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Die Erfindung betrifft eine Innenbackenbremse, bei er am Bremsschild
befestigte, einander diametral gegenüberliegende Verankerungsstifte in Umfangsrichtung
ungleich lange Ausnehmungen in den sich überlappenden Enden der schwimmend angeordneten
und in jeder Drehrichtung der Trommel ablaufend wirkenden Bremsbacken durchgreifen
und bei der zwei jeweils zwischen den einander zugekehrten Enden der beiden Bremsbacken
wirksame Betätigungsvorrichtungen vorgesehen sind, wobei bei gelöster Bremse sowie
bei Hauptdrehrichtung der Trommel und Bremsbetätigung die mit den längeren Ausnehmungen
versehenen Enden der Bremsbacken in Anlage an den Verankerungsstiften sind, während
bei entgegengesetzter Drehrichtung der Trommel und Bremsbetätigung die mit den kürzeren
Ausnehmungen versehenen Enden in Anlage an die Verankerungsstifte geraten.
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Bei der bekannten Innenbackenbremse (französische Patentschrift 1295
394), von der die Erfindung ausgeht, ist außer dem Kippen der beiden Bremsbacken
in Umfangsrichtung bei Bremsbetätigung in der Hauptbremsrichtung der Trommel und
der entgegengesetzten Drehrichtung nur eine Schwenkbewegung der Bremsbacken um den
entsprechenden Verankerungsstift möglich, wenn die Bremsbacken in Reibungseingriff
mit der Trommel gebracht werden. Andernfalls wäre der Bremsbelagverschleiß ungleichmäßig.
Bei einer verzogenen bzw. exzentrischen Bremstrommel ergibt sich jedoch bei der
bekannten Trommelbremse ein ungleichmäßiger Bremsverschleiß.
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Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, die Bremse der eingangs
geschilderten Art derart auszubilden, daß auch bei einer exzentrischen Trommel eine
möglichst gleichmäßige Abnutzung der Bremsbeläge und symmetrische Aufteilung der
Bremskräfte ermöglicht wird.
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Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Ausnehmungen
in radialer Richtung breiter . als die Verankerungsstifte sind und daß jede in beiden
Drehrichtungen zur Anlage an die Verankerungsstifte gelangende Innenkante der Ausnehmungen
längs einer Geraden verläuft, die mit der Verbindungslinie zwischen beiden Verankerungsstiften
einen Winkel einschließt und welche die andere Gerade auf der der zugehörigen Bremsbacke
abgelegenen Seite der Verbindungslinie schneidet.
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Breiter als die Verankerungsstifte ausgebildete Ausnehmungen in Bremsbacken
sind an sich bekannt (deutsche Patentschrift 1152 320 und französische Patentschrift
1285 819). Dabei handelt es sich jedoch um Servobremsen mit auflaufenden
Bremsbacken, bei denen ein gewisses Spiel zwischen den Verankerungsstiften und der
jeweiligen Bremsbacke erforderlich ist, da die Verankerungsstifte zur Abstützung
des der Betätigungsvorrichtung abgekehrten Endes der Bremsbacken dienen, während
der Gegenstand der Erfindung auf eine Bremse mit ablaufenden Bremsbacken gerichtet
ist, bei der die Verankerungsstifte Schwenklager für die Bremsbacken bilden.
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Mit der erfindungsgemäßen Ausbildung ist nicht nur wie bei der eingangs
geschilderten bekannten Bremse ein Schwenken der Bremsbacken um die Verankerungsstifte
möglich, sondern auch eine Bewegung und Einstellung der Bremsbacken in radialer
Richtung, so daß sich die Bremsbacken bei der Bremsbetätigung besser an die Reibflächen
der Bremstrommel anpassen können. Dadurch, daß die Innenkanten der Ausnehmungen,
an welche die Verankerungsstifte in Anlage gelangen, in einem Winkel geneigt sind,
werden die in den Bremsbacken wirkenden Reaktionskräfte so auf den Bremsschild übertragen,
daß die Drücke auf die Reibungsflächen der Bremsbeläge annähernd gleichmäßig sind.
Somit ergibt sich bei der erfindungsgemäßen Bremse ein gleichmäßiger Bremsbelagverschleiß
auch bei unrunder Bremstrommel.
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In zweckmäßiger Weiterbildung der Erfindung beträgt der Winkel zwischen
der zur Anlage an den Verankerungsstift gelangenden Innenkante der längeren Ausnehmung
und der Verbindungslinie jeweils etwa 15°. Damit erhält man eine gleichmäßige Beaufschlagung
der Bremsbeläge beim Bremsen in der Hauptdrehrichtung.
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In weiterer zweckmäßiger Ausbildung der Erfindung beträgt der Winkel
zwischen der zur Anlage an den Verankerungsstift gelangenden Innenkante der kürzeren
Ausnehmung und der Verbindungslinie jeweils etwa 45°. Dadurch erhält man eine gleichmäßige
Beaufschlagung der Bremsbeläge bei Bremsbetätigung in der der Hauptrichtung entgegengesetzten
Drehrichtung der Bremstrommel infolge der dann auftretenden kleineren Reaktionskräfte.
Ferner wird durch den Winkel von 45° der Aufprall der Innenkante der Ausnehmung
gedämpft, wenn bei Bremsbetätigung in der entgegengesetzten Drehrichtung die Bremsbeläge
in Berührung mit der Bremstrommel geraten, wodurch die Bremsbacken schlagartig in
Umfangsrichtung um die Trommelachse gedreht werden und jeweils die Innenkanten der
kürzeren Ausnehmungen in Anlage an den betreffenden Verankerungsstift gelangen.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend an Hand der
Zeichnung näher erläutert.
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F i g. 1 ist eine schematische Draufsicht auf eine erfindungsgemäße
Innenbackenbremse mit unbetätigten Bremsbacken; F i g. 2 ist ein Schnitt längs der
Linie 2-2 der Fig.1; F i g. 3 ist ein Schnitt längs der unterbrochenen Linie 3-3
der F i g. 1; F i g. 4 zeigt die Enden einer Bremsbacke und die mit den Ausnehmungen
in den Enden zusammenwirkenden Verankerungsstifte; F i g. 5 A zeigt die Lage der
sich überlappenden Enden der beiden Bremsbacken der Bremse bei Bremsbetätigung in
Hauptdrehrichtung; F i g. 5 B zeigt die Lage der sich überlappenden Enden der beiden
Bremsbacken bei Bremsbetätigung in entgegengesetzter Drehrichtung.
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Die in den F i g. 1, 2 und 3 dargestellte Innenbackentrommelbremse
umfaßt einen Bremsschild 2, der beispielsweise am Hinterachsrohr oder dem Lager
der Radachse eines Fahrzeuges befestigt ist, und zwei Bremsbacken 4 und
6 sowie eine Bremstrommel B.
Auf dem Bremsschild 2 sind einander
gegenüberliegende Verankerungsstifte 10 und 12 befestigt, die sich
durch Ausnehmungen 14 und 16 in den sich überlappenden Enden der Bremsbacken
erstrecken.
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Die Bremsbetätigung erfolgt durch Zylinder 18 und
20, die am Bremsschild 2 angebracht sind. Diese Zylinder besitzen
einen Vorsprung 21, der sich durch ein im Bremsschild 2 angeordnetes Loch
erstreckt. In dem Vorsprung sind eine Öffnung 22 und eine Öffnung 24 vorgesehen.
Die Öffnungen 22 der beiden
Zylinder 18 und
20 sind miteinander durch ein Rohr 36 verbunden, das am Rand der Bremse (in
F i g. 3, aber nicht in F i g. 1 dargestellt) angeordnet ist.
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Die Öffnung 24 des Zylinders 18 ist über einen nicht
dargestellten Kanal mit dem Hauptbremszylinder oder einem Arbeitszylinder einer
Servobremse verbunden. Die Öffnung 24 des Zylinders 20 ist durch eine
Ablaßschraube verschlossen. Die Öffnung 22 mündet in eine Kammer 39 und die
Öffnung 24 in eine Kammer 37.
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Jeder Zylinder enthält ein Paar Kolben 26, 28 und eine gewölbte Scheibe
30, die mit einer kalibrierten Mittelöffnung 41 versehen ist. Diese
Mittelöffnung mündet im Inneren des Zylinders in die beiden Kammern 37 und
39. Die gewölbte Scheibe 30 nimmt die Form einer Kalotte an, in welcher
die kalibrierte Öffnung 41 nach oben gerichtet ist, und zwar in der Vertikalachse
der Kalotte, so daß Reinigungsarbeiten erleichtert werden.
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Zwischen jedem Verankerungsstift und einem Ende der entsprechenden
Bremsbacke ist eine Zugfeder 32 so angeordnet, daß die sich an einem zum Nachstellen
dienenden Exzenter 43 abstützenden Bremsbacken die in F i g. 4 gezeigte Lage
einnehmen, die einer Bremsung in Vorwärtsrichtung bzw. Hauptdrehrichtung entspricht.
Die Kolben nehmen in den Zylindern verschiedene Stellungen ein. Die Kolben
28
nämlich werden von der zugehörigen Feder 32 in das Innere des Zylinders
gezogen und drücken demzufolge eine konische Feder 34 zusammen, die zwischen
der gewölbten Scheibe 30 und diesen Kolben angeordnet ist, wogegen die Kolben
26 auf der anderen Seite der Scheibe 30 nicht so tief im Zylinder
sitzen und gegen die konische Feder 35 drücken. Die Kammer 37, die den Kolben
26 aufnimmt, hat ein größeres Volumen als die Kammer 39, was auf die
Unsymmetrie der Nasen der Bremsbacken zurückzuführen ist. Daraus ergibt sich, daß
man einerseits für die Kolben 28
einen genügenden Hub erhält, der zum Betätigen
der Bremsbacken in Hauptdrehrichtung ausreicht, und andererseits einen Schutz zwischen
den Kolben 26 und der Scheibe 30, der eine genügend große Einwärtsbewegung des Kolbens
26 während der Betätigung der Bremsbacken in entgegengesetzter Drehrichtung
erlaubt.
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Die den Kolben 28 zugeordneten Kammern 39 kleineren Volumens sind
untereinander unmittelbar durch das Rohr 36 verbunden. Dies erlaubt eine gleichzeitige
Anlage der beiden Bremsbacken an die Bremstrommel. Die seitliche Lage der Bremsbacken
in bezug auf den Bremsschild 2 wird durch Blattfedern 40 sichergestellt,
die auf dem Bremsschild befestigt und so gebogen sind, daß sie einen Abschnitt aufweisen,
der quer durch eine Öffnung 38 im Mittelteil der entsprechenden Bremsbacken
läuft und sich an die Seite dieses Mittelteils legt, und auf diese Weise den äußeren
Teil dieser Backen an Manschetten 42 drückt, die am Bremsschild befestigt
sind.
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Wie in F i g. 4 dargestellt ist, weisen die Bremsbacken an ihren Enden
Ausnehmungen 14 und 16
von verschiedener Form auf, und zwar so, daß
die Verankerungsstifte 10 und 12 die Ausnehmungen in sich überlappenden
Enden der Bremsbacken durchgreifen. Die Mittelteile der Bremsbacken liegen in der
Mittelebene der Zylinder, und das dem Verankerungsstift zugehörige eine Ende einer
der Bremsbacken ist in bezug auf die Mittelebene der Bremsbacken seitlich versetzt,
wie in F i g. 2 zu erkennen ist. Die Ausnehmungen 14 und 16 enthalten
Innenkanten 44 und 46, die eine schwimmende Lagerung der Bremsbacken
in bezug auf die Verankerungsstifte ergeben. Dies ermöglicht eine Verschiebungsbewegung
der Bremsbacken, damit sie sich der Innenkontur der Bremstrommel anpassen können,
wobei sie sich gleichwohl um die entsprechenden Verankerungsstifte drehen können.
Diese Innenkanten haben verschiedene Neigungen, und zwar wegen der nachstehend erörterten
Arbeitsweise: Die Innenkante 44, die in Ruhestellung an den Verankerungsstift
12,
10 anliegt (F i g. 4 und 5 A), besitzt einen Winkel in der Größenordnung
von 15 ° mit der Geraden, die die Mitten der beiden Verankerungsstifte verbindet,
wenn die Beläge neu sind und bei Bremsbetätigung in Hauptdrehrichtung im Reibungseingriff
mit der Bremstrommel sind. Dadurch wird erreicht, daß die Linie maximalen Druckes
durch die Mitte des Bremsbelages geht.
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Die in der Ausnehmung 16 vorgesehene Innenkante 46 besitzt
einen Winkel in der Größenordnung von 45° in bezug auf die gleiche Verbindungslinie,
wodurch diese Innenkante sich bei der Bremsung in entgegengesetzter Drehrichtung
die Lage der Verankerung der Bremsbacken umkehrt, als Führung für die Bremsbacken
dient und auch beim Bremsen in dieser Drehrichtung eine Einstellung der Bremsbacken
derart ermöglicht, daß die Bremsbeläge gleichmäßig abgenutzt werden.
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Die Innenkante 49 der Ausnehmung 16, die der Innenkante
46 gegenüberliegt, muß in der Weise angeordnet sein, daß sich unter der Wirkung
der Feder 32 die Bremsbacke (beispielsweise die Backe 6) auf dem Verankerungsstift
12 und auf dem Exzenter 43
abstützt. Infolgedessen muß die Innenkante
49 genügend weit von dem Verankerungsstift 10 entfernt sein, wenn
sich die Bremse in Ruhestellung befindet, damit jede Berührung zwischen dieser Innenkante
49
und dem Stift 10 vermieden wird. Andernfalls wäre die Berührung
der Innenkante 44 mit dem Stift 12
verhindert und ein Spiel vorhanden,
welches zu Beginn einer Bremsung in Hauptdrehrichtung einen Stoß hervorrufen würde.
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Bei dem Kippen der Bremsbacke, das beim Anlegen an die Bremstrommel
während einer Bremsung in umgekehrter Drehrichtung erfolgt, gerät diese Bremsbacke
mittels ihrer Innenkante 46 der Ausnehmung 16 in Anlage an den Verankerungsstift
10, wobei die Möglichkeit ausgeschlossen ist, daß der Verankerungsstift
12 mit der Innenkante 47 der Ausnehmung 14 in Berührung kommt. Letzteres
hätte nämlich die Wirkung, daß diese Bremsbacke als auflaufende Bremsbacke wirken
würde und in dieser Weise übermäßige Spannungen erzeugte, für die die Bremse nicht
eingerichtet ist.
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Die vorbeschriebene Bremse funktioniert in folgender Weise: In Ruhestellung
liegen die Bremsbacken unter der Wirkung der Federn 32 einerseits mittels
ihrer Innenkanten 44 auf den Verankerungsstiften und andererseits auf dem
Exzenter 43 auf.
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Beim Bremsen in Hauptdrehrichtung dreht sich die Bremstrommel in der
durch den Pfeil f angegebenen Richtung. Die unter Druck stehende Flüssigkeit wird
durch die Öffnung 24 in die größere Kammer 37 im Zylinder 18 eingelassen.
Die Flüssigkeit fließt von dort aus in die Kammer 39 über die kalibrierte öffnung
41, die in der Mitte der gewölbten Scheibe 30
vorgesehen ist, und läuft
über das Rohr 36 in die
Kammer 39 des Zylinders 20 und von
dort aus über die kalibrierte Öffnung 41 in die Kammer 37 dieses Zylinders
20. Unter dem in den Zylindern 18 und 20
ausgeübten Druck bewegen
sich die Kolben 26 und 28 und bewirken ein Schwenken der Bremsbacken an den Innenkanten
44 um den ihnen jeweils zugeordneten Verankerungsstift. Die Reibbeläge treten
daher mit der Bremstrommel in Berührung, wobei die Bremsbacken mit ihren Innenkanten
44 in Anlage an den Verankerungsstiften bleiben (wie in F i g. 5A dargestellt).
Die Bremsbacken verhalten sich insoweit als ablaufende Bremsbacken. Die Bremsbacken
sind schwimmend auf ihren jeweiligen Verankerungsstiften so angeordnet, daß sie
sich mittels der Innenkanten 44 in bezug auf die Verankerungsstifte bewegen
und demzufolge sich der Innenfläche der Trommel anpassen können.
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Der Winkel der Innenkante 44 der Ausnehmung 14
ist so
gewählt, daß die Radialkomponente der Reaktionskraft der Trommel auf den Reibbelag
der Bremsbacke mit der Symmetrieachse des Belages zusammenfällt. Man erhält so optimale
Betriebsbedingungen.
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Der Abstand zwischen den Bremsbacken und der Bremstrommel kann mit
Hilfe der Exzenter 43 nachgestellt werden. Diese Exzenter ermöglichen eine
Selbstzentrierung, und zwar wegen der Verschiebung der Innenkante 44 auf
den entsprechenden Verankerungsstift.
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Beim Bremsen in entgegengesetzter Drehrichtung werden die Bremsbacken
bis zu dem Augenblick in der gleichen Weise wie bei der Hauptdrehrichtung bewegt,
in dem die Beläge in Berührung mit der Trommel treten. Dann kippen die Bremsbeläge
unter der Wirkung der von der Bremstrommel ausgeübten Kraft um die Trommelachse,
und ihre Ausnehmungen 16 verschieben sich in Umfangsrichtung, so daß sie mit ihren
Innenkanten 46 auf den Verankerungsstiften aufliegen (F i g. 5 B). Die Bremsbacken
wirken in gleicher Weise als ablaufende Bremsbacken, und jede Möglichkeit einer
Auflaufwirkung ist dadurch ausgeschlossen, daß zu Beginn des Kippens der Abstand
zwischen der Innenkante 46 und dem entsprechenden Verankerungsstift 10 kleiner
ist als der Abstand zwischen der Innenkante 47 der gegenüberliegenden Ausnehmung
14 und dem entsprechenden Verankerungsstift 12.
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Es ergibt sich, daß in dem Maße, in dem sich die Beläge abnutzen,
das Ausmaß des Kippens der Bremsbacken abnimmt. Dies vermindert noch die Gefahr
einer auflaufenden Wirkung der Bremsbacken beim Bremsen in entgegengesetzter Drehrichtung,
und zwar dadurch, daß sich der Abstand zwischen der Innenkante 46 und dem
entsprechenden Verankerungsstift 10 vermindert und der Abstand zwischen der Innenkante
47 und dem zugehörigen Verankerungsstift gleichbleibt.
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Weiterhin ergibt sich, daß das Kippen starke Stöße hervorrufen kann.
Durch den Winkel der Innenkante 46 kann diese nicht mit voller Wucht auf den Verankerungsstift
aufstoßen. Andererseits tritt der Kolben 28 beim Kippen aus seiner Zylinderbohrung
aus, während der Kolben 26 in den Zylinder eintritt. Die Flüssigkeit fließt aus
einer Kammer in die andere durch die kalibrierte Öffnung 41, die in der gewölbten
Scheibe 30 vorgesehen ist. Durch das Weiterpressen der Flüssigkeit wird die
Heftigkeit des beim Kippen auftretenden Stoßes gedämpft. Bei der Beendigung des
Bremsens in der entgegengesetzten Drehrichtung kehren die Bremsbacken unter der
Wirkung der von den Federn 32 ausgeübten Zugkraft in die Ruhelage zurück.
Bei dieser Rückkehr wird die Flüssigkeit in umgekehrter Richtung durch die kalibrierte
öffnung 41 zurückgedrückt. Dadurch wird diese Rückkehrbewegung und der sich
dabei möglicherweise ergebende Stoß ebenso wie etwaige Geräusche gedämpft.
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Auf den Nasen der Bremsbacken, an denen die Kolben angreifen, können
auch Rollen aufgesetzt sein. Dadurch wird das Ansprechen der Bremse, insbesondere
beim Bremsen in umgekehrter Drehrichtung vergleichmäßigt.