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Kombinierte Scheiben-und Innenbackenbremse Die Erfindung betrifft
eine kombinierte Scheiben-und Innenbackenbremse nach dem Patent 1018 736.
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Das Patent 1018 736 behandelt eine kombinierte Scheiben- und Innenbackenbremse
mit einer Bremstrommel, die zwei ebene Seitenflächen und eine sie verbindende zylindrische
Fläche aufweist, und mit einer oder mehreren Bremsbacken, die aus einem Steg und
einem mit Bremsbelag versehenen Rand bestehen und um ein im nicht umlaufenden Bremsträger
befestigtes Verankerungsglied schwenkbar angeordnet sind. Hierbei sind parallel
zur Bremstrommelachse bewegbare, in entgegengesetzten Richtungen wirkende Bremsbeläge
an dem Steg des Bremsbackens abgestützt und können in Anlage an die Seitenflächen
der Bremstrommel gebracht werden, wodurch der Rand des Bremsbackens mit dem Belag
nach außen an die zylindrische Fläche der Bremstrommel durch das Drehmoment angelegt
wird, das durch den Eingriff zwischen den Bremsbelägen und den Seitenflächen erzeugt
wird.
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Die Erfindung sieht eine Weiterentwicklung einer derartigen Bremse
dadurch vor, daß die Reibscheiben in an sich bekanter Weise mit einem Spreizhebelpaar
betätigt werden, dessen einer Hebel mit einem feststehenden Bremsenteil und dessen
anderer Hebel mit dem Bremsenbetätigungsglied verbunden ist. Die Gelenkverbindungen
des Spreizhebelpaares ermöglichen dabei ein Verschwenken der Reibbacken um den Verankerungsbolzen
beim Angreifen der Reibscheiben an den Bremstrommelflächen.
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Durch diese Ausbildung werden gegenüber der Gestaltung nach dem Patent
1018 736 erhebliche Vorteile erzielt, und zwar ist zur Betätigung von zwei gegensinnig
wirkenden Reibungselementen nur ein einziger Kolben notwendig, der keiner Verkantung
ausgesetzt ist. Weiterhin werden die Reibscheiben ständig beim Abbremsen sowohl
bei Vorwärts- als auch bei Rückwärtsfahrt mit gleichem radialem Abstand von der
Rotormitte zur Anlage gebracht, wo sich eine maximale Umfangsgeschwindigkeit einstellt
und somit auch eine maximale Bremswirkung erzielt wird.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung
eines in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispiels. Es zeigt Fig. 1 die
Stirnansicht einer Bremse gemäß der Erfindung, bei der die eine Seite der Trommel
und das Scheibenglied auf der rechten Seite fortgedacht sind, um die Bremsbetätigungsvorrichtung
deutlicher sichtbar zu machen.
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Fig. 2 einen Schnitt entsprechend der Linie 2-2 in Fig. 1, Fig. 3
einen Schnitt entsprechend der Linie 3-3 in Fig. 1, Fig. 4 einen Schnitt entsprechend
der Linie 4-4 in Fig. 1 und Fig. 5 eine teilweise im Schnitt gehaltene Ansicht entsprechend
der Linie 5-5 in Fig. 1.
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Die Fig. 1 und 2 veranschaulichen eine Bremse 10 mit an einem Rad
befestigter umlaufender Bremstrommel 12 und einem am Fahrzeugrahmen befestigten
Bremsträger 14.
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Die Bremstrommel hat U-förmigen Querschnitt und weist eine zylindrische
Wand 16 und zwei parallele Seitenwände 18 und 20 auf. Die Wand 20 ist mit einem
Flansch 24 versehen, der sich gegen einen Flansch 26 der zylindrischen Wand 16 legt.
Die Verbindung beider Flansche miteinander erfolgt durch Schrauben 22.
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Zur Abbremsung der Trommel 12 sind Reibbacken 28 vorgesehen, die je
auf einem Verankerungsbolzen 30 schwenkbar gelagert sind, der an dem Bremsträger
14 angeordnet ist. Die Reibbacken 28 sind so ausgebildet und angeordnet, daß sie
bei Umlauf der Trommel 12 in Pfeilrichtung gemäß Fig. 1 entgegen dem Uhrzeigersinn
in Tätigkeit treten.
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Der Bremsträger 14 ist so ausgebildet, daß der Flansch 32, an dem
der Verankerungsbolzen 30 befestigt ist, in bezug auf den Flansch 34 hervorsteht,
so
daß der Flansch 32 nahe der Ebene liegt, in der die Bremskräfte auf den Verankerungsbolzen
30 einwirken.
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Die Reibbacken 28 bestehen aus einem Steg 38 und einem mit einem Reibbelag
64 versehenen Flansch 40. Der Steg 38 weist eine Bohrung 42 auf, durch die der Verankerungsbolzen
30 hindurchgreift. Der Steg 38 wird gegen den Flansch 32 des Bremsträgers 14 durch
eine Tellerringfeder 44 gedrückt, die sich gegen einen in einer Nut 48 des Verankerungsbolzens
30 eingesetzten Sprengring 46 abstützt. Auf dem Verankerungsbolzen 30 ist eine Schraubenfeder
50 vorgesehen, deren eines Ende 49 sich gegen den Flansch 32 abstützt, während das
andere Ende 51 am Steg 38 des Reibbackens 28 angreift, um diesen im Uhrzeigersinne
zu verschwenken.
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Außer dem Reibbacken 28 sind noch zwei Reibscheiben 52 angeordnet,
die mit dem Reibbacken 28 über eine Kugel- und Kegelführung verbunden sind. Diese
besteht aus einem in einer Buchse 56 gelagerten Innenglied 54 und in Seitenplatten
68 eingepreßten Außengliedern 58. Die Buchse 56 sitzt fest im Steg 38 des Reibbackens
28. Das Innenglied 54 und die Außenglieder 58 sind mit kegelförmigen Ausnehmungen
versehen, zwische denen die Kugeln 60 eingesetzt sind. Die Reibscheiben 52, die
sich aus den Außengliedern 58 und den mit dem Reibbelag 66 verbundenen Seitenplatten
68 zusammensetzen, werden durch U-förmige Federbügel 59 zusammengehalten, die Gabelenden
aufweisen, die die Außenglieder 58 an ihren Enden 61 umfassen. Das geschlossene
Ende 62 des Bügels 59 sitzt in einem Schlitz 63 des Steges 38. Jede relative Verschiebung
des Reibbackens 28 gegenüber den Reibscheiben 52 aus der an Fig. 2 dargestellten
Lage hat eine Verlagerung der Kugeln 60 in den kegelförmigen Ausnehmungen zur Folge,
wodurch die Reibscheiben 52 eine axiale Bewegung erhalten.
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Zur Betätigung der Reibscheiben 52 ist, wie aus Fig.3 hervorgeht,
am Bremsträger 14 eine druckmittelbetätigte Vorrichtung 70 angeordnet, die durch
die durch die Bremswirkung hervorgerufene Wärme nicht beeinflußt wird. Die Vorrichtung
70 weist einen Zylinder 72 auf, der einen Schlitz 74 besitzt, durch den zwei Hebel
76 hindurchragen, die mit der Vorrichtung 70 verbunden sind. Die in den Zylinder
72 hineinragenden Enden der Hebel 76 sind mit einem feststehenden Teil 78
des Zylinders 72 und einem Kolben 80 gelenkig verbunden. Ein Sprengring 81 hält
den Teil 78 im Zylinder. Die anderen Enden der Hebel 76 sind mit den Seitenplatten
68 derart gelenkig verbunden, daß sie gegenüber den Befestigungspunkten dieser Seitenplatten
68 an den Außengliedern 58 im Winkel versetzt sind Diese gelenkigen Verbindungen
bestehen aus den Kugelsitzen 82 und aus den Kugelzapfen 84, die am Teil 78, am Kolben
80 und an den Seitenplatten 68 vorgesehen sind. Ein Zapfen 85 zwischen den Hebeln
76 bildet die Drehachse, um welche die Hebel 76 verschwenkt werden, wenn der Kolben
80 betätigt wird. Ein im Zylinder 72 sitzender Dichtungsring 87 für Leckflüssigkeit
umgibt den Kolben 80. Jede Verschiebung des Kolbens 80 in der Bremsanzugsrichtung
spreizt die Hebel 76 an ihren äußeren Enden, wodurch die Reibscheiben 52 axial verstellt
werden.
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Die Hebel 76 bilden, wie dies aus Fig.3 hervorgeht, mit dem Zapfen
85 ein Gelenkviereck, das die Gegeneinanderverschiebung der Reibscheiben 52 zwecks
Anpassung an die Seitenwände 18 und 20 der Bremstrommel zuläßt. Ferner ist diese
Gelenkverbindung derart ausgebildet, daß sie bei ungleichmäßigem Verschleiß an den
beiden Reibscheiben 52 einen entsprechenden Ausgleich schafft. Die auf die beiden
Reibscheiben 52 einwirkenden Spreizkräfte werden dabei selbsttätig ausgeglichen.
Die Gelenkverbindung ist dann derart, daß die Hebel 76 sowohl in einer zu den Seitenwänden
18 und 20 der Bremstrommel 12 parallelen Ebene als auch senkrecht zu dieser Ebene
ausschwingen.
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Die Reibscheiben 52 sind nach erfolgter Betätigung durch die Vorrichtung
70 selbstwirkend. Das anfängliche Anpressen des einen Endes der Reibscheiben 52
an die Seitenwände 18 und 20 wird durch die Spreizung der äußeren Enden der Hebel
76 bewirkt. Die zwischen den Seitenwänden 18, 20 und den Reibscheiben 52
entwickelten Reibungskräfte erteilen den Reibscheiben 52 eine Bewegung in der Umfangsrichtung,
und da die Enden der Reibscheiben 52 an den äußeren Enden der Hebel 76 angelenkt
sind, schwenken sie in einem Bogen um die feststehenden inneren Enden der Hebel
76. Den Reibungskräften widersetzen sich die Kugeln 60, die auf die kegelförmigen
Ausnehmungen der Außenglieder 58 an den gegenüberliegenden Enden der Reibscheiben
52 einwirken und ein Spreizen dieser Enden verursachen, so daß ein weiterer Reibungseingriff
zwischen den Reibscheiben 52 und den Seitenwänden 18 und 20 erfolgt. Die Kugeln
60 übertragen die Reibungskräfte von den Reibscheiben 52 auf den Steg 38 des Reibbackens
28, wodurch dieser um den Verankerungsbolzen 30 schwenkt und in reibende Berührung
mit der zylindrischen Wand 16 gelangt.
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Zum Nachstellen des Reibungsgliedes 36 mit dem Reibbacken 28 ist eine
Nachstellvorrichtung 86 vorgesehen, die den Verschleiß des Bremsbelages 64 ausgleicht.
Die Nachstellvorrichtung ist am Bremsträger 14 mittels eines Schraubenbolzens 88
befestigt, der mit seinem Gewinde in den Flansch 90 der Vorrichtung 70 eingreift,
wie dies aus Fig. 5 zu ersehen ist. Am Ende des Schraubenbolzens 88 ist ein Klemmglied
92 drehbar angebracht, das parallele mit zu einem Loch 98 bzw. 100 versehene Seiten
94 und 96 aufweist. In dem Klemmglied 92 ist ein Bolzen 102 gleitend gelagert. Um
den Schraubenbolzen 88 ist eine Feder 104 gewunden, welche mit dem einen Ende am
Zylinder 72 und mit dem anderen Ende am Klemmglied 92 angreift, um dieses im Uhrzeigersinne
zu drehen, wie dies aus Fig. 1 zu ersehen ist. Das Ende des Bolzens 102, das dem
im Klemmglied 92 gleitenden Ende abgekehrt ist, ist gegabelt, um den Steg 38 des
Reibbackens 28 zu umgreifen. Die Gabelenden sind mit Langlöchern 106 versehen, in
welche ein Bolzen 108 hineinreicht und eine begrenzte Verstellung ausführen kann.
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Die Nachstellvorrichtung ist derart ausgebildet, daß der Bolzen 102,
wie Fig. 1 zeigt, sich in bezug auf das Klemmglied 92 nach außen, jedoch wegen des
hohen Reibungswiderstandes nicht nach innen bewegen kann. Jedesmal, wenn die Bremse
angezogen wird, dreht sich der Reibbacken 28 entgegen dem Uhrzeigersinne. Wenn nach
längerer Benutzung der Bremse ein wesentlicher Verschleiß des Bremsbelags 64 eintritt,
wird der Bolzen 102 gegenüber dem Klemmglied 92 nach außen gezogen, und der Reibbacken
28 wird beim Lösen der Bremse um den Abstand zurückgeschoben, der dem Spiel zwischen
dem Langloch 106 und dem Bolzen 108 entspricht.
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Wie Fig. 1 zeigt, verbindet eine Leitung 110 die beiden Zylinder 72,
um den freien Druckmittelumlauf zwischen beiden Zylindern herzustellen. Eine nicht
dargestellte Druckmittelquelle ist an den einen
der Zylinder 72
angeschlossen, um den Reibbacken 28 zu betätigen.
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Die Arbeitsweise der Bremse gemäß der Erfindung ist folgende: Es sei
angenommen, daß die Bremse angezogen wird, wenn die Bremstrommel 12 entsprechend
dem Pfeile in Fig. 1 entgegen dem Uhrzeigersinne umläuft. Das in den Zylindern 72
wirkende Druckmittel wird alsdann die Kolben 80 axial verschieben und die Hebel
76 an den äußeren Enden spreizen, wodurch die Reibscheiben 52 gegen die ebenen Flächen
der Seitenwände 18 und 20 gepreßt werden. Der Reibungseingriff zwischen den Reibscheiben
52 und den Seitenwänden 18 und 20 bewirkt eine beschränkte Drehbewegung der Reibscheiben
52 im Sinne der Drehbewegung des umlaufenden Teiles, also im vorliegenden Falle
im Sinne des Pfeiles. Diese Verdrehung der Reibscheiben 52 gegenüber dem Reibungsglied
36 hat zur Folge, daß die Reibscheiben 52 axial gegen die Seitenwände 18 und 20
gepreßt werden, die die Anpreßkraft vom Kolben und den Hebeln verstärken. Die Reibscheiben
52 legen sich durch die Kugeln 60 am Reibungsglied 36 fest und bringen dieses zur
reibenden Anlage an der zylindrischen Wand 16 der Trommel 12. Wird der Druck in
den Zylindern 72 erhöht, dann wachsen auch in demselben Verhältnis die Reibungskräfte,
die sich an den Reibscheiben 52 entwickeln, und versuchen das Reibungsglied 36 weiter
zu verdrehen. Wird die Bremse bei Vorwärtsfahrt, d. h. in der Pfeilrichtung, angezogen,
dann sind sowohl die Reibscheiben 52 als auch die Reibungsglieder 36 wirksam. Läßt
der Druck in den Zylindern 72 nach, dann führen die Federn 50 und 59 den Reibbacken
28 in die Bremslösestellung zurück, so daß er mit der Bremstrommel 12 nicht mehr
in Berührung steht.
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Wird die Bremse angezogen, wenn die Bremstrommel 12 in der Gegenrichtung
des Pfeiles umläuft, also bei Rückwärtsfahrt, dann bewirken die Kolben 80 das axiale
Auseinanderspreizen der Hebel 76 an ihren äußeren Enden, um die Reibscheiben 52
in gleicher Weise wie bei der Vorwärtsfahrt gegen die Seitenwände 18 und 20 anzupressen.
Dieser Reibungseingriff zwischen den Reibscheiben 52 und den Seitenwänden 18 und
20 bewirkt eine beschränkte Drehung des Reibungsgliedes 36 im Uhrzeigersinne. Diese
Wirkung der Reibscheiben 52 gegenüber dem Reibungsglied 36 preßt die ersteren gegen
die Seitenwände 18 und 20, wodurch die vom Kolben 80 und den Hebeln 76 gelieferte
Anpreßkraft noch verstärkt wird. Die Reibscheiben 52 legen sich mittels der Kugeln
60 am Reibungsglied 36 fest und verschwenken dieses im Uhrzeigersinne um den Verankerungsbolzen
30, wie aus Fig. 1 ersichtlich ist. Durch diese Schwenkbewegung des Reibungsgliedes
36 wird der Bremsbackenbelag 64 von der zylindrischen Wand 16 abgerückt. Bei Rückwärtsfahrt
sind also beim Anziehen der Bremse nur die Reibscheiben 52 wirksam.