DE1258209B - Selbsttaetig und stufenlos wirkende Nachstellvorrichtung fuer das Lueftspiel einer Teilbelagscheibenbremse - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

F16d

Deutsche Kl.: 47 c-17/03

Nummer: 1258 209

Aktenzeichen: S 82960 XII/47 c

Anmeldetag: 19. Dezember 1962

Auslegetag: 4. Januar 1968

Die Erfindung betrifft eine selbsttätig und stufenlos wirkende Nachstellvorrichtung für das Lüftspiel einer hydraulisch und/oder mechanisch zu betätigenden Teilbelagscheibenbremse, bei der durch die Druckflüssigkeit beaufschlagte und auf die Bremsbacke wirkende Betätigungskolben nach Beseitigung des vorbestimmten Lüftspiels eine auf einer, mindestens bei hydraulicher Beaufschlagung des Kolbens am Bremszylinder festgehaltenen Schraubenspindel mittels nichtselbsthemmendem Gewinde verschraubte Mutter durch Verdrehen axial jeweils um den Betrag der Bremsbelagabnutzung verschiebt.

Die Erfindung geht von einer bekannten Nachstellvorrichtung aus, bei der die Schraubenspindel am Betätigungskolben befestigt ist und sich in einem im Bremszylinder eingeschnittenen Gewinde dreht. Bei Betätigung des Kolbens wird die Schraubenspindel vom Kolben in axialer Richtung mitgenommen und aus dem als Mutter dienenden Gewinde des Bremszylinders herausgedreht. Die Schwierigkeit sowohl bei dieser bekannten Nachstellvorrichung als auch bei anderen Nachstellvorrichtungen besteht aber darin, bei der rückläufigen Bewegung des Betätigungskolbens beim Lösen der Bremse das Zurückdrehen der Spindel einwandfrei zu sperren. Zu diesem Zweck liegt bei der bekannten Nachstellvorrichtung die Schraubenspindel mit einem Ringflansch verhältnismäßig großen Durchmessers an der inneren Stirnfläche des Betätigungskolbens an. Beim Lösen des Kolbens soll durch den Reibungskontakt zwischen dem Ringflansch und der Kolbeninnenstirnseite das Zurückdrehen der Schraubenspindel vermieden werden. Es ist jedoch zweifelhaft, ob damit der gewünschte Erfolg eintritt.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht deshalb darin, nach erfolgter Nachstellung die Lage der Schraubenspindel bzw. der mit ihr verschraubten Mutter zu fixieren, um eine Aufhebung der Nachstellung beim Lösen des Betätigungskolbens wirksam zu verhindern. Diese Aufgabe ist bei der Nachstellvorrichtung der eingangs geschilderten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß einen zylindrischen Mantelteil der mit der Gewindespindel verschraubten Mutter eine Schraubenfeder mit Reibungsschluß umgibt, deren eines Ende formschlüssig entweder mit dem Betätigungskolben selbst oder mit einer in dem Betätigungskolben axial verschiebbar geführten Ringscheibe bzw. einem Zwischenstück verbunden ist.

In einfacher Weise gibt somit die Schraubenfeder beim Betätigen des Kolbens den zylindrischen Mantelteil der Mutter frei, so daß nach Beseitigung des Lüft-Selbsttätig und stufenlos wirkende
Nachstellvorrichtung für das Lüftspiel einer
Teilbelagscheibenbremse

Anmelder:

Societe Anonyme D. B. A., Paris

Vertreter:

Dr.-Ing. H. Negendank, Patentanwalt,

2000 Hamburg 36, Neuer Wall 41

Als Erfinder benannt:
Rene Thirion, Paris

Beanspruchte Priorität:

Frankreich vom 20. Dezember 1961 (882 518)

spiels die Mutter auf der Schraubenspindel zur Nachstellung des Betätigungskolbens verdrehbar ist, während beim Lösen des Kolbens sich die Schraubenfeder fest um den zylindrischen Mantelteil der Mutter legt und damit das Zurückdrehen der Mutter wirksam verhindert. Damit ist eine sichere Sperre der Nachstellvorrichtung beim Lösen des Betätigungskolbens vermittelt.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung ist nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine perspektivische Ansicht, teilweise im Schnitt, der Nachstellvorrichtung mit hydraulischer und mechanischer Betätigungsvorrichtung,

F i g. 2 eine perspektivische Ansicht, teilweise im Schnitt, der Nachstellvorrichtung mit einer abgewandelten mechanischen Betätigungsvorrichtung,

F i g. 3 eine Seitenansicht einer schwimmend angeordneten Teilbelagscheibenbremse mit Handbetätigungshebel,

F i g. 4 einen Längsschnitt durch die Bremse gemäß F i g. 3 mit einem weiteren Ausführungsbeispiel der Nachstellvorrichtung und

F i g. 5 einen Längsschnitt durch die Bremse gemäß F i g. 3 mit einer Nachstellvorrichtung in abgewandelter Form.

In F i g. 1 ist die hydraulische BetätigungsvorrichtunglO einer Teilbelagscheibenbremse, der Bremszylinder 12 mit der Bohrung 14 und der topfförmige Betätigungskolben 16 sowie der Dichtungsring 18

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dargestellt. Die Bohrung 14 kann durch eine nicht dargestellte Öffnung mit Druckflüssigkeit beaufschlagt werden. In der Ausbohrung des Kolbens 16 ist die Nachstellvorrichtung angeordnet. Sie besteht aus einer mit Innengewinde versehenen Mutter 20, die auf der Gewindespindel 22 aufgeschraubt ist. Die Spindel 22 ist im Bremszylinder 12 koaxial zum Kolben angeordnet. Die Gewinde der Mutter 20 und der Spindel 22 sind nicht selbsthemmend. Der sich bungsschluß umschließt. Dabei wird der Kolben 16 in der Zylinderbohrung 14 an einer Drehung verhindert, was in beliebiger Weise erfolgen kann. Insbesondere kann der Kolben 16 an der Bremsbacke befestigt sein, die ja ohnehin an einer Drehung gegenüber dem Bremsgehäuse gehindert ist. Der Ringflansch 34 verhindert ein Rückwärtsschieben der Spindel 22.
Bei mechanischer Betätigung der Bremse werden

durch den Bremszylinder 12 erstreckende Bolzen 32 io die Hebel 28 geschwenkt, so daß die als Nocken ausder Spindel 22 ist mit einer Nase 32' versehen die gebildete Hülse 26 die Spindel 22 vorschiebt Da bei

der Spindel 22 ist mit einer Nase 32' versehen, die zur drehfesten Halterung der Spindel 22 in eine Nut der Hülse 26 greift, die mittels des Bolzens 30 im Bremszylinder 12 angeordnet ist und mit zwei Hebern 28 verbunden ist, auf die eine mechanische Handbetätigung einwirkt. Eine elastische Hülse 24, z. B. aus Gummi, umschließt den Bolzen 32. Ferner ist die Spindel 22 mit einem Ringflansch 34 versehen, der durch die elastische Hülse 24 in Anlage an den Boden der Bohrung 14 gedrückt wird und der einen Anschlag für die Spindel 22 bildet.

Eine Schraubenfeder 36 umgibt einen zylindrischen Mantelteil der Mutter 20. Das eine Ende der Schraubenfeder ist in eine Bohrung des Kolbens 16 eingesetzt. Die Schraubenfeder 36 verhindert eine Drehbewegung der Mutter 20 durch Reibungsschluß beim Eintauchen des Kolbens 16 in den Bremszylinder 12, läßt jedoch eine Drehung der Mutter 20 beim Betätigen und Vorschieben des Kolbens zu. Das andere Ende der Schraubenfeder 36 ist frei.

Zwischen einem Anschlagring 46 am Kolben 16 und einem Anschlagring 40 an der Mutter 20 befindet sich ein Axialkugellager 38. Eine Rückstellfeder 44 ist zwischen dem Anschlagring 46 und dem

gebildete Hülse 26 die Spindel 22 vorschiebt. Da bei dieser Bewegungsrichtung die Mutter 20 sich nicht gegenüber der Spindel verdrehen kann, wird der Kolben 16 über die Mutter 20 nach vorn geschoben und betätigt die Bremse. Zum Rückstellen dient die elastischen Hülse 24, die als Rückholfeder wirkt und die Spindel 22, die Mutter 20 und den Kolben 16 in ihre Ausgangslage zurückstellt.

Bei der erfindungsgemäßen Nachstellvorrichtung wird das Lüftspiel jedoch nur bei hydraulischer Bremsbetätigung nachgestellt.

Beim Auswechseln abgenutzter Bremsbacken wird der Kolben 16 und die Mutter 20 in der Bohrung 14 nach hinten geschoben. Hierzu wird der Bolzen 30 entfernt und die Spindel 22 nunmehr gedreht, um die Mutter 20 und den Kolben 16 nach rückwärts schieben zu können.

In der F i g. 2 sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen, jedoch mit Index versehen. Der Unterschied gegenüber F i g. 1 besteht darin, daß die Schraubenspindel 22' drehbar im Bremszylinder 12', jedoch axial unverschiebbar angeordnet ist. Der mit der mechanischen Betätigung verbundene Hebel 50 ist drehfest mit der Schraubenspindel 22' verbunden,

Axialkugellager 38 angeordnet. Bei hohen Kolben- 35 die ein Kugellager 52 zwischen dem Ringflansch 34' betätigungskräften erleichtert das Axialkugellager 38 und der inneren Stirnseite der Bohrung 14' aufweist, die Drehung der Mutter 20. Der Stift 54 im Bremszylinder 12' dient als Anschlag

Bei Beaufschlagen des Kolbens 16 mit Druckflüs- für den Hebel 50 und somit für die Spindel 22', wenn sigkeit wird der Kolben 16 vorgeschoben und drückt die Rückwärtsbewegung der Mutter 20' auf der die Rückstellfeder 44 zusammen. Während dieser Be- 40 Spindel 22' erfolgt. Der Hebel 50 wird durch eine

nicht gezeigte Rückstellfeder gegen den Stift 54 gedrückt. Zwischen dem Hebel 50 und dem Bremszylinder ist ein Abstandsring 56 angeordnet, der eine axiale Verschiebung der Spindel 22' verhindert.
45 Die Wirkungsweise entspricht der in F i g. 1 gezeigten Vorrichtung. Wird bei der hydraulischen Betätigung der Kolben 16' nach dem Zusammendrücken der Rückstellfeder 44' weitergeschoben, so dreht der Kolben 16' die Mutter 20' auf der Spindel 22', die gegensetzen. Nach Beseitigung des Lüftspiels, wenn 50 axial feststeht. Beim Lösen des Kolbens gerät er in die Rückstellfeder 44 vollständig zusammengedrückt Anschlag an die Mutter 20', die durch die Schrauist, wird die Mutter 20 durch den Kolben 16 in benfeder 36' an einer Drehung gehindert wird. Auch axialer Richutng mitgenommen. Da die Spindel 22 der Kolben kann sich nicht in der Bohrung 14' drehfest angeordnet ist, verdreht sich die Mutter 20 drehen. Beim Drehen des Hebels 50 zur mechani- und verschiebt sich dabei in axialer Richtung nach 55 sehen Betätigung kann sich die Mutter 20' infolge vorn. Bei diesem Drehsinn der Mutter 20 sucht die der Schraubenfeder 36' nicht drehen, so daß die

wegung wird weder die Mutter 20 noch die Spindel 22 axial verschoben, da die elastische Hülse 24 sowie der auf den Ringflansch 34 und die innere Stirnfläche der Spindel einwirkende Druck eine größere Kraft auf die Mutter 29 ausüben als die Rückstellfeder 44. Auch kann sich die Mutter 20 nicht gegenüber der Spindel 22 verdrehen, da die Reibungskräfte des Gewindes groß genug sind, um der Federkraft der Rückstellfeder 44 einen ausreichenden Widerstand ent-

Mutter die Schraubenfeder 36 abzuheben, so daß die Feder wirkungslos ist.

Beim Wegnehmen der Druckflüssigkeit zum Lösen des Kolbens dehnt sich die Rückstellfeder 44 aus und zieht den Kolben 16 bis zu seinem Anschlag am vorderen Ende der Mutter 20 zurück. Die Größe der Rückstellbewegung des Kolbens 16 entspricht also dem Federweg beim Zusammenpressen der Rückstellfeder 44.

Ein weiteres Rückwärtsschieben des Kolbens 16 wird dadurch verhindert, daß die Schraubenfeder 36 den zylindrischen Mantelteil der Mutter 20 mit Rei-Mutter 20' auf der Spindel 22' nach vorn verschoben wird und den Kolben 16' mitnimmt, bis die Bremse greift. Die Rückholfeder führt den Hebel in seine Stellung zurück, wobei die Mutter 20' und der Kolben 16' in ihre Ausgangsstellung zurückgeführt werden.

In den F i g. 3 und 4 ist eine schwimmend angeordnete Teilbelagscheibenbremse mit dem Bremssattel 60 und dem Betätigungskolben 62 dargestellt, der in einer Bohrung 64 verschiebbar angeordnet ist, so daß bei Beaufschlagung mit Druckflüssigkeit die Bremsbacke 66 gegen die eine Seite der Bremsscheibe

und die andere Bremsbacke 68 durch die auftretende Reaktionskraft gegen die andere Seite der Bremsscheibe gedrückt wird. Die mechanische Betätigung erfolgt über den Hebel 70.

Die Mutter 72 der Nachstellvorrichtung ist auf der Gewindespindel 74 aufgeschraubt, die mittels der Mutter 76 am Bremszylinder befestigt ist. Zwischen einem Anschlag an der Mutter 72 und dem Anschlagring 80 des Kolbens ist wieder ein Axialkugellager 78 angeordnet, um die Trennung der Mutter gegenüber dem Kolben zu erleichtern. Eine zwischen dem Axialkugellager 78 und dem Anschlagring 80 angeordnete Federscheibe 82 dient als Rückstellfeder. Um den zylindrischen Mantelteil der Mutter 72 ist die Schraubenfeder 84 gespannt, deren eines Ende in einer Ringscheibe 86 aufgenommen ist, die in dem Kolben verschiebbar angeordnet ist und an der Stirnseite des zylindrischen Mantelteils der Mutter 72 anschlägt. Eine Drehung der Ringscheibe 86 gegenüber dem Kolben 62 wird durch einen Bolzen 88 verhindert, der mit dem Hebel 70 drehfest verbunden und in zwei gabelförmigen Ansätzen 90 der Ringscheibe gelagert ist. Der Bolzen 88 ragt durch Ausnehmungen in dem Kolben und dem Bremssattel 60 nach außen und verhindert eine Drehung der Ringscheibe 86 und des Kolbens 62 gegenüber dem Bremssattel 60. Die Verschiebung des Kolbens beim Drehen des Hebels 70 erfolgt über den Nocken 92 am Bolzen 88.

Bei der hydraulischen Betätigung wird der Kolben 62 in Richtung der Bremsscheibe verschoben und drückt die Rückstellfeder 82 zusammen, was mit so geringem Kraftaufwand erfolgt, daß die Mutter 72 sich nicht verdrehen kann. Bei abgenutzten Reibbelägen wird nach dem Zusammendrücken der Rückstellfeder der Kolben noch weiter verschoben, nimmt die Mutter 72 mit, wobei die Schraubenfeder 84 deren Drehung zuläßt. Auch die Ringscheibe 86 wird von der Mutter 72 mitgenommen. Beim Lösen des Kolbens 62 wird die Mutter 72 durch die Schraubenfeder 84 festgehalten. Das Einschieben des Kolbens in den Bremszylinder ist durch den lichten Raum zwischen dem Anschlagring 80 und dem Axialkugellager 78 weniger der Dicke der Rückstellfeder 82 im gespannten Zustand gegeben. Damit bleibt das Lüftspiel trotz der Nachstellung konstant. Auch der Bolzen 88 wird in einem konstanten Abstand von der Bremsbacke 66 gehalten, so daß auch der Winkel, um den der Hebel 70 bei der mechanischen Betätigung drehbar ist, trotz Abnutzung der Reibbeläge konstant bleibt. Bei der mechanischen Betätigung drückt der Nocken 92 die Bremsbacke 66 in Anlage, wobei sich die Ringscheibe 86 infolge der Sperre nicht gegenüber dem Kolben verschieben kann, so daß die Reaktionskraft zum Anlegen der Bremsbacke 68 in dem Sattel 60 wirksam wird. Zum Auswechseln der Bremsbacken wird die Mutter 76 gelöst und die Spindel 84 gedreht, so daß die Mutter 72, der Kolben 62 und die Ringscheibe 86 eingeschoben werden können.

In F i g. 5 sind gleiche in F i g. 4 dargestellte Bauteile mit gleichen Bezugszeichen, jedoch mit Index versehen. Der Kolben 100 ist mit der Bohrung 102 versehen, in der ein Zwischenstück 104 gleitend und dichtend eingesetzt ist, das gegen die Stirnseite der Mutter 72' der Nachstellvorrichtung anschlägt. Die Schulter 106 des Kolbens 100 ist mittels der Rückstellfeder 82' zwischen dem Axialkugellager 78' und dem Anschlagring 108 am Kolben 100 ebenfalls gegen die Stirnseite der Mutter 72' gedrückt. Der Bolzen 88' der mechanischen Betätigungsvorrichtung ist an dem Zwischenstück 104 abgestützt und in Schlitzen des Kolbens 100 und des Sattels 60' gelagert, um eine Drehung des Kolbens in der Bohrung 64' zu verhindern. Das eine Ende der Schraubenfeder 84' ist am Kolben 100 verankert. Die Wirkungsweise der Nachstellvorrichtung ist die gleiche wie bereits an Hand der Vorrichtung gemäß F i g. 3 und 4 beschrieben. Bei der in Fi g. 5 gezeigten Ausführungsform wird die Nachstellvorrichtung zur Erhöhung der Betriebssicherheit ständig geschmiert, falls die Druckflüssigkeit Schmiereigenschaften aufweist.

Im Gegensatz zu den beschriebenen Ausführungsbeispielen kann die Gewindespindel der Nachstellvorrichtung aber auch im Kolben gelagert sein, während die Mutter im Bremszylinder der Betätigungsvorrichtung aufgenommen ist. Die Schraubenfeder kann auch zwischen dem Bremszylinder und der am Bremszylinder vorgesehenen Mutter angeordnet sein.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Selbsttätig und stufenlos wirkende Nachstellvorrichtung für das Lüftspiel einer hydraulisch und/oder mechanisch zu betätigenden Teilbelagscheibenbremse, bei der der durch die Druckflüssigkeit beaufschlagte und auf die Bremsbacke wirkende Betätigungskolben nach Beseitigung des vorbestimmten Lüftspiels eine auf einer, mindestens bei hydraulischer Beaufschlagung des Kolbens am Bremszylinder festgehaltenen Schraubenspindel mittels nichtselbsthemmendem Gewinde verschraubte Mutter durch Verdrehen axial jeweils um den Betrag der Bremsbelagabnutzung verschiebt, dadurch gekennzeichnet, daß einen zylindrischen Mantelteil der mit der Gewindespindel (22, 22', 74,74') verschraubten Mutter (20, 20', 72, 72') eine Schraubenfeder (36, 36', 84, 84') mit Reibungsschluß umgibt, deren eines Ende formschlüssig entweder mit dem Betätigungskolben (16,16', 100) selbst oder mit einer in dem Betätigungskolben (62) axial verschiebbar geführten Ringscheibe (86) bzw. einem Zwischenstück (104) verbunden ist.

2. Nachstellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Lüftspiel zwischen einem Kolbenanschlagring (46, 46', 80, 108) und einem Anschlag der Mutter (20, 20', 72 72') vorgesehen ist.

3. Nachstellvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Kolbenanschlagring (46, 46', 80, 108) und dem Anschlag der Mutter (20, 20', 72,72') ein Axialkugellager (38,38', 78) angeordnet ist.

4. Nachstellvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Kolbenanschlagring (46, 46', 80,108) und dem Axialkugellager (38, 38', 78) eine Rückstellfeder (44, 44', 82, 82') angeordnet ist.

5. Nachstellvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die mit einem Ringflansch (34, 34') in Anlage an dem Boden des Bremszylinders (12) gehaltene Gewindespindel (22, 22') einen den Boden des Bremszylinders durchgreifenden Bolzen (32,32') aufweist, auf

den die mechanische Betätigungsvorrichtung (26, 28,30,50) einwirkt.

6. Nachstellvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit der mechanischen Betätigungsvorrichtung (70, 92) fest verbundener Bolzen (88, 88') in der Ringscheibe (86) bzw. im Zwischenstück (104)

schwenkbar gelagert ist und sich die Ringscheibe bzw. das Zwischenstück an der mit der Gewindespindel verschraubten Mutter abstützt.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 711 498; französische Patentschrift Nr. 1161198.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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