DE1600006B1

DE1600006B1 - Automatic and steplessly acting mechanical adjustment device for a brake piston in a brake cylinder

Info

Publication number: DE1600006B1
Application number: DE19671600006
Authority: DE
Inventors: Boldt Dipl-Ing Heinz
Original assignee: MESSERSCHMITT WERKE FLUGZEUG U
Current assignee: MESSERSCHMITT WERKE FLUGZEUG U
Priority date: 1967-04-25
Filing date: 1967-04-25
Publication date: 1970-02-12

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine selbsttätig und stufenlos wirkende mechanische Nachstellvorrichtung für einen Bremskolben mit einer ringförmigen Tellerfeder, die mit ihrem radial inneren Rand in eine Ringnut des Kolbens greift und sich mit ihrer äußeren Mantelfläche reibschlüssig an der Innenwandung des Bremszylinders abstützt, wobei die Tellerfeder erst nach Überwindung des Bremslüftspiels mit dem Kolben gegenüber dem Bremszylinder um das Maß des Bremsbelagverschleißes verschiebbar ist und durch Taumelbewegungen der Bremsscheibe bedingte Rückstellbewegungen elastisch auffängt.The invention relates to an automatically and continuously acting mechanical adjustment device for a brake piston with an annular disc spring, which engages with its radially inner edge in an annular groove of the piston and moves with it their outer jacket surface frictionally on the inner wall of the brake cylinder supported, the disc spring only after overcoming the brake clearance with the Piston can be moved relative to the brake cylinder by the amount of brake pad wear and restoring movements caused by wobbling movements of the brake disc are elastic catches.

Bekanntlich lassen Gummidichtringe mit Rechteckquerschnitt, wie sie häufig als Nachstellelemente für Bremskolben von Bremszylindern benutzt werden, nur ein sehr geringes Lüftspiel zwischen Bremsbelag und Bremsscheibe zu, so daß man bereits frühzeitig dazu überging, den an sich idealen Gummiring durch mehr oder weniger aufwendige mechanische Mittel zu ersetzen.It is well known that rubber sealing rings with a rectangular cross-section, like them are often used as adjusting elements for brake pistons of brake cylinders, only a very small clearance between the brake pad and the brake disc, so that early on, the rubber ring, which is ideal in itself, was replaced by more or to replace less expensive mechanical means.

So hat man beispielsweise einen oder mehrere elastische Metallringscheiben, deren Umfang oder Bohrung gezahnt ausgebildet wurden, in einen starren, U-förmigen Metallring eingefaßt und mit Spiel zwischen zwei Anschlägen im Bremszylindergehäuse angeordnet. Mit einer derartigen Anordnung läßt sich aber keine eindeutige Stellungszuordnung des Bremskolbens zum Bremszylinder bzw. zum Bremsbelag erzielen, da eine Federwirkung der Metallringe nur jeweils in den beiden Endlagen an den Anschlägen auftritt und beispielsweise durch Scheibenschlag der Bremskolben um das gesamte Spiel in seiner Ausgangsstellung verschoben werden kann und deshalb beim erneuten Bremsvorgang einen größeren Weg zurücklegen muß als beim vorherigen Bremsvorgang.For example, you have one or more elastic metal ring washers, whose circumference or bore were formed toothed, in a rigid, U-shaped Metal ring framed and with play between two stops in the brake cylinder housing arranged. With such an arrangement, however, no clear position assignment can be made of the brake piston to the brake cylinder or to the brake lining, as a spring effect the metal rings only occur in the two end positions at the stops and for example, by hitting the disc the brake piston around the entire game in his Starting position can be shifted and therefore one when braking again must cover a greater distance than during the previous braking process.

Weiterhin hat man bereits versucht, das Reibungsglied als Tellerfeder auszubilden und gegen die Wirkung weiterer Federn axial verschiebbar auf einem Kolbenansatz oder auf der Kolbenstange anzuordnen. Eine derartige Anordnung setzt aber für ihre Wirksamkeit eine Mehrzahl von Federn und eine Mehrzahl von bei jedem Bremsvorgang einer Relativbewegeng ausgesetzten Dichtungen voraus. Auch ist es bei hintereinandergeschalteten Federn auf die Dauer kaum möglich, das Lüftspiel der Bremse jeweils konstant zu halten, da sich bei gegeneinander verspannten Tellerfedern Stellungs- bzw. Gleichgewichtsverschiebungen durch unterschiedlich auftretende Reibungsverhältnisse nie ganz ausschalten lassen.Furthermore, attempts have already been made to use the friction member as a disc spring train and axially displaceable against the action of further springs on a piston attachment or to be arranged on the piston rod. Such an arrangement, however, sets for theirs Effectiveness a plurality of springs and a plurality of each braking a relatively moving exposed seals. It is also used in series In the long run, springs are hardly possible, and the brake clearance remains constant hold, as there is a shift in position or equilibrium when the disc springs are tensioned against each other Never switch it off completely due to different friction conditions.

Weiterhin ist es bereits bekannt, Ringscheibensektoren in Gummi od. dgl. elastisch zu lagern, deren radiale Höhe etwas größer ist als der Abstand zwischen dem Boden des als Lager dienenden Stahlblechrings und dem Mantel des Bremskolbens. Auch hierbei macht es sich - wie eingangs bereits erwähnt - nachteilig bemerkbar, daß die Lagerung der Ringscheibensektoren zwischen zwei gehäusefesten Anschlägen axial verschiebbar ist und auch gegenüber dem Kolbenmantel keine eindeutige Fixierung als die durch Reibungsschluß bedingte aufweist, so daß bei derartigen Nachstellvorrichtungen jeweils nur in den Endlagen reproduzierbare Lüftspiele zu erwärteri sind; nicht aber,. wenn ein Scheibenschlag ebenfalls' in Betracht zu ziehen ist.Furthermore, it is already known to od ring washer sectors in rubber. Like. To store elastically, the radial height of which is slightly greater than the distance between the bottom of the sheet steel ring serving as a bearing and the jacket of the brake piston. Here, too - as already mentioned at the beginning - it is disadvantageously noticeable, that the storage of the annular disk sectors between two stops fixed to the housing is axially displaceable and also no clear fixation with respect to the piston skirt than that caused by frictional engagement, so that in such adjusting devices Only in the end positions reproducible release clearances are to be heated; not but,. if a window strike is also to be considered.

Zur Vermeidung der beschriebenen Nachteile bekannter Bremseinrichtungen besteht für eine selbsttätig und stufenlos wirkende mechanische Nachstellvorrichtung für einen Bremskolben in einem Bremszylinder die Aufgabe, diese Einrichtung so auszubilden, daß a) ein möglichst geringer Abrieb der Dichtung erreicht wird, b) ein konstantes Lüftspiel gesichert ist, c) ein Scheibenschlag der Bremsscheibe zugelassen werden kann, d) bei einfachem Aufbau eine hohe Funktionssicherheit der Einrichtung gewährleistet ist, wobei alle Verschleißteile zu einem einzigen, auswechselbaren Bauteil zusammengefaßt sind.To avoid the disadvantages of known braking devices described exists for an automatic and steplessly acting mechanical adjustment device for a brake piston in a brake cylinder the task of designing this device in such a way that that a) the least possible abrasion of the seal is achieved, b) a constant one The clearance is secured, c) disc runout of the brake disc is permitted can, d) ensures a high level of functional reliability of the device with a simple structure is, with all wearing parts combined into a single, replaceable component are.

An einer eingangs beschriebenen Einrichtung ist die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß als Reibelement zwischen der äußeren Mantelfläche der Tellerfeder und der Wandung des Bremszylinders eine als Dichtung zwischen dem Kolben und dem Zylinder dienende elastische Manschette angeordnet ist.The object is according to the invention on a device described at the outset solved in that as a friction element between the outer circumferential surface of the plate spring and the wall of the brake cylinder as a seal between the piston and the Cylinder serving elastic sleeve is arranged.

In einer Weiterbildung der Erfindung umfaßt die elastische Dichtmanschette einen äußeren, an seiner Innenwandung mit Federringen versehenen Ringflansch, von denen der untere Ring eine Ringnut aufweist, in die die Tellerfeder mit ihrem äußeren Rand eingreift, und ein innerer Ringflansch der Dichtmanschette durch eine Klemmfeder in Anlage an dem Kolben gehalten ist, wobei zweckmäßigerweise die Dichtmanschette, die Federringe, dieTellerfeder und die Klemmfeder zu einem einzigen, auswechselbaren Bauteil zusammengefaßt sind.In a further development of the invention, the elastic sealing collar comprises an outer ring flange provided with spring washers on its inner wall, of which the lower ring has an annular groove into which the disk spring with its outer Edge engages, and an inner ring flange of the sealing collar by a clamping spring is held in contact with the piston, with expediently the sealing collar, the spring washers, the diaphragm spring and the clamping spring into a single, replaceable Component are summarized.

Die Erfindung ist nachstehend an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert.The invention is illustrated below with reference to one in the drawing Embodiment explained.

Die Figur zeigt einen Bremszylinder l mit einem Bremskolben 2, der einen Absatz 4 aufweist, welcher mit einer Stützscheibe 5 und einer elastischen Dichtmanschette 7 a, 7 b, 7 c sowie einer Tellerfeder 10 versehen ist. Dabei ist ein innerer Ringflansch 7e der Dichtmanschette kolbenfest mittels einer Klemmfeder 11 zwischen der Stützscheibe 5 und der Tellerfeder 10 am Absatz 4 des Kolbens 2 gehalten. Die Dichtmanschette weist ferner einen äußeren Ringflansch 7a auf, der an seiner Innenwandung mit Federringen 15 und 16 versehen ist und über einen scheibenförmigen flexiblen Steg 7 b mit dem inneren Ringflansch 7c verbunden ist. Der äußere Ringflansch 7a der Dichtmanschette liegt dabei unter der Kraft der Federringe 15 und 16 und der Tellerfeder 10 an der inneren Zylinderwandung 12 an.The figure shows a brake cylinder 1 with a brake piston 2, which has a shoulder 4, which is provided with a support disk 5 and an elastic sealing collar 7 a, 7 b, 7 c and a plate spring 10. An inner annular flange 7e of the sealing collar is held in a piston-proof manner by means of a clamping spring 11 between the support disk 5 and the plate spring 10 on the shoulder 4 of the piston 2 . The sealing collar also has an outer annular flange 7a, which is provided on its inner wall with spring washers 15 and 16 and is connected to the inner annular flange 7c via a disk-shaped flexible web 7b. The outer annular flange 7a of the sealing collar rests against the inner cylinder wall 12 under the force of the spring washers 15 and 16 and the plate spring 10 .

Diese Ausführung hat den Vorteil, daß beim Bremsvorgang, d. h. beim Bremshub ohne Nachstellung und beim Rückhub des Bremskolbens, keine Relativbewegung des äußeren Ringflansches 7a der Dichtmanschette gegenüber der Zylinderinnenwandung 12 auftritt und damit auch kein Abrieb bzw. Verschleiß der äußeren Dichtungskanten auftreten kann. Lediglich beim Nachstellvorgang tritt jeweils zwischen der äußeren Mantelfläche des Ringflansches der Dichtmanschette und der Zylinderinnenwandung 12 eine Relativbewegung auf. Beim gewöhnlichen Bremsvorgang wird die notwendige Relativbewegung zwischen dem äußeren und inneren Ringflansch der Dichtmanschette vom flexiblen Steg 7 b aufgenommen, welcher sich unter Umständen, z. B. bei relativ hohen Arbeitsdrücken, dabei an der Tellerfeder 10 abstützen kann. Im übrigen wirkt der Steg 7 b ähnlich wie eine Membran, so daß sich die Bewegung des inneren Ringflansches 7 c beim gewöhnlichen Bremshub nicht auf den gegenüber der Zylinderwandung stillstehenden äußeren Ringflansch 7a der Dichtmanschette überträgt. Die Tellerfeder 10 greift mit radialem und axialem Spiel in eine Ringnut 14 des Absatzes 4 am Bremskolben 2 ein und ist somit bei Kolbenbewegungen in ihrer Bewegungsfreiheit nicht behindert. Das konstante Lüftspiel der Einrichtung ist in der Zeichnung mit »y« bezeichnet. Ein weiteres in der Zeichnung mit »x« bezeichnetes Spiel entspricht beispielsweise dem Scheibenschlag einer Bremsscheibe. Mit anderen Worten wird nochmals wiederholt, daß Translationsbewegungen des Kolbens 2 in der Größenordnung des Betrags des Lüftspiels »y« oder des Scheibenschlags »x« keine Translationsbewegungen des äußeren Ringflansches 7 a der Dichtmanschette hervorrufen, sondern vielmehr vom scheibenförmigen Steg 7 b der Dichtmanschette aufgenommen werden, wodurch insbesondere die Kanten des äußeren Ringflansches 7 a der Dichtmanschette praktisch keinem Verschleiß unterliegen.This embodiment has the advantage that during the braking process, i. H. at the Brake stroke without readjustment and on the return stroke of the brake piston, no relative movement of the outer ring flange 7a of the sealing collar opposite the inner wall of the cylinder 12 occurs and thus no abrasion or wear of the outer sealing edges can occur. Only during the adjustment process occurs between the outer Outer surface of the annular flange of the sealing sleeve and the inner wall of the cylinder 12 a relative movement. During normal braking, the necessary Relative movement between the outer and inner ring flange of the sealing collar taken from the flexible web 7 b, which may be, for. B. at relative high working pressures on the disc spring 10 can support. Otherwise, the web 7 b acts like a membrane, so that the movement of the inner ring flange 7 c with the usual brake stroke not on the opposite the cylinder wall stationary outer annular flange 7a of the sealing collar transfers. The plate spring 10 engages with radial and axial play in an annular groove 14 of the Paragraph 4 on the brake piston 2 and is therefore free of movement when the piston moves not disabled. The constant clearance of the device is shown in the drawing "Y" denotes. Another game marked "x" in the drawing corresponds to for example the disc runout of a brake disc. In other words, will again repeats that translational movements of the piston 2 of the order of magnitude of the clearance »y« or the disc runout »x« no translational movements of the cause outer ring flange 7 a of the sealing collar, but rather from disc-shaped web 7 b of the sealing collar are added, whereby in particular the edges of the outer annular flange 7 a of the sealing collar practically no wear subject.

Insbesondere zur Erleichterung der Montage ist es vorteilhaft, die Dichtmanschette, die Federringe 15 und 16, die Tellerfeder 10 und die Klemmfeder 11 zu einem gemeinsamen Bauteil zusammenzufassen.In particular to facilitate assembly, it is advantageous to use the Sealing collar, the spring washers 15 and 16, the plate spring 10 and the clamping spring 11 to be combined into a common component.

Claims

Claims: 1. Automatic and steplessly acting mechanical adjusting device for a brake piston with an annular disc spring, which engages with its radially inner edge in an annular groove of the piston and is supported with its outer jacket surface frictionally on the inner wall of the brake cylinder, the disc spring only after overcoming of the brake clearance with the piston relative to the brake cylinder is displaceable by the amount of the brake lining wear and elastically absorbs return movements caused by wobbling movements of the brake disc, characterized in that as a friction element between the outer surface of the plate spring (10) and the wall of the brake cylinder (1) a Seal between the piston (2) and the cylinder serving elastic sleeve (7 a, 7 b, 7 c) is arranged.

2. Device according to claim 1, characterized in that the elastic sealing collar (7a, 7b, 7c) comprises an outer ring flange (7a) provided on its inner wall with spring washers (15, 16), of which the ring (16) has an annular groove has, in which the plate spring (10) engages with its outer edge, and an inner annular flange (7 c) of the sealing collar is held in contact with the piston (12) by a clamping spring (11).

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the sealing collar (7 a, 7 b, 7 c), the spring washers (15, 16), the plate spring (10) and the clamping spring (11) are combined into a single replaceable component .