DE1530617B2 - Betätigungseinrichtung für eine Scheibenbremse - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Betätigungseinrichtung für eine Scheibenbremse mit einer ringförmigen Bremsscheibe, auf deren beiden Seiten je eine axial bewegliche Bremsbacke angeordnet ist, die über die Betätigungseinrichtung mit der Bremsscheibe in Eingriff gebracht werden können, und mit einer sich durch beide Bremsbacken erstreckenden Stange, die an einem Ende mit einer Bremsbacke im Eingriff steht und die am anderen Ende mit der Betätigungseinrichtung verbunden ist.

Es sind Betätigungseinrichtungen dieser Art bekannt (GB-PS 9 02 531 und 9 38 291), bei denen jeweils an der Stange ein Gewinde gebildet ist, welches mit einem zweckentsprechend angeordneten Gegengewinde im Eingriff steht.

Bei Betätigung der Bremse wird somit die Stange nicht nur unter Zugbeanspruchung, sondern auch unter Torsionsbeanspruchung gesetzt. Demgemäß muß die Stange einen vergleichsweise großen Durchmesser haben, was von besonderer Bedeutung ist, wenn es sich beispielsweise um eine Lastwagenbremse handelt.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Betätigungseinrichtung der einleitend genannten Art so auszuführen, daß möglichst günstige Beanspruchungsverhältnisse der Stange erhalten werden.

Gelöst wird diese Aufgabe der Erfindung dadurch, daß die Betätigungseinrichtung eine an sich bekannte Kugel-Rampen-Einrichtung ist, die an einer Seite sich an der Hinterseite der einen Bremsbacke abstützt und die an der anderen Seite mit der Stange in Wirkverbindung steht.

Eine Kugel-Rampen-Einrichtung ist aus der DT-AS 10 97 836 bekannt.

Wenn die Betätigungseinrichtung eine Kugel-Rampen-Einrichtung ist, wird der wesentliche Vorteil erhalten, daß der Durchmesser der die Bremsbacken führenden Stange beträchtlich verringert werden kann, weil diese Stange lediglich Zugbeanspruchungen unterworfen wird. Hierbei ist die Gefahr eines Versagens minimal, was erwünscht ist, weil ein Versagen der Stange zu einem Versagen der gesamten Bremse führt, was zu unübersehbaren Folgen und Gefahren führen würde.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen unter Schutz gestellt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung im einzelnen erläutert.
F i g. 1 ist eine teilweise geschnittene, schematische

ίο schaubildliche Ansicht eines Teils einer Scheibenbremse;

F i g. 2 ist eine Axialschnittansicht des in F i g. 1 dargestellten Teils der Scheibenbremse nach der Linie H-II der F i g. 1 zusammen mit einem Teil eines zugeordneten Achsen- und Radaufbaus.

Die in der Zeichnung dargestellte Scheibenbremse 1 weist einen Armstern 2 auf, der mit einem Fahrzeugrad 3 starr verbunden und mit diesem um eine Achse 4 drehbar ist. Eine ringförmige Bremsscheibe 5 ist an ihrem äußeren Umfang an dem Armstern 2 befestigt.

Auf den gegenüberliegenden Seiten der Bremsscheibe 5 sind eine erste Bremsbacke 6 und eine zweite Bremsbacke 7 angeordnet, die auf zwei im Abstand / voneinander liegenden Stiften 8 und 9 axial gegeneinander verschiebbar sind, welche sich nahe dem inneren Umfang der Bremsscheibe 5 parallel zu deren Achse erstrecken. Die Stifte 8 und 9 sind in einem nichtdrehbaren Träger 10 angeordnet, der mittels Bolzen an einem mit der Achse 4 verschweißten Ringflansch 11 befestigt ist.

Die Bremsbacken 6 und 7 weisen jeweils eine Druckplatte 12 auf, die, wenn in Achsenrichtung der Bremsscheibe 5 geblickt wird, eine teilringförmige Gestalt haben und an denen jeweils drei Reibkissen 13 durch die Köpfe von Bolzen 14 lösbar gehalten sind, die mit Rückplatten 15 der Reibkissen 13 im Eingriff stehen, um diese in ihrer Lage an der Druckplatte 12 zu halten. Die Bolzen 14 sind an jeder Druckplatte 12 durch Muttern 16 befestigt und können entfernt werden, um die Reibkissen 13 zu lösen, die dann in radialer Richtung herausgenommen werden können, wobei die Reibkissen 13 der Bremsbacke 6 durch einen der Zwischenräume des Armsternes 2 hindurch entfernbar sind.

In den Druckplatten 12 sind jeweils zwei Buchsen 17

angeordnet, die auf den Stiften 8 und 9 verschiebbar I sind, um die Druckplatten 12 in axialer Richtung mit Bezug auf die Bremsscheibe 5 zu führen, und in die Enden jedes Stiftes 8 und 9 sind Ausnehmungen 18 gebohrt, in denen schraubenförmige Druckfedern 19 angeordnet sind. Die Federn 19 stützen sich gegen an den Druckplatten 12 befestigte Kappen 20 ab und wirken dahingehend, die Druckplatten von der Bremsscheibe 5 wegzudrücken. Zwei weitere (nicht dargestellte) schraubenförmige Druckfedern sind in axialer Richtung nahe dem inneren Umfang der Bremsscheibe 5 angeordnet, und ihre Enden sind von in den Druckplatten 12 ausgebildeten Ausnehmungen aufgenommen. Manschetten 21 dienen dazu, Schmutz von den Gleitflächen der Stifte 8, 9 und den Buchsen 17 fernzuhalten. Die Manschetten 21 sind aus leicht zusammendrückbarem Material, wie Schwammgummi, hergestellt.

Nahe dem inneren Umfang der Bremsscheibe 5 ist eine parallel zu deren Achse verlaufende Stange 22 angeordnet, an der ein Kopf 23 ausgebildet ist (F i g. 2), welcher mit der Druckplatte 12 der Bremsbacke 6 im Eingriff steht. Die Stange 22 erstreckt sich durch miteinander in axialer Ausrichtung liegende Bohrungen 24 und 25 der Bremsbacke 6 bzw. 7 hindurch. Die Stange

22 hat ein mit Gewinde versehenes Ende 26, das mit einer Kugel-Rampen-Einrichtung 27 (Fig.2) verbunden ist, die eine Bremsbetätigungseinrichtung darstellt, welche die Bremsbacken 6 und 7 gegeneinander bewegt, damit sie die Bremsscheibe 5 zwischen sich erfassen.

Die Kugel-Rampen-Einrichtung 27 enthält einen ersten Schubteil in Form einer ringförmigen Platte 28, einen zweiten Schubteil in Form einer ringförmigen Platte 29 und drei Kugeln 30 (von denen in F i g. 2 nur eine sichtbar ist), die innerhalb von in den Schubplatten 28 und 29 ausgebildeten und mit rampenartigen Laufflächen versehenen Vertiefungen 31 bzw. 32 gelagert und in gleichem Winkelabstand voneinander um die Achse der Stange 22 herum angeordnet sind. Zwischen den beiden ringförmigen Schubplatten 28, 29 ist eine ringförmige Platte 33 vorgesehen, die als Käfig dient, welcher die Kugeln 30 an ihrem Ort hält.

Die eine ringförmige Schubplatte 29 ist zusammen mit einer Buchse 34 an der Druckplatte 12 der Bremsbacke 7 undrehbar befestigt, wobei die Buchse 34 die Stange 22 koaxial umgibt. Die andere ringförmige Schubplatte 28, die auf der Buchse 34 drehbar angeordnet ist, steht in Antriebseingriff mit einer Hohlwelle 35, welche am äußeren Umfang der Schubplatte 28 angreift und sich koaxial zu der Stange 22 erstreckt und welche ein Mittel zum Übertragen eines Bremsdrehmoments auf die Schubplatte 28 bildet.

Die Hohlwelle 35 ist in einem auf der Achse 4 befestigten Lager 36 drehbar und axial verschiebbar abgestützt und mit inneren Keilen 37 versehen, die es ermöglichen, daß der Hohlwelle 35 von einer Betätigungswelle 38 eine Winkeldrehung erteilt werden kann, die ihrerseits durch irgendeine zweckentsprechende Bremsbetätigungsvorrichtung drehbar ist, wie z. B. durch eine pneumatisch beaufschlagte Vorrichtung, welche auf der Achse 4 angeordnet und mit der Betätigungswelle 38 über einen Hebel gekuppelt ist. Es sind zwei Manschetten 39, 40 vorgesehen, die Schmutz von den Laufflächen der Hohlwelle 35 und des Lagers 36 fernhalten.

Die Kugel-Rampen-Einrichtung 27 enthält einen ringförmigen Reaktionsteil 41, der mit der Buchse 34 durch Keile undrehbar, aber axial verschiebbar verbunden und durch einen ringförmigen Stellteil 42 gegen die in der Kugel-Rampen-Einrichtung 27 entwickelte axiale Bremsanlegeschubkraft abgestützt ist. Der Stellteil 42 hat die Form einer Mutter, die auf das Gewindeende 26 der Stange 22 aufgeschraubt ist, wobei die Gewinde des Stangenendes 26 und des Stellteils 42 linksgängig sind, so daß bei einer Drehung des Stellteils 42 in Gegenuhrzeigerrichtung (von der rechten Seite der F i g. 2 aus gesehen) die Stange 22 durch den Stellteil 42 hindurchgezogen wird, um jedes Spiel aufzunehmen, das sich infolge der Abnutzung der Reibkissen entwickeln kann.

Der Reaktionsteil 41 ist auf der eiren Seite mit einem Nadellager 43 versehen, das mit der Schubplatte 28 im Eingriff steht und ihre Drehung gestattet, und auf der anderen Seite mit einer ringförmigen Reibscheibe 44 versehen, die mit dem Stellteil 42 im Eingriff steht. An der Hohlwelle 35 ist mittels Bolzen 46 eine Abdeckplatte 45 befestigt, die abnehmbar ist, um es zu ermöglichen, den Stellteil 42 von Hand drehen zu können. Zu diesem Zweck sind am Umfang des Stellteils 42 mehrere Ausnehmungen 47 ausgebildet, in die ein Werkzeug zum Drehen des Stellteils 42 von Hand eingesetzt werden kann.

Es ist eine Vorrichtung zum automatischen Einstellen des Stellteils 42 vorgesehen, die eine schraubenförmige Kupplungsfeder 48 aufweist, weiche ein zylindrisches Stück 49 des Stellteils 42 eng umfaßt. Das eine Ende der Feder 48 ist frei, und ihr anderes Ende 50 ist radial nach außen umgebogen und greift in einen Schlitz 51 ein, der in einem nach innen gerichteten Vorsprung 52 der Abdeckplatte 45 ausgebildet ist. Die Feder 48 ist in solcher Richtung gewickelt, daß, wenn ihr Ende 50 in Uhrzeigerrichtung (von der rechten Seite der F i g. 2 aus gesehen) gedreht wird, sie sich lockern und frei drehen kann, während die Feder 48, wenn ihr Ende 50 in Gegenuhrzeigerrichtung gedreht wird, sich auf das zylindrische Stück 49 des Stellteils 42 aufspannt und den Stelltei! 42 zu drehen sucht.

Im Betrieb wird die Bremse dadurch angelegt, daß der Hohlwelle 35 eine Winkeldrehung in Uhrzeigerrichtung (von der rechten Seite der F i g. 2 aus gesehen) erteilt wird, wobei sich die Schubplatte 28 mit der Hohlwelle 35 dreht. Die Relativdrehung zwischen den Schubplatten 28 und 29 bewirkt, daß die Kugeln 30 an den rampenartigen Flächen ihrer Ausnehmungen 31 und 32 hochlaufen und dabei die Schubplatten 28 und 29 auseinanderdrücken. Dadurch wird eine Schubkraft über den Reaktionsteil 41, den Stellteil 42 und die Stange 22 unmittelbar sowohl an die Bremsbacke 7 als auch an die Bremsbacke 6 angelegt.

Beim Anlegen der Bremse wird der Stellteil 42 an einer Drehung durch die ringförmige Reibscheibe 44 gehindert, welche durch die Bremsschubkraft zwischen die sich gegenüberliegenden Flächen des Reaktionsteils

41 und des Stellteils 42 gepreßt wird. Da der Reaktionsteil 41 auf Grund seiner Keilverbindung mit der undrehbaren Buchse 34 an einer Drehung gehindert ist, wird der Stellteil 42 auf Grund seines Reibeingriffs mit der ringförmigen Reibscheibe 44 und des Reibeingriffs der Reibscheibe 44 mit dem Reaktionsteil 41 effektiv gegen eine Drehung blockiert. Das zwischen den sich gegenüberliegenden Flächen des Reaktionsteils 41 und der Schubplatte 28 angeordnete Nadellager 43 gewährleistet, daß die Schubplatte 28 durch die erhöhte Reibung nicht an einer Drehung gehindert wird, wenn die Bremsschubkraft entwickelt wird.

Der in dem inneren Vorsprung 52 der Abdeckplatte 45 ausgebildete Schlitz 51, in welchen das Ende 50 der Kupplungsfeder 48 eingreift, hat eine ausreichende Weite, die es gestattet, daß die Bremse angelegt und gelöst werden kann, ohne daß das Federende 50 bewegt wird, vorausgesetzt, daß keine Abnutzung der Reibkissen auftritt. Tritt jedoch bei angelegter Bremse eine Abnutzung der Reibkissen auf, dann dreht sich die Hohlwelle 35 um einen größeren Winkel, so daß die eine Endfläche des Schlitzes 51 mit dem Ende 50 der Feder 48 in Berührung kommt. Die Feder 48 dreht sich dann mit der Hohlwelle 35 und rutscht auf der Umfangsfläche des zylindrischen Stückes 49 des Stellteils 42, um auf ihm eine neue Stellung einzunehmen.

Beim Lösen der Bremse werden die Betätigungswelle 38 und die Hohlwelle 35 von einer (nicht dargestellten) Feder in ihre ursprüngliche Winkelstellung zurückgeführt. Dann kommt die andere Endfläche des Schlitzes 51 mit dem Ende 50 der Feder 48 in Berührung und dreht die Feder 48 in Gegenuhrzeigerrichtung (von der rechten Seite der F i g. 2 aus gesehen). Die Feder 48 spannt sich während der Bewegung in Gegenuhrzeigerrichtung auf der Umfangsfläche des zylindrischen Stückes 49 des Stellteils 42 fest und dreht den Stellteil

42 ebenfalls in Gegenuhrzeigerrichtung, wodurch die Stange 22 nach rechts (gemäß F i g. 2) gezogen und das

infolge der Abnutzung der Reibkissen entstandene Spiel aufgenommen wird. Die ringförmige Reibscheibe 44 verhindert die Drehung des Stellteils 42 beim Lösen der Bremse nicht, weil die die Reibscheibe 44 zwischen die sich gegenüberliegenden Flächen des Reaktionsteils 41 und des Stellteils 42 pressende Bremsschubkraft dann nicht mehr wirkt.

Die Endstellung der Stange 22 bei völlig abgenutzten Reibkissen ist in F i g. 2 durch strichpunktierte Linien angedeutet. Es sei bemerkt, daß die Hohlwelle 35 und die Kugel-Rampen-Einrichtüng 27 sich über eine gleiche Strecke gegen die Bremsscheibe 5 bewegen, wenn sich die Stange 22 in die durch die strichpunktierten Linien angedeutete Stellung bewegt.

Während bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform eine selbsttätig arbeitende'Nachstellvorrichtung vorgesehen ist, kann für den Stellteil 42 gegebenenfalls auch eine von Hand lösbare Verriegelungsvorrichtung vorgesehen sein, beispielsweise ein Kolben, der an dem Reaktionsteil 41 angebracht ist und mit am Umfang des Stellteils 42 ausgebildeten Vertiefungen oder Vorsprüngen im Eingriff steht. Die Einstellung würde dann dadurch bewirkt werden, daß die Abdeckplatte 45 entfernt, der Kolben außer Eingriff gebracht, der Stellteil 42 zur Aufnahme des Spiels entsprechend gedreht und der Kolben wieder in Eingriff gebracht wird.

Bei der oben beschriebenen Ausführungsform wird die drehbare Schubplatte 28 mittels einer sich axial erstreckenden Hohlwelle 35 gedreht, die mit einer ortsfesten Antriebswelle 38 durch Keile 37 verbunden ist, so daß die Bremse mittels einer üblichen Schubvorrichtung betätigt werden kann, die auf der Achse in einer festen Lage angeordnet ist. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß die Bremse in eine vorhandene Bremsbetätigungsanlage auf einem Fahrzeug eingeschlossen werden kann, jedoch ist es auch möglich, mit der drehbaren Schubplatte 28 unmittelbar einen Hebel zu verbinden, um die Bremse zu betätigen.. '

Die oben beschriebene Bremsbetätigungseinrichtung ist kompakt, leicht zu warten und im Betrieb zuverlässig. Sie ist besonders für Hochleistungszwecke geeignet, bei denen eine außerordentlich robuste, mechanisch betätigte Scheibenbremse erforderlich ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Betätigungseinrichtung für eine Scheibenbremse mit einer ringförmigen Bremsscheibe, auf deren beiden Seiten je eine axial bewegliche Bremsbacke angeordnet ist, die über die Betätigungseinrichtung mit der Bremsscheibe in Eingriff gebracht werden können, und mit einer sich durch beide Bremsbakken erstreckenden Stange, die an einem Ende mit einer Bremsbacke im Eingriff steht und die am anderen Ende mit der Betätigungseinrichtung verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungseinrichtung (27) eine an sich bekannte Kugel-Rampen-Einrichtung ist, die an einer Seite sich an der Hinterseite der einen Bremsbacke (7) abstützt und die an der anderen Seite mit der Stange (22) in Wirkverbindung steht.

2. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugel-Rampen-Einrichtung (27) über eine Nachstelleinrichtung mit der Stange (22) in Wirkverbindung steht.

3. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der die Kugel-Rampen-Einrichtung (27) antreibende Drehteil eine Hohlwelle (35) ist.