DE102021129824A1

DE102021129824A1 - Nachsteller für eine Reibbremse

Info

Publication number: DE102021129824A1
Application number: DE102021129824.5A
Authority: DE
Inventors: Michael Blessing; Ralf Weber
Original assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Current assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Priority date: 2021-11-16
Filing date: 2021-11-16
Publication date: 2023-05-17
Also published as: WO2023088807A2; WO2023088807A3

Abstract

Eine Nachstellvorrichtung für eine Reibbremse mit wenigstens einem Bremsbelag weist einen Träger und eine entlang einer Hauptachse verschiebbare Längenstellvorrichtung auf, die eine erste Stelleinrichtung und eine zweite Stelleinrichtung aufweist, wobei die Stelleinrichtungen ein Getriebe derart bilden, dass eine Drehung der Stelleinrichtungen relativ zueinander eine Änderung einer Länge der Längenstellvorrichtung entlang einer Hauptachse bewirkt, wobei eine der Stelleinrichtungen eine in Umfangsrichtung umlaufend angeordnete Vorschubseinrichtung aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Nachstellvorrichtung für eine Reibbremse mit wenigstens einem Bremsbelag, aufweisend einen Träger, eine entlang einer Hauptachse relativ zu dem Gehäuse verschiebbare Längenstellvorrichtung, die eine erste Stelleinrichtung und eine zweite Stelleinrichtung aufweist, wobei die Stelleinrichtungen ein Getriebe derart bilden, dass eine Drehung der Stelleinrichtungen relativ zueinander eine Änderung einer Länge der Längenstellvorrichtung entlang einer Hauptachse bewirkt.
Nachstellvorrichtungen der oben genannten Art sind im Stand der Technik bekannt. Reibbremsen weisen Bremsbeläge auf, die mit der Zeit abgenutzt werden. Dadurch muss die Längenstellvorrichtung, die Teil des Mechanismus ist, mittels dessen die Bremsbeläge in Richtung der Hauptachse an die Bremse angedrückt werden, einen verlängerten Weg zurücklegen, um eine Bremswirkung zu erreichen. Denn bei abgenutzten Bremsbelägen bildet sich ein sogenanntes Lüftspiel aus, das beim Bremsen zunächst überbrückt werden muss, bis die Bremsbeläge wieder an der Bremse anliegen.
Um das Lüftspiel zu verringern, kann eine Länge der Längenstellvorrichtung verändert werden. Insbesondere kann die Länge der Längenstellvorrichtung vergrößert werden, um das Lüftspiel zu kompensieren.
Damit diese Längenänderung der Längenstellvorrichtung einerseits erfolgt, wenn ein zu großes Lüftspiel existiert und sich andererseits nicht, beispielsweise aufgrund von vibrationsbedingter Bewegung der Stelleinrichtungen zurückbildet, sind Verriegelungseinrichtungen oder Festlegeeinrichtungen, insbesondere pneumatisch lösbare, bekannt.
Diese Verriegelungseinrichtungen oder Festlegeeinrichtungen setzen oftmals eine bestimmte Bauart oder Anordnung in oder an der Scheibenbremse sowie eine Versorgung mit beispielsweise Druckluft voraus. Darüber hinaus ist eine Veränderung der Länge der Längenstellvorrichtung oft nur in einem speziellen Betriebsmodus der Scheibenbremse möglich.
Vor diesem Hintergrund löst die Erfindung die Aufgabe, eine Nachstellvorrichtung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass sie universell verwendbar ist und die Längenänderung effizient durchführbar ist.
Die Aufgabe wird durch eine Nachstellvorrichtung gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die Aufgabe wird durch eine Nachstellvorrichtung für eine Reibbremse mit wenigstens einem Bremsbelag, aufweisend einen Träger, eine entlang einer Hauptachse relativ zu dem Gehäuse verschiebbare Längenstellvorrichtung, die eine erste Stelleinrichtung und eine zweite Stelleinrichtung aufweist, wobei die Stelleinrichtungen ein Getriebe derart bilden, dass eine Drehung der Stelleinrichtungen relativ zueinander eine Änderung einer Erstreckung der Längenstellvorrichtung entlang einer Hauptachse bewirkt, wobei eine der Stelleinrichtungen eine in Umfangsrichtung umlaufend angeordnete Vorschubseinrichtung aufweist, gelöst.
Außerhalb der Nachstellvorrichtung angeordnete Einrichtungen können mittels Eingriff in die von außen zugängliche Vorschubseinrichtung die Länge der Längenstellvorrichtung einstellen und/oder festlegen, wobei für die Steuerung der Nachstellvorrichtung notwendige Einrichtungen außerhalb der Nachstellvorrichtung angeordnet sein können und auf beliebige Weise ausgestaltet sein können. Dadurch wird eine Unabhängigkeit von der Art der Energieversorgung (pneumatisch, elektrisch etc.) erreicht und die Längenstellvorrichtung, die mit der Bremse bei jedem Bremsvorgang zusammen bewegt wird, vereinfacht.
In weiteren Ausführungsformen weist die Nachstellvorrichtung eine Betätigungseinrichtung zum Verschieben der Längenstellvorrichtung entlang der Hauptachse relativ zu dem Träger auf, wobei die Betätigungseinrichtung mit einem Gelenkabschnitt an dem Träger drehbar befestigt ist, wobei die Betätigungseinrichtung einen von dem Gelenkabschnitt beabstandeten Betätigungsabschnitt aufweist und wobei die Betätigungseinrichtung in einem von dem Gelenkabschnitt und dem Betätigungsabschnitt beabstandeten Verbindungsabschnitt mit der Längenstellvorrichtung zur Kraftübertragung verbunden ist.
Die Bewegung der Längenstellvorrichtung relativ zu dem Träger, mittels derer die Bremskraft auf den Bremsbelag aufgebracht wird, wird so mittels der Betätigungseinrichtung, die als eine Art Hebel funktioniert, so dass ein an dem Betätigungsabschnitt aufgebrachtes Moment eine große Bremskraft erzeugen kann, bewirkt. Dadurch kann eine Anpassung der Bremskraft relativ zu der an dem Betätigungsabschnitt aufgebrachten Kraft erreicht werden.
In weiteren Ausführungsformen ist der Gelenkabschnitt zwischen dem Verbindungsabschnitt und dem Betätigungsabschnitt angeordnet.
Hierdurch kann insbesondere eine Umkehrung der Richtung einer in dem Betätigungsabschnitt aufgebrachten Kraft erreicht werden.
In weiteren Ausführungsformen ist der Verbindungsabschnitt zwischen dem Gelenkabschnitt und dem Betätigungsabschnitt angeordnet.
Dadurch ist eine Einstellung der Hebelwirkung einfach zu bewerkstelligen.
In weiteren Ausführungsformen weist die Nachstellvorrichtung eine Vorschubauslösevorrichtung auf, die bei Betätigung zum Bewirken einer Drehung der Stelleinrichtungen relativ zueinander mittels Eingriff eines Eingreifabschnitts in die Vorschubseinrichtung angeordnet ist.
Somit kann immer dann, wenn ein Nachstellvorgang versucht werden soll, die Vorschubauslösevorrichtung betätigt werden, die unmittelbar eine Längeneinstellung bewirken kann.
In weiteren Ausführungsformen ist die Betätigungseinrichtung dazu angeordnet, beim Verschieben der Längenstellvorrichtung die Vorschubauslösevorrichtung zu betätigen.
Die Betätigungseinrichtung kann die Längenstellvorrichtung entlang der Hauptachse über einen vorbestimmten Normalschiebeweg verschieben. Falls die Längenstellvorrichtung über einen größeren als den vorbestimmten Normalschiebeweg verschoben werden kann, existiert ein Lüftspiel. Um dieses auszugleichen betätigt die Betätigungseinrichtung mittels der Vorschubauslösevorrichtung die Vorschubseinrichtung, um die Länge der Längenstellvorrichtung entlang der Hauptachse zu vergrößern und so das Lüftspiel zu verringern. Dadurch wird eine Kompensation des Lüftspiel besonders effizient durchgeführt.
In weiteren Ausführungsformen weist die Vorschubauslösevorrichtung eine Wegaufnahmeeinrichtung zur Aufnahme eines Betätigungswegs der Vorschubauslösevorrichtung für den Fall auf, dass die Vorschubauslösevorrichtung im Bereich des Eingreifabschnitts blockiert ist.
Ist der Eingreifabschnitt blockiert, beispielsweise weil der Bremsbelag an der Bremsscheibe anliegt und dadurch die Stelleinrichtungen blockiert sind, dann wird die Kraft, die auf die Vorschubauslösevorrichtung ausgeübt wird, in die Wegaufnahmeeinrichtung eingeleitet, die dadurch zusammengedrückt wird. Somit wird der der Vorschubauslösevorrichtung durch die Betätigung aufgezwungene Weg von der Wegaufnahmeeinrichtung aufgenommen. Wäre dies nicht der Fall, dann könnten bei Überlastung des Materials Schäden sowohl an der Vorschubauslösevorrichtung als auch an der Vorschubseinrichtung entstehen.
In weiteren Ausführungsformen weist die Vorschubseinrichtung eine Rampenfläche und eine Blockierfläche auf, wobei die Rampenfläche jeweils gegenüber der Hauptachse geneigt ist und die Blockierfläche im Wesentlichen parallel zu der Hauptachse angeordnet ist, wobei die Vorschubauslösevorrichtung wenigstens eine Vortriebsfläche, die gegenüber der Hauptachse geneigt ist, und eine Blockierfläche, die im Wesentlichen parallel zu der Hauptachse angeordnet ist, aufweist, wobei die Vortriebsfläche zur Anlage an die Rampenflächen derart angeordnet ist, dass bei Kontakt zwischen der Vortriebsfläche und der Rampenfläche eine Bewegung der Vorschubauslösevorrichtung entlang der Hauptachse auf die Vorschubseinrichtung zu ein Drehmoment auf die Vorschubseinrichtung bewirkt, wobei das Gehäuse eine Vorschubhaltevorrichtung aufweist, die wenigstens eine im Wesentlichen parallel zu der Hauptachse angeordnete Blockierfläche und eine gegenüber der Hauptachse geneigte Vortriebsfläche aufweist.
Die Betätigungseinrichtung bewirkt eine Verschiebung der Vorschubauslösevorrichtung entlang der Hauptachse, wenn das Lüftspiel größer ist als erlaubt und somit der Verschiebeweg der Längenstellvorrichtung größer ist als der vorbestimmte Normalschiebeweg. In diesem Fall lässt sich die Betätigungseinrichtung weiter betätigen, als wenn das Lüftspiel die beabsichtigte Größe aufweist. Durch die Bewegung der Vorschubauslösevorrichtung kommt die Vortriebsfläche der Vorschubauslösevorrichtung mit wenigstens einer der Rampenflächen der Vorschubseinrichtung in Kontakt. Durch die Anordnung der Flächen, geneigt, schief bzw. diagonal zur Hauptachse, und die Bewegung der Flächen aufeinander zu entlang der Hauptachse entsteht eine Kraft in Umfangsrichtung der Vorschubseinrichtung. Dadurch wird die Vorschubseinrichtung und die mit ihr verbundene Stelleinrichtung gedreht und so die Länge der Längenstellvorrichtung vergrößert. Somit wird besonders flexibel und einfach auf ein vergrößertes Lüftspiel reagiert und dieses kompensiert.
Die Blockierflächen begrenzen das Ende des Nachstellinkrements, so dass auf effiziente Art eine Begrenzung der innerhalb eines Bremsvorgangs möglichen Nachstellung erreicht wird.
In weiteren Ausführungsformen weist die Vorschubseinrichtung eine Mehrzahl von Rampenflächen und Blockierflächen auf, die über einen Umfang der Vorschubseinrichtung verteilt angeordnet sind.
Dadurch kann die Nachstellung über einen größeren Einstellbereich erfolgen.
In weiteren Ausführungsformen sind die eine oder mehreren Rampenflächen und Blockierflächen der Vorschubseinrichtung entlang des Umfangs jeweils abwechselnd angeordnet.
Dadurch kann immer dann, wenn die Vorschubseinrichtung soweit gedreht wurde, dass eine in Umfangsrichtung darauffolgende Rampenfläche durch die Vortriebsfläche erreichbar ist ein weiterer Nachstellvorgang eingeleitet werden, so dass sich eine exakte Einstellmöglichkeit für die Festlegung ergibt.
In weiteren Ausführungsformen sind die Blockierflächen der Vorschubauslösevorrichtung und der Vorschubhaltevorrichtung so angeordnet, dass der Abstand zwischen den beiden Blockierflächen entlang des Umfangs einem m-fachen der Erstreckung der Vortriebsfläche der Vorschubseinrichtung in Umfangsrichtung und zusätzlich einem 0,1- bis 0,9-fachen der genannten Erstreckung beträgt, wobei m eine ganze Zahl größer oder gleich Null ist.
Dadurch greifen die Vorschubauslösevorrichtung und die Vorschubhaltevorrichtung bei einem Vorschub der Vorschubseinrichtung jeweils abwechselnd in die Vortriebsflächen und Blockierflächen ein. Dadurch wird die Festlegung der Vorschubseinrichtung verbessert.
In weiteren Ausführungsformen weist die Nachstellvorrichtung eine erste Rasteinrichtung mit einer Rastrampe und eine zweite Rasteinrichtung mit einer Rastrampe auf, wobei die erste Rasteinrichtung die zweite Rasteinrichtung um eine 0,1-fache bis 0,9-fache Erstreckung zueinander verdreht angeordnet sind und wobei die Vorschubseinrichtung wenigstens einen radial abragenden Rastvorsprung zum wenigstens zeitweisen Eingriff in die Rastrampen aufweist, wobei die Rasteinrichtungen in Axialrichtung beanstandet angeordnet sind, so dass der Rastvorsprung in axialer Richtung zwischen den Rasteinrichtungen angeordnet ist.
Bei einer Bewegung der Längenstellvorrichtung in axialer Richtung greift der Rastvorsprung abwechselnd in die erste Rasteinrichtung und, nach Betätigung der Bremse, in die zweite Rasteinrichtung ein. Ist die Bewegung der Längenstellvorrichtung in axialer Richtung größer als der Normalschiebeweg, so wird durch Anlage des Rastvorsprungs an den Rastrampen ein Vorschub der Vorschubseinrichtung bewirkt. Dies bewirkt einen zuverlässigen und effizienten Vorschub und somit eine zuverlässige und effiziente Änderung der Länge der Längenstellvorrichtung bei zu großem Lüftspiel.
In weiteren Ausführungsformen weisen die erste Rasteinrichtung und/oder die zweite Rasteinrichtung jeweils eine Vielzahl von in einer Umfangsrichtung angeordneten Rastrampen auf.
Dadurch kann die Nachstellung über einen größeren Einstellbereich erfolgen.
In weiteren Ausführungsformen greift der Rastvorsprung in einem entspannten Zustand der Reibbremse in die erste Rasteinrichtung ein und/oder ist mit dieser in Kontakt.
Dadurch wird effizient ein Zurückdrehen der Vorschubseinrichtung verhindert.
In weiteren Ausführungsformen greift der Rastvorsprung in einem betätigten Zustand der Reibbremse in die zweite Rasteinrichtung ein und/oder ist mit dieser in Kontakt.
Wenn der Rastvorsprung Kontakt hat und über den Kontakt hinaus weiter axial verschoben wird, dann wird durch den Kontakt der Rastrampen die Vorschubseinrichtung betätigt.
In weiteren Ausführungsformen ist die erste Rasteinrichtung und/oder die zweite Rasteinrichtung mittels einer Wegaufnahmeeinrichtung an dem Träger abgestützt.
Hierdurch werden die Rasteinrichtungen und/oder der Rastvorsprung vor Beschädigungen geschützt, die dadurch entstehen können, dass die Vorschubseinrichtung blockiert ist, beispielsweise wenn der Bremsbelag mit der Bremsscheibe in Kontakt ist und dadurch die Drehung der Stelleinrichtung blockiert.
In weiteren Ausführungsformen weist die Vorschubseinrichtung eine Freilaufeinrichtung und einen Spindelabschnitt auf, wobei die Vorschubauslösevorrichtung einen Eingriffsabschnitt zum Eingriff in den Spindelabschnitt der Vorschubseinrichtung derart aufweist, dass eine axiale Verschiebung der Vorschubauslösevorrichtung beim Bremsen eine Drehung der Vorschubseinrichtung über den Freilauf und bei einer axialen Verschiebung der Vorschubauslösevorrichtung beim Entspannen der Bremse eine Bewegung des Freilaufs relativ zu der Vorschubseinrichtung bewirkt.
Dadurch ist eine stufenlose Einstellung der Länge der Längenstellvorrichtung möglich.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben, welche die Erfindung nicht beschränken, sondern lediglich schematisch illustrieren. Es zeigen im Einzelnen:

1 einen schematischen Schnitt durch eine Nachstellvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
2 einen schematischen Schnitt durch eine Nachstellvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung mit einer Betätigungseinrichtung;
3 ein schematisches Detail der in 2 gezeigten Ausführungsform mit einer Vorschubseinrichtung, einer Vorschubauslösevorrichtung und einer Vorschubhaltevorrichtung;
4 ein schematisches Detail wie in 3 während einer ersten Phase eines Bremsvorgangs;
5 ein schematisches Detail wie in 3 während einer zweiten Phase eines Bremsvorgangs;
6 ein schematisches Detail wie in 3 während einer dritten Phase eines Bremsvorgangs;
7 ein schematisches Detail wie in 3 während einer vierten Phase eines Bremsvorgangs;
8 ein schematisches Detail wie in 3 während einer fünften Phase eines Bremsvorgangs;
9 einen schematischen Schnitt durch eine Nachstellvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung mit einer ersten Rasteinrichtung und einer zweiten Rasteinrichtung;
10 ein schematisches Detail der in 9 gezeigten Ausführungsform mit der ersten Rasteinrichtung, der zweiten Rasteinrichtung und einem Rastvorsprung;
11 ein schematisches Detail wie in 10 während einer ersten Phase eines Bremsvorgangs;
12 ein schematisches Detail wie in 10 während einer zweiten Phase eines Bremsvorgangs;
13 ein schematisches Detail wie in 10 während einer dritten Phase eines Bremsvorgangs;
14 ein schematisches Detail wie in 10 während einer vierten Phase eines Bremsvorgangs;
15 einen schematischen Schnitt durch eine Nachstellvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung mit einer Freilaufeinrichtung;
16 eine schematische Ansicht eines abgewickelten Spindelabschnitts der Freilaufeinrichtung gemäß der Ausführungsform aus 15 und
17 ein schematisches Detail eines Eingriffs eines Eingriffsabschnitts in den Spindelabschnitt gemäß der Ausführungsform aus 15.

Die in 1 gezeigte Nachstellvorrichtung 10 weist eine Längenstellvorrichtung 12 auf, die eine erste Stelleinrichtung 14 sowie eine zweite Stelleinrichtung in Form eines Nachstelltopfes 16 aufweist. Die erste Stelleinrichtung 14 ist im Wesentlichen hohlzylindrische ausgebildet und weist ein Außengewinde auf, das in ein Innengewinde des ebenfalls im Wesentlichen hohlzylindrisch ausgebildeten Nachstelltopfes 16 eingreift. Die erste Stelleinrichtung 14 ist gegenüber einem Träger, der hier als Gehäuse 18 ausgestaltet ist, drehfest, jedoch entlang einer Hauptachse 20 verschiebbar angeordnet. Der Nachstelltopf 16 ist um die Hauptachse 20 drehbar und entlang dieser verschiebbar angeordnet.
Bei einem Bremsvorgang, also zum Beispiel beim Betätigen der Bremse, werden die erste Stelleinrichtung 14 und der Nachstelltopf 16 in einer Bremsrichtung 22 entlang der Hauptachse 20 verschoben, um einen Bremsbelag 24 an eine Bremsscheibe (nicht gezeigt) zu drücken, so dass eine Bremswirkung erzielt wird. Nach dem Bremsvorgang werden die erste Stelleinrichtung 14 unter Nachstelltopf 16 in einer Entspannungsrichtung 26 entlang der Hauptachse 20 entgegen der Bremsrichtung 22 verschoben. Dadurch wird der Bremsbelag 24 von der Bremsscheibe abgehoben und es entsteht ein Zwischenraum zwischen dem Bremsbelag 24 und der Bremsscheibe, das sogenannte Lüftspiel.
Ein Verschiebeweg ist der Weg, den die erste Stelleinrichtung 14 und der Nachstelltopf 16 entlang der Hauptachse 20 während des Bremsvorgangs zurücklegen. Ist das Lüftspiel entsprechend vordefinierter Charakteristik der Bremse korrekt eingestellt, so entspricht der Verschiebeweg einem Normalschiebeweg. Ist demgegenüber die Bremsscheibe und/oder der Bremsbelag 24 abgenutzt und das Lüftspiel vergrößert, dann ist der Verschiebeweg größer als der Normalschiebeweg.
Der Nachstelltopf 16 weist an einer Außenfläche eine in Umfangsrichtung umlaufende Vorschubseinrichtung 28 auf. Durch Drehen der Vorschubseinrichtung 28 ist eine Länge der Längenstellvorrichtung 12 entlang der Hauptachse 20 einstellbar, da die erste Stelleinrichtung 14 und der Nachstelltopf 16 mittels ihrer Gewinde verbunden sind und beispielsweise einen Schneckengang bilden.
Zum Betätigen der Bremse, also zum Verschieben der Längenstellvorrichtung 12 entlang der Hauptachse 20 ist in der Ausführungsform, die in 2 gezeigt ist, eine Betätigungseinrichtung in Form eines Hebels 30 vorgesehen. Ein Gelenkabschnitt, beispielsweise wie hier als Gelenkende 32 an einem Ende des Hebels 30 angeordnet, ist an dem Gehäuse 18 drehbar befestigt. Der Hebel 30 weist darüber hinaus einen Betätigungsabschnitt, hier beispielsweise an einem Ende des Hebels 30 als Betätigungsende 34 angeordnet, auf, an dem eine Bremskraft eingeleitet werden kann. Zwischen dem Gelenkende 32 und dem Betätigungsende 34 weist der Hebel 30 einen Verbindungsabschnitt 36 auf, an dem er mit einer Kraftaufnahme 38 verbunden ist. Die Kraftaufnahme 38 ist wiederum mit der Längenstellvorrichtung 12 verbunden, so dass an dem Betätigungsende 34 eingeleitete Kräfte über die Kraftaufnahme 38 in die Längenstellvorrichtung 12 eingeleitet werden. Die Kräfte können dabei sowohl in der Bremsrichtung 22 als auch in der Entspannungsrichtung 26 wirken.
Im Bereich des Betätigungsendes 34 ist eine parallel zu der Hauptachse 20 verschiebbare Vorschubauslösevorrichtung 40 angeordnet. Die Vorschubauslösevorrichtung 40 weist einen Eingreifabschnitt 42 auf, der dazu ausgebildet ist, in die Vorschubseinrichtung 28 einzugreifen und dadurch den Nachstelltopf 16 zu drehen.
Die Vorschubseinrichtung 28 ist an dem Nachstelltopf 16 drehfest, aber in axialer Richtung verschiebbar angeordnet.
Die Vorschubauslösevorrichtung 40 wird ebenfalls in Bremsrichtung 22 verschoben, so dass der Eingreifabschnitt 42 in die Vorschubseinrichtung 28 eingreift und, sofern der Verschiebeweg größer ist als der Normalschiebeweg, also beispielsweise das Lüftspiel zwischen dem Bremsbelag 24 und der Bremsscheibe zu groß ist, ein Drehen des Nachstelltopfes 16 bewirkt, wodurch die Länge der Längenstellvorrichtung 12 vergrößert wird. Dadurch ist beim nächsten Bremsvorgang der Verschiebeweg wieder kleiner. Dies wiederholt sich so lange bei jedem Bremsvorgang, bis der Verschiebeweg wieder nicht größer ist als der Normalschiebeweg, also sich das Lüftspiel normalisiert hat.
Das Gehäuse 18 weist eine Vorschubhaltevorrichtung 44 auf, die zum Eingriff in die Vorschubseinrichtung 28 angeordnet ist. In weiteren Ausführungsformen kann die Vorschubhaltevorrichtung 44 auch dazu angeordnet sein, ein Zurückdrehen des Nachstelltopfes 16 zu verhindern.
Die Vorschubhaltevorrichtung 44 kann, wie beispielsweise in 3 gezeigt, auch unmittelbar neben dem Eingreifabschnitt 42 angeordnet sein. Die Vorschubseinrichtung 28 ist hier als Ausschnitt schematisch von dem Umfang abgewickelt dargestellt. Die axial bewegliche Vorschubseinrichtung 28 ist mittels einer als Federeinrichtung 57 ausgestalteten Wegaufnahmeeinrichtung an dem Gehäuse 18 in axialer Richtung abgestützt.
Die Vorschubseinrichtung 28 weist beispielsweise Rampenflächen 46 auf, die gegenüber der Hauptachse 20 geneigt angeordnet sind. Zur Anlage an die Rampenflächen 46 weisen der Eingreifabschnitt 42 und die Vorschubhaltevorrichtung 44 ebenso geneigte Rampenflächen, beispielsweise in Form von Vortriebsflächen 48, 50 auf. Sowohl der Eingreifabschnitt 42 als auch die Vorschubhaltevorrichtung 44 weisen darüber hinaus Blockierflächen 52, 54 zur Anlage an Blockierflächen 56 der Vorschubseinrichtung 28 auf.
In einer ersten Phase eines Bremsvorgangs wird mittels des Hebels 30 die Längenstellvorrichtung 12 in Bremsrichtung 22 verschoben. Wenn der Verschiebeweg nicht größer ist als der Normalschiebeweg, dann kehren alle Teile der Längenstellvorrichtung 12 und der Vorschubauslösevorrichtung 40 nach dem Bremsvorgang wieder in die in 3 gezeigte Position zurück.
In einer zweiten Phase des Bremsvorgangs, die in 4 gezeigt ist, wird der Eingreifabschnitt 42 der Vorschubauslösevorrichtung 40 weiter in Bremsrichtung 22 verschoben. Der Eingreifabschnitt 42 und insbesondere die Vortriebsfläche 48 bleibt mit der Vorschubseinrichtung 28, wiederum insbesondere mit der Rampenfläche 46, in Kontakt und drückt diese in Bremsrichtung 22 gegen die Federeinrichtung 57, die dadurch beginnt, eine Gegenkraft auszuüben.
Sofern in dieser Phase des Bremsvorgangs das Lüftspiel der Bremse bereits überwunden ist, hat der Bremsbelag 24 mit der Bremsscheibe Kontakt und lässt sich nicht mehr drehen, so dass auch der Nachstelltopf 16 sich nicht mehr drehen lässt. In diesem Fall drückt der Eingreifabschnitt 42 die Vorschubseinrichtung 28 weiter gegen die Federeinrichtung 57, die einen Teil des Verstellwegs der Vorschubauslösevorrichtung 40 aufnimmt, die Vorschubseinrichtung 28 dreht sich jedoch nicht. Auch die Federeinrichtung 41 nimmt einen Teil des Verstellwegs der Vorschubauslösevorrichtung 40 auf, so dass die Bauteile nicht durch übermäßigen Druck zerstört werden. Nach dem Entspannen der Bremse kehren alle Bauteile in ihre ursprüngliche Position, wie in 3 gezeigt, zurück. Im Folgenden wird davon ausgegangen, dass das Lüftspiel zu groß ist, so dass der Nachstelltopf 16 sich drehen lässt.
In weiteren Ausführungsformen ist beispielsweise nur eine der Federeinrichtungen 41, 57 vorgesehen, so dass der gesamte überschüssige Verstellweg von einer Federeinrichtung 41, 57 aufgenommen wird.
In einer dritten Phase des Bremsvorgangs, die in 5 gezeigt ist, hat die Vortriebsfläche 48 Kontakt zu einer der Rampenflächen 46. Da die beiden Flächen 46, 48 gegenüber der Verschieberichtung des Eingreifabschnitt 42 geneigt sind, ergibt sich eine Querkraft in Umfangsrichtung 58. Dadurch wird die Vorschubseinrichtung 28 gedreht und die Länge der Längenstellvorrichtung 12 entlang der Hauptachse 20 vergrößert.
In einer vierten Phase des Bremsvorgangs, die in 6 gezeigt ist, wird der Eingreifabschnitt 42 in Entspannungsrichtung 26 verschoben. Die Vorschubhaltevorrichtung 44, die durch Bewegung der Vorschubseinrichtung 28 in Bremsrichtung 22 zwischenzeitlich auf die nächste Rampenfläche 46 übergeben wurde, liegt mit ihrer Vortriebsfläche 50 an der Rampenfläche 46 an und übt auf diese aufgrund der von der Federeinrichtung 57 ausgeübten Kraft ebenfalls eine Querkraft aus. Da jedoch der Eingreifabschnitt 42 eine Drehung der Vorschubseinrichtung 28 noch blockiert, findet keine weitere Drehung statt.
In einer fünften Phase des Bremsvorgangs, die in 7 gezeigt ist, wird der Eingreifabschnitt 42 der Vorschubauslösevorrichtung 40 weiter in Entspannungsrichtung 26 verschoben, bis er die Drehung der Vorschubseinrichtung 28 nicht mehr blockiert.
Daraufhin bewegt sich, wie in 8 gezeigt, die Vorschubseinrichtung 28 weiter in Entspannungsrichtung 26 und wird von der Rampenfläche 50 der Vorschubhaltevorrichtung 44 weiter in Umfangsrichtung 58 gedreht. Durch die weitere Bewegung der Vorschubseinrichtung 28 in Entspannungsrichtung 26 wird, aufgrund der Neigung der Flächen 46, 50 gegenüber der Entspannungsrichtung 26 und der sich daraus ergebenden Querkraft eine Drehung der Vorschubseinrichtung 28 in Umfangsrichtung 58 bewirkt. Dadurch wird wiederum die Länge der Längenstellvorrichtung 12 in Richtung der Hauptachse 20 vergrößert und somit das Lüftspiel verringert.
Sobald das Lüftspiel klein genug ist, entspricht der Verschiebeweg bei einem Bremsvorgang wieder dem Normalschiebeweg und die Vorschubseinrichtung 28 kann sich bei einem Bremsvorgang nicht mehr drehen.
In weiteren Ausführungsformen kann die von den aneinander liegenden Rampenflächen 46, 48, 50 bewirkte Drehbewegung der Vorschubseinrichtung 28 beispielsweise auch dadurch bedingt sein, dass sich aufgrund der Hebelwirkung des Hebels 30 der Eingreifabschnitt 42 schneller in Bremsrichtung 22 als die Vorschubseinrichtung 28 bewegt.
In einer weiteren Ausführungsform, die in 9 gezeigt ist, weist die Nachstellvorrichtung 10 eine mit dem Gehäuse 18 ortsfest verbundene erste Rasteinrichtung 60 auf. Darüber hinaus weist die Nachstellvorrichtung 10 eine zweite Rasteinrichtung 62 auf. Die Rasteinrichtungen 60, 62 sind jeweils hohlzylindrisch ausgebildet und im Wesentlichen koaxial zu der Längenstellvorrichtung 12 entlang der Hauptachse 20 angeordnet. Die Vorschubseinrichtung 28 weist einen oder mehrere Rastvorsprünge 64 auf, die zum Eingriff in die Rasteinrichtungen 60, 62 angeordnet sind.
Die erste Rasteinrichtung 60 und/oder die zweite Rasteinrichtung 62 können, unabhängig von ihrer weiteren Ausgestaltung, in weiteren Ausführungsformen beispielsweise mittels einer Wegaufnahmeeinrichtung, beispielsweise einer Federeinrichtung, an dem Gehäuse 18 gelagert sein.
In 10 sind die erste Rasteinrichtung 60 und die zweite Rasteinrichtung 62 abgewickelt dargestellt. Die Rasteinrichtungen 60, 62 weisen jeweils eine Vielzahl von Rastrampen 66 auf, die jeweils eine Rampenfläche 46 und eine Blockierfläche 54 aufweisen.
Der Rastvorsprung 64 weist einen trapezförmigen Grundriss auf, so dass er in Bremsrichtung 22 und den Entspannungsrichtung 26 jeweils eine Vortriebsfläche aufweist. Der Rastvorsprung 64 bewegt sich bei jedem Bremsvorgang mit der Längenstellvorrichtung 12 mit.
In einer ersten Phase eines Bremsvorgangs, wie sie in 11 gezeigt ist, bewegt sich somit der Rastvorsprung 64 in Bremsrichtung 22, bis er mit der zweiten Rasteinrichtung 62 in Berührung kommt. Ist der Verschiebeweg größer als der Normalschiebeweg, so wird, wie bereits oben beschrieben, eine Bewegung des Rastvorsprungs 64 in Umfangsrichtung bewirkt, da die Vorschubseinrichtung 28 und somit die Rastvorsprung 64 nicht durch den Bremsbelag 24 an einer Drehung gehindert werden. Diese Bewegung kann in einer zweiten Phase des Bremsvorgangs so lange fortgesetzt werden, bis der Rastvorsprung 64 an der Blockierfläche 54 anliegt, wie in 12 gezeigt.
In einer dritten Phase des Bremsvorgangs, wie sie in 13 gezeigt ist, bewegt sich die der Rastvorsprung 64 in Entspannungsrichtung 26, bis er wieder mit der ersten Rasteinrichtung 60 in Kontakt kommt. Durch die weitere Bewegung des Rastvorsprungs 64 in Entspannungsrichtung 26 wird die Vorschubseinrichtung 28 weiter in Umfangsrichtung gedreht, bis der Rastvorsprung 64 an der Blockierfläche 54 der nächsten Rastrampe 66 der ersten Rasteinrichtung 60 anliegt, wie in 14 gezeigt. Die Bewegung in Umfangsrichtung wiederholt sich bei jedem Bremsvorgang, solange der Verschiebeweg größer als der Normalschiebeweg ist.
In weiteren Ausgestaltungen können beispielsweise die Rasteinrichtungen 60, 62 Teil der Vorschubseinrichtung 28 sein, wobei der Rastvorsprung 64 an dem Eingreifabschnitt 42 der Vorschubauslösevorrichtung 40, wie in einigen Ausgestaltungen beschrieben, angeordnet ist.
In weiteren Ausführungsformen, von denen eine beispielhaft in 15 dargestellt ist, weist die Vorschubseinrichtung 28, wie in 16 abgerollt dargestellt, eine Vielzahl von diagonal verlaufenden Nuten 68 auf, in die der Eingreifabschnitt 42 eingreift, wenn er von dem Hebel 30 in Bremsrichtung 22 vorgeschoben wird.
Die Nuten 68 sind auf einer Freilaufeinrichtung 70 wie in 17 dargestellt montiert, die ein Drehmoment nur in eine Richtung übertragen kann. Wenn die Nuten 68 mittels des Eingreifabschnitts 42 in Umfangsrichtung vorgetrieben werden, dann wird der Nachstelltopf 16 gedreht. Werden die Nuten 68 hingegen bei einer Bewegung des Eingreifabschnitts 42 in Entspannungsrichtung 26 in der Gegenrichtung vorgetrieben, dann dreht sich lediglich der Ring, auf dem die Nuten 68 angebracht sind mit der Freilaufeinrichtung 70, während der Nachstelltopf 16 stationär bleibt.
In weiteren Ausführungsformen kann der Gelenkabschnitt 32 beispielsweise zwischen dem Betätigungsabschnitt 34 und dem Verbindungsabschnitt 36 angeordnet sein.
In weiteren Ausführungsformen kann die Vorschubauslösevorrichtung 40 beispielsweise in einem beliebigen Abschnitt des Hebels 30 angeordnet sein.
In weiteren Ausführungsformen kann die Vorschubauslösevorrichtung 40 beispielsweise von einem weiteren, bei zu großem Lüftspiel betätigten Mechanismus betätigt werden.
In weiteren Ausführungsformen kann, unabhängig von den weiteren Merkmalen, die Vorschubseinrichtung 28 an einer Oberfläche einer der Stelleinrichtungen 14, 16 angeordnet sein. Die Oberfläche kann beispielsweise eine äußere Oberfläche, beispielsweise eine Oberfläche, deren Normalen von der Achse 20 weg zeigen, beispielsweise eine konvexe Oberfläche, oder beispielsweise eine innere, der Achse 20 zugewandte und/oder um die Achse 20 herum angeordnete Oberfläche, beispielsweise eine konkave Oberfläche sein. Bei einer beispielsweise im Wesentlichen hohlzylindrischen Ausgestaltung der Stelleinrichtungen 14, 16 ist beispielsweise die äußere Oberfläche durch eine Mantelfläche des Zylinders gebildet und beispielsweise die innere Oberfläche durch eine Oberfläche des innenliegenden Hohlraums des Hohlzylinders gebildet. Ebenso kann beispielsweise ein Flansch, Vorsprung, Rücksprung oder eine andere Struktur an der Stelleinrichtung 14, 16 vorgesehen sein, an deren Oberfläche die Vorschubseinrichtung 28 angeordnet ist.
Bezugszeichenliste

10: Nachstellvorrichtung
12: Längenstellvorrichtung
14: erste Stelleinrichtung
16: Nachstelltopf (zweite Stelleinrichtung)
18: Gehäuse (Träger)
20: Hauptachse
22: Bremsrichtung
24: Bremsbelag
26: Entspannungsrichtung
28: Vorschubseinrichtung
30: Hebel (Betätigungseinrichtung)
32: Gelenksende (Gelenkabschnitt)
34: Betätigungsende (Betätigungsabschnitt)
36: Verbindungsabschnitt
38: Kraftaufnahme
40: Vorschubauslösevorrichtung
41: Federeinrichtung (Wegaufnahmeeinrichtung)
42: Eingreifabschnitt
44: Vorschubhaltevorrichtung
46: Rampenfläche
48: Vortriebsfläche / Rampenfläche (des Eingreifabschnitts der Vorschubauslösevorrichtung)
50: Vortriebsfläche / Rampenfläche (der Vorschubhaltevorrichtung)
52: Blockierfläche (des Eingreifabschnitts der Vorschubauslösevorrichtung)
54: Blockierfläche (der Vorschubhaltevorrichtung)
56: Blockierfläche (der Vorschubseinrichtung)
57: Federeinrichtung (Wegaufnahmeeinrichtung)
58: Umfangsrichtung
60: erste Rasteinrichtung
62: zweite Rasteinrichtung
64: Rastvorsprung
66: Rastram pe
68: Nut
70: Freilaufeinrichtung

Claims

Nachstellvorrichtung (10) für eine Reibbremse mit wenigstens einem Bremsbelag, aufweisend einen Träger (18), eine entlang einer Hauptachse (20) verschiebbare Längenstellvorrichtung (12), die eine erste Stelleinrichtung (14) und eine zweite Stelleinrichtung (16) aufweist, wobei die Stelleinrichtungen (14, 16) ein Getriebe derart bilden, dass eine Drehung der Stelleinrichtungen (14, 16) relativ zueinander eine Änderung einer Erstreckung der Längenstellvorrichtung (12) entlang der Hauptachse (20) bewirkt, wobei eine der Stelleinrichtungen (14, 16) eine in Umfangsrichtung umlaufend angeordnete Vorschubseinrichtung (28) aufweist.
Nachstellvorrichtung (10) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Nachstellvorrichtung (10) eine Betätigungseinrichtung (30) zum Verschieben der Längenstellvorrichtung (12) entlang der Hauptachse (20) relativ zu dem Träger (18) aufweist, wobei die Betätigungseinrichtung (30) mit einem Gelenkabschnitt (32) an dem Träger (18) drehbar befestigt ist, wobei die Betätigungseinrichtung (30) einen von dem Gelenkabschnitt (32) beabstandeten Betätigungsabschnitt (34) aufweist und wobei die Betätigungseinrichtung (30) in einem von dem Gelenkabschnitt (32) und dem Betätigungsabschnitt (34) beabstandeten Verbindungsabschnitt (36) mit der Längenstellvorrichtung (12) zur Kraftübertragung verbunden ist.
Nachstellvorrichtung (10) gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Gelenkabschnitt (32) zwischen dem Verbindungsabschnitt (36) und dem Betätigungsabschnitt (34) angeordnet ist.
Nachstellvorrichtung (10) gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsabschnitt (36) zwischen dem Gelenkabschnitt (32) und dem Betätigungsabschnitt (34) angeordnet ist.
Nachstellvorrichtung (10) gemäß einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nachstellvorrichtung (10) eine Vorschubauslösevorrichtung (40) aufweist, die bei Betätigung zum Bewirken einer Drehung der Stelleinrichtungen (14, 16) relativ zueinander mittels Eingriff eines Eingreifabschnitts (42) in die Vorschubseinrichtung (28) angeordnet ist.
Nachstellvorrichtung (10) gemäß Anspruch 5 und einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung (30) dazu angeordnet ist, beim Verschieben der Längenverstellvorrichtung (12) die Vorschubauslösevorrichtung (40) zu betätigen.
Nachstellvorrichtung (10) gemäß Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorschubauslösevorrichtung (40) eine Wegaufnahmeeinrichtung (41) zur Aufnahme eines Betätigungsweges der Vorschubauslösevorrichtung für den Fall aufweist, dass die Vorschubauslösevorrichtung (40) im Bereich des Eingreifabschnitts (42) blockiert ist.
Nachstellvorrichtung (10) gemäß einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorschubseinrichtung (28) eine Rampenfläche (46) und eine Blockierfläche (56) aufweist, wobei die Rampenfläche (46) gegenüber der Hauptachse (20) geneigt ist und die Blockierfläche (56) im Wesentlichen parallel zu der Hauptachse (20) angeordnet ist, wobei die Vorschubauslösevorrichtung (40) wenigstens eine Vortriebsfläche (48), die gegenüber der Hauptachse geneigt ist, und eine Blockierfläche (52), die im Wesentlichen parallel zu der Hauptachse (20) angeordnet ist, aufweist, wobei die Vortriebsfläche (48) zur Anlage an die Rampenfläche (46) derart angeordnet ist, dass bei Kontakt zwischen der Vortriebsfläche (48) und der Rampenfläche (46) eine Bewegung der Vorschubauslösevorrichtung (40) entlang der Hauptachse (20) auf die Vorschubseinrichtung (28) zu ein Drehmoment auf die Vorschubseinrichtung (28) bewirkt ist, wobei der Träger (18) eine Vorschubhaltevorrichtung (44) aufweist, die wenigstens eine im Wesentlichen parallel zu der Hauptachse angeordnete Blockierfläche (54) und eine gegenüber der Hauptachse geneigte Vortriebsfläche (50) aufweist.
Nachstellvorrichtung (10) gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorschubseinrichtung (28) eine Mehrzahl von Rampenflächen (46) und Blockierflächen (56) aufweist, die über einen Umfang der Vorschubseinrichtung (28) verteilt angeordnet sind.
Nachstellvorrichtung (10) gemäß Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die eine oder mehrere Rampenflächen (46) und Blockierflächen (56) der Vorschubseinrichtung (28) entlang des Umfangs jeweils abwechselnd angeordnet sind.
Nachstellvorrichtung (10) gemäß einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Blockierflächen (52, 54) der Vorschubauslösevorrichtung (40) und der Vorschubhaltevorrichtung (44) so angeordnet sind, dass der Abstand zwischen den beiden Blockierflächen (52, 54) entlang des Umfangs einem m-fachen der Erstreckung der Vortriebsfläche (56) der Vorschubseinrichtung (28) in Umfangsrichtung und zusätzlich einem 0,1- bis 0,9-fachen der genannten Erstreckung beträgt, wobei m eine ganze Zahl größer oder gleich Null ist.
Nachstellvorrichtung (10) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Nachstellvorrichtung (10) eine erste Rasteinrichtung (60) mit einer Rastrampe (66) und eine zweite Rasteinrichtung (62) mit einer Rastrampe (66) aufweist, wobei die erste Rasteinrichtung (60) und die zweite Rasteinrichtung (62) um eine 0,1-fache bis 0,9-fache Erstreckung einer Rastrampe (66) in Umfangsrichtung zueinander verdreht angeordnet sind und wobei die Vorschubseinrichtung (28) wenigstens einen radial abragenden Rastvorsprung (64) zum wenigstens zeitweisen Eingriff in die Rastrampen (66) aufweist, wobei die Rasteinrichtungen (60, 62) in Axialrichtung beabstandet angeordnet sind, so dass der Rastvorsprung (64) in Axialrichtung zwischen den Rasteinrichtungen (60, 62) angeordnet ist.
Nachstellvorrichtung gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Rasteinrichtung (60) und/oder die zweite Rasteinrichtung (62) jeweils eine Vielzahl von in einer Umfangsrichtung angeordneten Rastrampen (66) aufweisen.
Nachstellvorrichtung gemäß Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Rastvorsprung (64) in einem entspannten Zustand der Reibbremse in die erste Rasteinrichtung (60) eingreift und/oder mit dieser in Kontakt ist.
Nachstellvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Rastvorsprung (64) in einem betätigten Zustand der Reibbremse in die zweite Rasteinrichtung (62) eingreift und/oder mit dieser in Kontakt ist.
Nachstellvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Rasteinrichtung (60) und/oder die zweite Rasteinrichtung (62) mittels einer Wegaufnahmeeinrichtung (57) an dem Träger (18) abgestützt ist.
Nachstellvorrichtung gemäß Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorschubseinrichtung (28) eine Freilaufeinrichtung (70) und einen Spindelabschnitt aufweist, wobei die Vorschubauslösevorrichtung (40) einen Eingreifabschnitt (42) zum Eingriff in den Spindelabschnitt der Vorschubseinrichtung (28) derart aufweist, dass eine axiale Verschiebung der Vorschubauslösevorrichtung (40) beim Bremsen eine Drehung der Vorschubseinrichtung (28) über die Freilaufeinrichtung (70) mittels des Eingreifabschnitts (42) und bei einer axialen Verschiebung der Vorschubauslösevorrichtung (40) beim Entspannen der Bremse eine Drehung des Freilaufs (70) mittels des Eingreifabschnitts (42) relativ zu der Vorschubseinrichtung (28) bewirkt.