildet ist. Es ist jedoch auch denkbar, die Kugelgelenkflächen umgekehrt auszubilden, d. h. am Nachstellbolzen einen Kugelkopf vorzusehen, während das Druckstück mit der Kugelpfanne versehen ist.
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Vorteilhafterweise ist der Druckstück-Fortsatz mittig am Druckstück angeordnet und die Aufnahmeöffnung des Nachstellbolzens als zentrale Axialöffnung ausgebildet. Hierdurch ergibt sich eine besonders einfache, platzsparende und symmetrische Anordnung.
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Vorteilhafterweise ist das seitliche Spiel des Druckstück-Fortsatzes innerhalb der Aufnahmeöffnung in der Hauptebene des Bremsträgers größer als in einer Querebene, die senkrecht zur Hauptebene liegt. Hierdurch kann einerseits sichergestellt werden, dass das Druckstück in der Hauptebene des Bremsträgers und damit in der Hauptebene des zugeordneten Bremsbackenstegs die erforderliche Schwenkbewegung beim Spreizen und Zurückführen der Bremsbacken ausführen kann, während andererseits das Spiel zwischen Druckstück und Nachstellbolzen in Drehrichtung so klein gehalten wird, dass das Rotationsspiel des Nachstellbolzens vernachlässigbar ist. Gleichzeitig ist jedoch das Spiel noch ausreichend groß, um eine Schwenkbewegung des Druckstücks in alle Richtungen zu ermöglichen und eine seitliche Verspannung des Nachstellbolzens zu verhindern.
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Vorteilhafterweise weist der Druckstück-Fortsatz ein Hintergreifelement zum axialen Festlegen des Druckstücks am Nachstellbolzen auf. Dieses Hintergreifelement kann insbesondere aus einer Ausformung am freien Ende des Druckstück-Fortsatzes bestehen, die eine Durchmesserschulter der Aufnahmeöffnung hintergreift. Die Ausformung kann dabei beispielsweise durch eine nachträgliche plastische Verformung des freien Endbereiches des Druckstück-Fortsatzes gebildet werden, nachdem der Druckstück-Fortsatz in die Aufnahmeöffnung eingesetzt worden ist. Hierdurch wird ohne Hinzufügen zusätzlicher Bauteile eine Sicherung gegen ein unbeabsichtigtes Lösen oder Verlieren des Druckstücks geschaffen. Die Positionierung des Druckstücks am Nachstellbolzen bleibt erhalten, selbst wenn die Backenrückzugfedern nicht montiert sind.
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Alternativ hierzu ist es jedoch auch ohne weiteres möglich, das Hintergreifelement als zusätzliches Bauteil auszubilden, das nach dem Einsetzen des Druckstück-Fortsatzes in die Aufnahmeöffnung am freien Ende des Druckstück-Fortsatzes befestigt wird.
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Eine sehr einfache und kostengünstige Ausführungsform der Verdrehsicherung des Nachstellbolzens ergibt sich, wenn die Drehkopplungsverbindung zwischen Druckstück und Nachstellbolzen mittels paralleler Schlüsselflächen gebildet wird, die am Druckstück-Fortsatz und an der die Aufnahmeöffnung des Nachstellbolzens begrenzenden Wand vorgesehen sind. Es genügt, wenn am Druckstück-Fortsatz und an der Wand der Aufnahmeöffnung jeweils zwei parallele Schlüsselflächen vorgesehen sind. Eine andere Ausbildung und Anzahl von Schlüsselflächen ist jedoch auch ohne weiteres möglich. Beispielsweise kann der Druckstück-Fortsatz kubisch ausgebildet sein. Weiterhin kann der Druckstück-Fortsatz auch andere Querschnittsformen als rechteckig oder quadratisch aufweisen und beliebige mehreckige Querschnittsformen haben, die eine formschlüssige, mit einem gewissen Spiel behaftete Drehkopplungsverbindung zwischen Druckstück und Nachstellbolzen ermöglichen.
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Vorteilhafterweise weist das Druckstück auf der dem Druckstück-Fortsatz gegenüberliegenden Seite seitliche Führungsflächen zur seitlichen Führung des Druckstücks am Bremsbackensteg auf. Diese seitlichen Führungsflächen können insbesondere durch die Seitenwände einer in der Hauptebene des Bremsbackenstegs liegenden Führungsnut gebildet werden, wenn das Druckstück mit einem einzelnen Bremsbackensteg zusammenwirkt, oder alternativ durch die Seitenwände eines Führungsstegs gebildet werden, wenn das Druckstück zwischen zwei Bremsbackenstege einer Bremsbacke eingreift.
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Vorteilhafterweise weisen die Seitenwände mittig zurückspringende Vertiefungen zur Schaffung eines Freiraums zwischen dem (den) Bremsbackensteg(en) und den Seitenwänden auf. Die Seitenwände der Führungsnut bzw. des Führungsstegs liegen hierdurch nur in ihren beiden Endbereichen an den Seitenwänden des zugeordneten Bremsbackenstegs an. Hierdurch werden genau definierte relativ kurze Führungsflächen geschaffen, die relativ schmutzunempfindlich sind.
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Vorteilhafterweise schließt an die Kugelgelenkfläche des Druckstücks eine Dichtungsanlagefläche an, die, in axialer Richtung des Spreizkolbens gesehen, überlappend oder in unmittelbarer axialer Nachbarschaft zu, jedoch radial innerhalb einer Dichtungsanlagefläche des Gehäuses angeordnet ist. Die Anordnung der Dichtflächen am Druckstück in unmittelbarer Nähe zu den Kugelgelenkflächen ermöglicht ein optimal geschütztes Schwenklager mit gleichzeitig geringem Einfluss der Dichtung auf die Schwenkkräfte und umgekehrt.
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Vorteilhafterweise sind die Kugelgelenkflächen nach außen mittels eines Faltenbalges abgedichtet, der zumindest im Wesentlichen in einer zur Längsmittelachse des Spreizkolbens senkrechten Ebene liegt und sowohl eine axiale Dichtfläche für eine primäre axiale Abdichtung und eine daran angrenzende radiale Dichtfläche für eine sekundäre radiale Abdichtung aufweist. Durch die primäre axiale und sekundäre radiale Abdichtung wird eine Redundanz an jeder Dichtstelle geschaffen, wodurch eine besonders wirkungsvolle und zuverlässige Abdichtung der innerhalb des Gehäuses angeordneten Teile nach außen hin geschaffen wird. Insbesondere kann der Faltenbalg mit Hilfe von Einlegeringen so verstärkt werden, dass nach dem Auf- bzw. Einpressen Anforderungen erreicht werden, die an eine watfähige (begrenzt flüssigkeitsdichte) Betätigungseinheit gestellt werden. Weiterhin können durch die Fixierung mit dem Faltenbalg die am Druckstück vorhandenen seitlichen Führungsflächen so zum Gehäuse orientiert werden, dass der (die) Bremsbackensteg(e) bei der Montage der Bremsbacke ohne Kollision mit dem Druckstück eingeschwenkt werden kann (können), was wesentliche Vorteile bei der Serienmontage ergibt. Weiterhin kann die Dichtung auf einfache Weise derart ausgebildet und angeordnet werden, dass sie vor der Wärmestrahlung der Reibflächen zwischen Bremsbelägen und Bremstrommel weitgehend geschützt ist.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
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1: eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Innenbackenbremse mit Betätigungseinrichtung, wobei einzelne Teile zur Erhöhung der Übersichtlichkeit vereinfacht dargestellt oder weggelassen wurden;
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2: einen Schnitt durch die Betätigungseinrichtung von 1;
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3: eine stirnseitige Ansicht eines Druckstücks der Betätigungseinrichtung mit angedeuteter Aufnahmeöffnung des Nachstellbolzens;
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4: einen Längsschnitt durch den Nachstellbolzen und das Druckstück von 3;
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5: eine räumliche Darstellung von Druckstücken gemäß 3, die bei Bremsbacken mit zwei Bremsbackenstegen verwendet werden; und
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6: eine räumliche Darstellung von Druckstücken, die bei Bremsbacken mit einem Bremsbackensteg verwendet werden.
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1 zeigt wesentliche Teile einer Innenbackenbremse 1 in Form einer Simplex-Spreizkeilbremse. Die Erfindung ist jedoch nicht auf derartige Simplex-Spreizkeilbremsen beschränkt, sondern kann auch andere Arten von Innenbackenbremsen, beispielsweise Duplex- oder Servobremsen, umfassen.
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Zwei Bremsbacken 2 der Innenbackenbremse 1 weisen in üblicher Weise jeweils einen Reibbelag 3 und einen oder zwei Bremsbackenstege 4 auf. Die Bremsbackenstege 4 sind an ihrem unteren Ende 6 an einem Stützlager 7 schwenkbar abgestützt, das an einem Bremsträger 5 befestigt ist. Die oberen Enden 9 der Bremsbackenstege 4 sind dagegen an einer Betätigungseinrichtung 10 abgestützt, die im gezeigten Ausführungsbeispiel als Spreizkeileinrichtung ausgebildet ist, und können von dieser seitlich nach außen gedrückt werden, um die Reibbeläge 3 gegen die Umfangswand einer Bremstrommel 11 zu pressen und hierdurch einen Bremsvorgang durchzuführen. Zum Zurückziehen der Bremsbacken 2 in ihre nicht bremsende Ausgangsstellung sind zwei Backenrückzugfedern 12 vorgesehen, die an den gegenüberliegenden Bremsbackenstegen 4 eingehakt sind und die Bremsbacken 2 zusammenziehen.
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Die Betätigungseinrichtung 10 umfasst ein Gehäuse 13, das fest mit dem Bremsträger 5 verbunden ist. Das Gehäuse 13 weist einen T-förmigen Abschnitt auf, der sich vom Bremsträger 5 in den von der Bremstrommel 11 umschlossenen Raum hinein erstreckt, sowie einen äußeren Flanschabschnitt 14, der auf der gegenüberliegenden Seite des Bremsträgers 5 angeordnet ist und zum Befestigen eines nicht dargestellten Bremszylinders dient.
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Wie aus 2 ersichtlich, umfasst das Gehäuse 13 einen zentralen, hohlzylindrischen Führungsabschnitt 15, an dessen äußerem Ende der Flanschabschnitt 14 anschließt, während sich von seinem gegenüberliegenden, innerhalb der Bremse befindenden Ende zwei Zylinderabschnitte 16 in entgegengesetzte Richtungen und rechtwinkelig zum Führungsabschnitt 15 seitlich nach außen erstrecken. Innerhalb der Zylinderabschnitte 16 ist jeweils ein drehfester Spreizkolben 17 axial verschiebbar gelagert.
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Die Verschiebung der Spreizkolben 17 erfolgt mittels eines Druckkeils 18, der längsverschiebbar im Führungsabschnitt 13 angeordnet ist. Der Druckkeil 18 umfasst einen Schaft 19 mit einem halbkugelförmig geformten Ende 20, das gelenkig in einer kalottenartigen Vertiefung 21 eines Kolbens 22 gelagert ist. Der Kolben 22 ist innerhalb des Führungsabschnitts 15 des Gehäuses 13 verschiebbar gelagert und wird durch den nicht dargestellten Bremszylinder bewegt.
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Am gegenüberliegenden Ende weist der Druckkeil 18 einen Keilabschnitt 23 auf. Der Keilabschnitt 23 greift zwischen zwei Rollen 24 ein, die von einem nicht dargestellten Käfig derart innerhalb des Gehäuses 13 positioniert werden, dass sie sich zwischen den beiden Spreizkolben 17 in Verschieberichtung des Druckkeils 18 bewegen können.
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Die Rollen 24 liegen jeweils einerseits an einer Schrägfläche 25 des Keilabschnitts 23 und andererseits an einer Schrägfläche 26 der Spreizkolben 17 an. Da die Neigung der Schrägflächen 25 der Neigung der gegenüberliegenden Schrägflächen 26 entspricht, können die Rollen 24 zwischen parallelen Schrägflächen abrollen. Wird der Druckkeil 18 vorgeschoben, d. h. in 2 nach unten bewegt, werden die Spreizkolben 17 über die Rollen 24 gespreizt, d. h. gegensinnig seitlich nach außen bewegt.
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Das Gehäuse 13 und die darin aufgenommenen Elemente sind symmetrisch zu einer Mittelebene 27 der Betätigungseinrichtung 10. Die Betätigungseinrichtung 10 wird im Folgenden daher nur anhand der in 2 dargestellten, rechts von der Mittelebene 27 angeordneten Hälfte der Betätigungseinrichtung 10 beschrieben. Für die linke Hälfte gilt entsprechendes.
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Jeder Spreizkolben 17 weist eine Axialausnehmung 28 oder Axialbohrung auf, die zu seiner seitlich außenliegenden Stirnseite hin offen ist. Die Axialausnehmung 28 hat an dem der Schrägfläche 26 entfernten Endbereich eine Durchmesserstufe, in der eine Nachstellmutter 29 drehbar gelagert ist. Die Nachstellmutter 29 ist mit einem selbsthemmenden Innengewinde versehen.
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In die Nachstellmutter 29 eines jeden Spreizkolbens 17 ist ein Nachstellbolzen 30 eingeschraubt. Hierzu weist der Nachstellbolzen 30 einen Schraubschaft 31 auf, der mit dem Innengewinde der Nachstellmutter 29 zusammenwirkt und sich in die Axialausnehmung 28 hinein erstreckt, sowie einen äußeren Gelenkabschnitt 32, der über die äußere Stirnfläche des Spreizkolbens 17 vorragt. Nachstellbolzen 30, Nachstellmutter 29, Spreizkolben 17 und Bremszylinderabschnitt 16 des Gehäuses sind koaxial zueinander angeordnet und weisen dieselbe Längsmittelachse 33 auf.
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Nachstellbolzen 30 und Nachstellmutter 29 sind Teil einer im Übrigen nicht weiter dargestellten Nachstelleinrichtung, mit der das Lüftspiel der Bremsbacken 2 zur Bremsfläche der Bremstrommel 11 automatisch nachgestellt werden kann, wenn sich die Dicke der Reibbeläge 3 abriebbedingt verringert. Hierzu weist die Nachstellvorrichtung weitere Betätigungselemente zum Drehen der Nachstellmutter 29 auf, die jedoch nicht dargestellt sind, da sie nicht Teil der vorliegend beanspruchten Erfindung sind. Die Nachstellvorrichtung funktioniert derart, dass mit zunehmendem Verschleiß der Reibbeläge 3 die Nachstellmutter 29 von den nicht dargestellten Betätigungselementen derart gedreht wird, dass der Nachstellbolzen 30 soweit aus dem Spreizkolben 17 herausgeschraubt wird, dass der Verschleiß der Bremsbeläge kompensiert und das Lüftspiel auf dem optimalen Wert gehalten wird.
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Am äußeren Gelenkabschnitt 32 jedes Nachstellbolzens 30 ist ein Druckstück 34 mittels eines Kugelgelenks schwenkbar gelagert. Hierzu weist der Gelenkabschnitt 32 eine konkave Kugelgelenkfläche 35 auf, die eine Kugelpfanne bildet. Das Druckstück 34 weist eine hierzu komplementäre, konvexe Kugelgelenkfläche 36 auf, die einen Kugelkopf bildet. Aufgrund dieses Kugelgelenks ist das Druckstück 34 relativ zum Nachstellbolzen 30 nach allen Seiten hin schwenkbar. Insbesondere kann das Druckstück 34 in einer Ebene verschwenkt werden, die parallel zur Hauptebene des Bremsträgers 5 liegt und insbesondere vertikal angeordnet ist, als auch in einer Ebene, die rechtwinkelig zu dieser Hauptebene liegt und insbesondere horizontal angeordnet ist.
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Die dem Kugelgelenk gegenüberliegende Stirnfläche 37 des Druckstücks 34 liegt flächig an einer Anlagefläche 44 am oberen Ende des Bremsbackenstegs 4 an und wird axial durch die Kraft der Backenrückzugfedern 12 reibschlüssig in Kontakt mit der Anlagefläche 44 gehalten.
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Damit die Nachstellbolzen 30 durch Drehen der Nachstellmuttern 29 in Axialrichtung bewegt werden können, ist es erforderlich, dass die beiden Nachstellbolzen 30 drehfest zwischen den zugeordneten Enden 9 der Bremsbacken 2 angeordnet sind. Hierzu ist zwischen dem Druckstück 34 und dem Nachstellbolzen 30 eine Verdrehsicherungseinrichtung 38 vorgesehen, die einerseits eine Drehkopplungsverbindung zwischen dem Druckstück 34 und dem Nachstellbolzen 30 schafft, andererseits jedoch alle Freiheitsgrade für das Kugelgelenk aufrechterhält, die erforderlich sind, um das Druckstück 34 in einem solchen Umfang zu schwenken, dass es zu keinen Verspannungen im Spreizkolben 17 kommt.
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Die Verdrehsicherungseinrichtung 38 weist hierzu einen über die Kugelgelenkfläche 36 des Druckstücks 34 axial vorragenden Druckstück-Fortsatz 39 auf, der formschlüssig, jedoch mit seitlichem Spiel in eine Aufnahmeöffnung 40 des Nachstellbolzens 30 eingreift. Wie aus den 3 bis 6 ersichtlich, erstreckt sich dieser Druckstück-Fortsatz 39 zweckmäßigerweise fluchtend zur Längsmittelachse des Druckstücks 34 und damit mittig von der Kugelgelenkfläche 36 über diese hinaus in Richtung der Mittelebene 27 des Gehäuses 13. In den in den 3 bis 6 gezeigten Ausführungsbeispielen besteht der Druckstück-Fortsatz 39 aus einem Zylinderstück, das zwei parallele ebene Schlüsselflächen 41 aufweist. Alternativ hierzu kann der Druckstück-Fortsatz 39 auch anders geformte und angeordnete Schlüsselflächen und beispielweise eine kubische Form haben. Die mit dem Druckstück-Fortsatz 39 zusammenwirkende Aufnahmeöffnung 40 ist als koaxial zur Längsmittelachse 33 angeordnete Axialöffnung mit Seitenwänden ausgebildet, die zu den Schlüsselflächen 41 des Druckstück-Fortsatzes 39 komplementäre Schlüsselflächen 42 aufweisen, die im gezeigten Ausführungsbeispiel zueinander parallel sind (3).
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3 zeigt das Druckstück 34 in einer im Vergleich zu 1 um 90° gedrehten Stellung, so dass in 3 eine Ebene 43, die parallel zur Hauptebene des Bremsträgers 5 und der Bremsbackenstege 4 verläuft, entgegen der tatsächlichen Anordnung nicht vertikal, sondern horizontal dargestellt ist. Wie ersichtlich, weist die Aufnahmeöffnung 40 des Nachstellbolzens 30 in Richtung der Ebene 43 und damit parallel zur Hauptebene des Bremsträgers 5 beidseitig ein relativ großes Spiel zum Druckstück-Fortsatz 39 auf. Das Druckstück 34 kann daher in der Hauptebene der Bremsbackenstege 4 eine relativ große Schwenkbewegung ausführen. Diese Schwenkbewegung ist erforderlich, wenn die Bremsbacken 2 gespreizt werden, da sich dann der Winkel der Anlageflächen 44 der Bremsbackenstege 4 relativ zur Längsmittelachse 33 der Nachstellbolzen 30 ändert und die Druckstücke 34 diese Winkeländerung mitmachen müssen, um die flächige Anlage ihrer Stirnflächen 37 an den Anlageflächen 44 der Bremsbackenstege 4 aufrechtzuerhalten.
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Zusätzlich weist der Druckstück-Fortsatz 39 auch in einer Querebene 45, die rechtwinkelig zur Ebene 43 und damit zur Hauptebene der Bremsbackenstege 4 liegt, ein gewisses seitliches Spiel zur Wand der Aufnahmeöffnung 40 auf. Dieses Spiel ist jedoch wesentlich geringer als das Spiel in der Ebene 43 und nur so groß bemessen, dass das Druckstück 34 in der Ebene 45 soweit schwenken kann, dass eine Bewegung der Bremsbackenstege 4, die fertigungsbedingt nicht exakt in ihrer Hauptebene, sondern schräg dazu liegen kann, auch nicht zu seitlichen Verspannungen im Nachstellbolzen 30 führt. Die Schlüsselflächen 41 des Druckstück-Fortsatzes 39 weisen somit zu den Schlüsselflächen 42 des Nachstellbolzens 30 ein gewisses, wenn auch relativ geringes Spiel auf. Aufgrund dieses Spiels ist eine Drehung des Nachstellbolzens 30 um seine Längsmittelachse 33 nur in einem vernachlässigbaren Umfang möglich, wenn das Druckstück 34 drehfest mit dem Bremsbackensteg 4 gekoppelt ist.
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Wie aus 4 ersichtlich, befindet sich die Aufnahmeöffnung 40 in einer Stirnwand 46 des Nachstellbolzens 30. An diese Stirnwand 46 schließt sich eine Axialbohrung 47 an, die zur Mittelebene 27 des Gehäuses 13 hin offen ist und einen größeren Durchmesser als die Aufnahmeöffnung 40 aufweist. Der Druckstück-Fortsatz 39 ragt mit seinem freien Ende geringfügig in die Axialbohrung 47 hinein. Aufgrund dieser Ausgestaltung ist es möglich, den Druckstück-Fortsatz 39 nach dem Einführen in die Aufnahmeöffnung 40 mit einem Hintergreifelement in der Form einer oder mehrerer Ausformungen 48 oder Ausbuchtungen zu versehen, welche die Stirnwand 46 auf der der Kugelgelenkfläche 35 abgewandten Seite hintergreift (hintergreifen). Dieses Hintergreifelement verhindert, dass sich das Druckstück 34 vom Nachstellbolzen 30 in axialer Richtung lösen kann und verhindert somit ein Verlieren oder unbeabsichtigtes Lösen des Druckstücks 34 vom Nachstellbolzen 30.
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Damit sich die Druckstücke 34 nicht um ihre Längsachse drehen können, weisen diese jeweils auf der dem Druckstück-Fortsatz 39 gegenüberliegenden Seite eine mit den Bremsbackenstegen 4 zusammenwirkende Führungseinrichtung auf, die zwar ein Gleiten der Druckstücke 34 längs der Anlageflächen 44 ermöglicht, die Druckstücke 34 jedoch drehfest mit den Bremsbackenstegen 4 koppelt.
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Anhand der 3 bis 5 wird nachfolgend ein Druckstück mit einer ersten Ausführungsform einer derartigen Führungseinrichtung beschrieben, die bei einer Bremsbacke 2 verwendet werden kann, die zwei zueinander beabstandete Bremsbackenstege 4 aufweist. Die Führungseinrichtung wird dort durch einen Führungssteg 50 gebildet, der symmetrisch zur Ebene 43 axial über die Stirnfläche 37 vorsteht. Der Führungssteg 50 weist gegenüberliegende Seitenwände mit seitlichen Führungsflächen 49 auf. Die seitlichen Führungsflächen 49 befinden sich, wie aus 5 ersichtlich, jeweils im oberen und unteren Endbereich einer Führungssteg-Seitenwand und sind durch eine mittig zurückspringende Vertiefung 51 voneinander getrennt, so dass der Führungssteg 50 eine taillierte Form hat. Die Breite des Führungsstegs 50 im Bereich der seitlichen Führungsflächen 49 ist derart, dass der Führungssteg 50 mit geringem seitlichen Spiel zwischen die beiden Bremsbackenstege 4 der Bremsbacke 2 eingeführt werden kann und durch diese drehfest geführt ist. Die Vertiefungen 51 verkürzen hierbei die Kontaktfläche zwischen dem Führungssteg 50 und den Bremsbackenstegen 4 und schaffen dazwischen einen Freiraum. Hierdurch können die Druckstücke 34 leichter an den Bremsbackenstegen 4 gleiten. Ferner wird die Gefahr des Festsetzens von Schmutz im Bereich der seitlichen Führungsflächen 49 reduziert.
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6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Führungseinrichtung, die bei Druckstücken verwendet wird, die mit einem einzelnen Bremsbackensteg 4 zusammenwirken. Die seitlichen Führungsflächen 49' werden dort durch die Seitenwände einer in der Hauptebene des Bremsbackenstegs 4 liegenden Führungsnut 52 gebildet, die auf der dem Bremsbackensteg 4 zugewandten Seite des Druckstücks 34 eingebracht ist. Der Abstand zweier gegenüberliegender Führungsflächen 49' ist lediglich geringfügig größer als die Dicke des Bremsbackenstegs 4, so dass der Bremsbackensteg 4 wiederum mit nur geringem seitlichen Spiel in der Führungsnut 52 liegt. Auch hier wird wiederum eine drehfeste, jedoch verschiebbare Kopplung zwischen Druckstück 34 und Bremsbackensteg 4 geschaffen. Weiterhin weisen auch dort die Seitenwände der Führungsnut 52 mittig zurückspringende Vertiefungen 51 auf, welche dieselbe Funktion erfüllen wie diejenigen, die anhand des Ausführungsbeispiels der 3 bis 5 beschrieben wurden.
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Wie weiterhin aus den 2 bis 6 ersichtlich, schließt an die Kugelgelenkfläche 35 jedes Druckstücks 34 eine Dichtungsanlagefläche 53 in Form einer zylindrischen Umfangsfläche an. Die Dichtungsanlagefläche 53 befindet sich somit in unmittelbarer Nähe des Kugelgelenks. Weiterhin befindet sich die Dichtungsanlagefläche 53 radial innerhalb und in der gleichen oder zumindest ähnlichen Axialposition wie eine Dichtungsanlagefläche 54 (2), die am äußeren Ende der Zylinderabschnitte 16 des Gehäuses 13 vorgesehen ist. Der Zwischenraum zwischen den beiden Dichtungsanlageflächen 53, 54 wird von einer elastischen und temperaturbeständigen Dichtung in Form eines Faltenbalgs 55 überdeckt. Die Hauptebene des Faltenbalgs 55 liegt dabei zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Längsmittelachse 33 des Nachstellbolzens 30. Auf diese Weise ist nur ein minimaler Teil des Faltenbalgs 55 der Wärmestrahlung ausgesetzt, die durch die Reibung an der Bremstrommel 11 erzeugt wird.
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Wie weiterhin aus 2 ersichtlich, sind die Dichtstellen zwischen Faltenbalg 55 und Gehäuse 13 derart gestaltet, dass sowohl ein primäres Abdichten zur Umgebung an axialen Dichtflächen 56 als auch ein sekundäres Abdichten an radialen Dichtflächen 57 erfolgt, die rechtwinklig zu den axialen Dichtflächen 56 angeordnet sind. In gleicher Weise sind die Dichtstellen zwischen Faltenbalg 55 und Druckstück 34 derart gestaltet, dass ein primäres Abdichten zur Umgebung an axialen Dichtflächen 58 und ein sekundäres Abdichten an radialen Dichtflächen 59 erfolgt. Hierdurch wird eine sehr sichere, redundante Abdichtung geschaffen.
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Der Faltenbalg 55 kann mit Hilfe von nicht dargestellten Einlegeringen so verstärkt werden, dass nach dem Auf- bzw. Einpressen eine Abdichtung erreicht wird, die für eine watfähige, d. h. im Wesentlichen flüssigkeitsdichte Betätigungseinheit 10 erforderlich ist.
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Die Druckstücke 34 wirken derart mit den Bremsbacken 2 zusammen, dass sich mit fortschreitendem Verschleiß des Reibbelags 3 der Kontaktbereich zwischen Druckstück 34 und Bremsbackensteg 4 längs der Anlageflächen 44 verlagert, da das obere Ende 9 des Bremsbackenstegs 4 nach außen und unten schwenkt. Dadurch wird ein Gleiten des Druckstücks 34 entlang der Anlagefläche 44 erzwungen. Auf der Gegenseite erfolgt gleichzeitig ein Verschwenken des Kugelkopfes des Druckstücks 34 in der Gelenkpfanne des Nachstellbolzens 30. Sofern der geometrisch bedingte Schwenkbereich des Kugelkopflagers nicht überschritten wird, bleibt dabei der Kraftangriff in der Mitte des Nachstellbolzens 30. In 2 fluchtet die Mittelachse des Druckstücks 34 genau mit der Längsmittelachse 33 des Nachstellbolzens 30. Idealerweise stellt sich dieser besondere Zustand während einer Bremsung ein, falls beide Reibbeläge 3 gleichmäßig und zur Hälfte verschlissen sind. Folglich ergibt sich im Neuzustand der Reibbeläge 3 ein positiver Winkel, während sich im Verschleißzustand ein gleichgroßer negativer Winkel ergibt. Da der Betrag dieses Winkels jedoch klein ist, kommt es aufgrund der Reibungskräfte zwischen Druckstück 34 und Bremsbackensteg 4 unter Last zu keiner unerwünschten Verschiebung des Druckstücks 34. Ein symmetrisch gestalterer Schwenkbereich lässt sich vollständig ausnutzen.
