DE1675155C3

DE1675155C3 - Automatic adjustment device to compensate for wear on the brake lining of an electromagnetically released spring-loaded disc brake

Info

Publication number: DE1675155C3
Application number: DE19681675155
Authority: DE
Inventors: Peter 7301 Scharnhausen Kuhnke
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1968-01-13
Filing date: 1968-01-13
Publication date: 1976-12-30

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine selbsttätige Nachstellvorrichtung zum Verschleißausgleich des Bremsbelags einer elektromagnetisch Itiftbaren Federdruckscheibenbremse mit einem auf eine Bremsbacke wirkenden Magnetanker und mit einem hohlzylindrisehen Steueranschlag, der mit einer Ausnehmung zur Aufnahme eines in Klemmrichtung federbelasteten Klemmkörpers versehen ist.The invention relates to an automatic adjustment device to compensate for wear Brake pads of an electromagnetically adjustable spring pressure disc brake with a magnet armature acting on a brake shoe and with a hollow cylinder Control stop with a recess for receiving a spring-loaded in the clamping direction Clamping body is provided.

Derartige Bremsen, welche beispielweise mit Elektromotoren zu einer Einheit zusammengebaut werden, haben den Zweck, den Motor und die von ihm angetriebenen Maschinen bei Ausfall oder beim Abschalten der Speisespannung stillzusetzen. Ist zum Lüften einer solchen Reibungsbremse z. B. ein Elektromagnet vorgesehen, so ist dieser Elektromagnet für einen bestimmten Normalhub ausgelegt. Ein Überschreiten dieses Normalhubes durch zunehmenden Verschleiß hat zur Folge, daß entweder der Magnet durch den zunehmenden Luftspalt die Bremse nicht mehr lüften kann oder aber entsprechend überdimensioniert werden müßte, was bei den meist engen Platzverhältnissen nachteilig ist. Man sieht daher eine Nachstellvorrichtung zum Verschleißausgleich vor, welche bewirkt, daß auch bei sich abnutzendem Bremsbelag der Magnetanker den Normalhub mögliehst beibehält.Such brakes, which for example with electric motors The purpose of the engine and that of it are to be assembled into a unit shut down driven machines in the event of failure or when the supply voltage is switched off. Is for Releasing such a friction brake z. B. an electromagnet is provided, this electromagnet is for designed a certain normal stroke. Exceeding this normal stroke by increasing Wear has the consequence that either the magnet does not apply the brake due to the increasing air gap can ventilate more or would have to be appropriately oversized, which is usually the case with the narrow ones Space is disadvantageous. An adjustment device is therefore provided to compensate for wear, which has the effect that the magnet armature enables the normal stroke even when the brake lining wears out maintains.

Bei einer bekannten Nachstellvorrichtung der eingangs erwähnten Art (OE-PS 2 36 713) ist der Steueranschlag als Freilauf-Drehkörper und der Klemmkörper als Winkelhebel ausgebildet, der um einen Hebelbock drehbar gelagert ist und einerseits mit dem Magnetanker und andererseits über eine mit einer nutförmigen Ausnehmung versehenen Führung mit dem Freilauf-Drehkörper verbunden ist. In der Ausnehmung dieser Führung spielt ein am abgebogenen Ende des Winkelhebels angebrachter Bolzen, wodurch bei einer Bewegung des unter der Wirkung einer Rückstellfeder stehenden Winkelhebels über den Freilaufkörper und die aiit diesem fest verbunden Teile die Luft- oder Bremsbewegung der Scheibenbremse bewirkt wird.In a known adjusting device of the type mentioned (OE-PS 2 36 713) is the Control stop designed as a freewheel rotating body and the clamping body as an angle lever, which is around a lever bracket is rotatably mounted and on the one hand with the armature and on the other hand via a with a groove-shaped recess provided guide is connected to the freewheel rotating body. In the recess this guide plays a bolt attached to the bent end of the bell crank, whereby a Movement of the angle lever under the action of a return spring over the freewheel body and the air or braking movement of the disc brake is effected by means of these firmly connected parts.

Bei einem notwendigen Verschleißausgleich erfährt das die Bremskraft übertragende abgebogene Ende des Winkelhebels eine abwechselnde beiderseitige Flankenlage in der Nut des Freilaufkörpers und bewirkt dabei eine drehende Mitnahme dieses Körpers. Der Freilauf-Drehkörper ist in axialer Richtung mit einem Gewindebolzen vereinigt, dessen Gewinde in Mitnehmerrichtung des Freilauf-Drehkörpers die Nachstellung bewirkt, indem es in ein Gewindestück eingreift, das mit einer den Bremsbelag tragenden Brücke fest verbunden ist.When wear compensation is necessary, the bent end of the which transmits the braking force experiences The angle lever creates an alternating flank position on both sides in the groove of the freewheel body, thereby causing it a rotating entrainment of this body. The freewheel rotating body is in the axial direction with a threaded bolt united, the thread of which effects the readjustment in the driving direction of the freewheel rotating body, by engaging a threaded piece that is firmly connected to a bridge carrying the brake lining.

Wie sich hieraus ergibt, ist eine derartige Nachstellvorrichtung umständlich im Aufbau und arbeitet bedingt durch die unvermeidlichen Lagerspiele auch nicht allzu genau. Ungünstig ist dabei vor allem, daß zur Betätigung des Verschleißausgleichs erst die Hubbewegung des Magnetankers über eine Hebelbewegung in eine Drehbewegung umzuwandeln ist.As can be seen from this, such an adjusting device is cumbersome to set up and works to a limited extent not too precise due to the inevitable bearing clearance. Above all, it is unfavorable that for actuation To compensate for wear, only the lifting movement of the armature is converted into a Is to convert rotary motion.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine selbsttätige Nachstellvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der der Verschleißausgleich ohne Übersetzungen oder Umlenkungen unmittelbar durch die Hubbewegungen des Magnetankers erzielt wird, so daß die gesamte Bremse mit der Nachstellvorrichtung sehr kompakt gestaltet werden kann und auch minimale Verschleißwerte exakt ausgleicht.The invention is based on the object of providing an automatic adjustment device of the type mentioned at the outset, in which the wear compensation is achieved directly by the stroke movements of the armature without translations or deflections, so that the entire brake with the adjustment device can be made very compact and also minimal Exactly compensates for wear values.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Steuerschlag ausschließlich in axialer Richtung, und zwar um das Sollüftspiel beweglich in einem festen Gehäuse gelagert ist, daß in der Bohrung des Steueranschlags unmittelbar und axial verschieblich die Bremsbacke gelagert ist, die ihrerseits den Magnetanker konzentrisch umschließt, daß auch der Magnetanker eine Ausnehmung zur Aufnahme eines zweiten in Klemmrichtung federbelasteten Klemmkörpers aufweist, und daß sich beide Ausnehmungen zur Bremsscheibe hin konisch erweitern.According to the invention, this object is achieved in that the control stroke is exclusively axial Direction, namely movably mounted around the Sollüftspiel in a fixed housing that in the bore of the control stop is mounted directly and axially displaceably, the brake shoe, which in turn the The magnet armature concentrically surrounds that the magnet armature has a recess for receiving a second in the clamping direction spring-loaded clamping body, and that both recesses for Expand the brake disc conically.

Dabei hat es sich als zweckmäßig erwiesen, die Klemmkörper als Keile auszubilden.It has proven to be expedient to design the clamping bodies as wedges.

Durch die Ausbildung des Ankers, der Bremsbacken und des Steueranschlags als zylindrische Teile und deren konzentrische Anordnung zueinander wird eine extrem kurze Bauweise ermöglicht.By designing the armature, the brake shoes and the control stop as cylindrical parts and their concentric arrangement to one another enables an extremely short construction.

Es ist auch schon eine Vorrichtung zum automatischen Ausgleich des Verschleißes bekannt (US-PS 26 78 120), bei welcher ein Blockieren und Lüften einer Kupplungsplatte mittels eines Keilstückes erfolgt, dem zu diesem Zweck ein korrespondierendes, mittels eines Schwenkhebels betätigbares Keilelement zugeordnet ist, das mit dem Keilstück über eine Druckfeder gekoppelt ist und bei einer Axialverschiebung eine Radialverschiebung des Keilstückes bewirkt. Wenn die Verkeilung zwischen der aus den Keilstücken und den Keilelementen bestehenden Kombination mit der Kupplungsplalte gelöst ist, hat ein Verschleiß des Bremsbelags keinen Einfluß auf die Lage der aus den Keilelementen bestehenden Kombination, so daß die Kupplungsplatte unter der Wirkung der Kupplungsfedern dem dem Verschleiß entsprechenden Weg selbsttätig folgen kann und der mittels eines Handhebels über die Keilkombination vorzunehmende Kupplungsund Entkupplungsvorgang in Grenzen verschleißunabhängig bleibt.A device for automatically compensating for wear is also known (US-PS 26 78 120), in which a coupling plate is blocked and released by means of a wedge piece, the for this purpose a corresponding wedge element which can be actuated by means of a pivot lever is assigned is, which is coupled to the wedge piece via a compression spring and an axial displacement Radial displacement of the wedge causes. If the wedging between the from the wedge pieces and the The existing combination of the wedge elements and the coupling plate is loosened, the Brake lining does not affect the position of the combination consisting of the wedge elements, so that the Clutch plate under the action of the clutch springs the way corresponding to the wear can follow automatically and the coupling and Decoupling process remains wear-independent within limits.

Bei dieser bekannten Vorrichtung, die manuell zu betätigen ist und mit der Erfindung ansonsten keine Übereinstimmung aufweist, ist insbesondere nachteilig, daß sich der Arbeitspunkt auf der Federkennlinie derIn this known device, which can be operated manually, and otherwise none with the invention Has agreement, is particularly disadvantageous that the operating point on the spring characteristic of the

IKupplungsfedern fortlaufend mil dem Verschleißausgleich verschiebt, wodurch sich die Anpreßkraft und damit das übertragbare Drehmoment ebenfalls entsprechend ändern.I clutch springs shifts continuously with the wear compensation, whereby the contact pressure and thus also change the transmittable torque accordingly.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird ^:m folgenden näher beschrieben.An embodiment of the invention is illustrated in the drawings and ^will: be described m more detail below.

Ein Magnetanker 1 stützt sich über eine Bremsfeder 9 am Gehäuse 6 der Bremse ab. Die von der Bremsfeder 9 ausgeübte Kraft Fd drückt einen Bremsbacken 2 mit seinem Bremsbelag 8 gegen eine umlaufende Bremsscheibe 4. Die Kraftübertragung von dem Magnetanker 1 auf den Bremsbacken 2 erfolgt über einen Keil 13. Dieser Keil 13 wird durch eine Feder 15 an die Begrenzungsflächen eines konischen Zwischenraumes zwischen Magnetanker 1 und Bremsbacken 2 angedrückt. Der Bremsbacken 2 besitzt eine zylindrische Bohrung, lediglich der Anker 1 weist eine konische, gegenüber der Achse um einen Winkel λ geneigte leonische Fläche 17 auf. Da zur Übertragung der Bremskraft zwischen Bremsbacken 2 und Keif 13 eine tusreichende Reibungskraft Fr erforderlich ist. die dem Produkt aus Normalkraft F\ und Reibungskoeffizienten 00 entspricht, so ergibt sich als FunktionsbedingungA magnet armature 1 is supported by a brake spring 9 on the housing 6 of the brake. The force Fd exerted by the brake spring 9 presses a brake shoe 2 with its brake lining 8 against a rotating brake disc 4. The power transmission from the magnet armature 1 to the brake shoes 2 takes place via a wedge 13. This wedge 13 is attached to the boundary surfaces of a by a spring 15 conical space between armature 1 and brake shoes 2 pressed. The brake shoe 2 has a cylindrical bore, only the armature 1 has a conical Leonic surface 17 inclined at an angle λ with respect to the axis. Since a sufficient frictional force Fr is required to transmit the braking force between the brake shoes 2 and 13. which corresponds to the product of normal force F \ and coefficient of friction 00, then results as a functional condition

tu«do «

«md somit <x S arctg 2 μ₀. «Md thus <x S arctg 2 μ ₀ .

Wird die Wicklung 7 eines mit dem Gehäuse 6 verbundenen Lüftmagneten 5 von Strom durchflossen, to zieht dieser den Anker 1 gegen die Wirkung der Feder 9 an. Der Anker legt dabei den Normalhub S_n lurück. Mit dem Anker bewegen sich auch alle übrigen Teile bis auf die Bremsscheibe 4, so daß die Bremse gelüftet ist. Konzentrisch um den Bremsbacken 2 herum ist ein Stejeranschlag 3 angeordnet, welcher auf dem Bremsbacken 2 durch Keilwirkung nur in einer Richtung verschiebbar aufgebracht ist. Hierzu dient wiederum ein ■nter der Wirkung einer Feder 14 stehender Keil 12. Ein konischer Zwischenraum zwischen Bremsbacken 2 und Steueranschlag 3 ergibt sich durch eine innere Schrägfläche i6 des letzteren. Ein Ansatz 10 des Steueranschlags 3 ragt in eine Aussparung 11 des Bremsgehäuses 6 hinein. Diese Teile sind so bemessen, daß der Steueranschlag 3 nur um den Betrag des Magnet-Normalhubs S, verschiebbar ist.If current flows through the winding 7 of a lifting magnet 5 connected to the housing 6, the latter attracts the armature 1 against the action of the spring 9. The armature covers the normal stroke S _n . With the armature all other parts move apart from the brake disc 4, so that the brake is released. A steering stop 3 is arranged concentrically around the brake shoe 2 and is applied to the brake shoe 2 so that it can be displaced in only one direction by means of a wedge effect. A wedge 12 acting on the action of a spring 14 is again used for this purpose. A conical space between brake shoes 2 and control stop 3 results from an inner inclined surface i6 of the latter. A shoulder 10 of the control stop 3 protrudes into a recess 11 of the brake housing 6. These parts are dimensioned so that the control stop 3 can only be displaced by the amount of the normal magnet stroke S.

Solange an der Reibfläche zwischen Bremsscheibe 4 und Bremsbelag 8 kein Verschleiß eintritt, verschieben sich alle beweglichen Teile der Bremse bei jedemAs long as there is no wear on the friction surface between the brake disc 4 and the brake lining 8, move all moving parts of the brake on each

ίο Arbeitsspiel nur um den Weg des Normalhubs S_n. Tritt jedoch ein Bremsbelagverschleiß Δ V auf, so bewegen sich Anker 1 und Bremsbacken 2 um den Weg S_n + Δ V. nicht jedoch der Steueranschlag 3, welcher nur den Weg S₁, zurücklegt. Es tritt also beim Bremshub dann eine Verschiebung zwischen Bremsbacken 2 und Steueranschlag 3 auf.ίο Working cycle only for the path of the normal stroke S _n . If, however, brake lining wear ΔV occurs, armature 1 and brake shoes 2 move by distance S _n + ΔV, but not control stop 3, which only covers distance S _1. So there is a shift between brake shoes 2 and control stop 3 during the brake stroke.

Da nun beim nachfolgenden Lüfthub der Ansaiz 10 früher an der rechten Wandung der Aussparung 11 anliegt als der Anker 1 am Magneten 5, so verschiebt sich hierbei der Anker 1 gegenüber dem Bremsbacken 2 um den Beirag Λ V. Der Verschleiß ist damit ausgeglichen, und der Anker 1 bewegt sich trotz abgenutztem Bremsbelag 8 weiterhin nur um den Normalhub S_n. Since during the subsequent release stroke of the suction valve 10 rests earlier on the right wall of the recess 11 than the armature 1 on the magnet 5, the armature 1 shifts relative to the brake shoe 2 by the amount Λ V. The wear is thus compensated for, and the Despite the worn brake lining 8, armature 1 continues to move only by the normal stroke S _n .

Der Deutlichkeit halber ist der Verschleiß Δ V. bei dem die Ausgleichseinrichtung anspricht, übertrieben groß dargestellt. In Wirklichkeit reagiert die Reibungsbremse auf geringste Verschleißwerte in der Größenordnung von 0,1 mm, so daß der Anker 1 praktisch den Normalhub S_n nie überschreitet. Die durch die Erfindung erzielten Vorteile lassen sich selbstverständlich ebensogut bei einer Kupplung erreichen wie überhaupt bei allen Vorschubeinrichtungen, bei denen trotz Abnutzung von Teilen die Größe des Hubes des Antriebsmechanismus konstant bleiben soll. Einzelheiten der Reibungsbremse können konstruktiv anders gestaltet sein als im dargestellten Ausführungsbeispiel, ohne am Prinzip der Erfindung etwas zu ändern. Insbesondere können die Schrägflächen 16, 17 anders gestaltet oder auch am Bremsbacken 2 angeordnet sein. An Stelle der Keile 12, 13 sind Zylinderrollen. Kugeln oder ähnliche Klemmkörper verwendbar.For the sake of clarity, the wear ΔV at which the compensating device responds is shown exaggerated. In reality, the friction brake reacts to the lowest wear values in the order of 0.1 mm, so that the armature 1 practically never exceeds _{the normal stroke S n.} The advantages achieved by the invention can of course be achieved just as well with a coupling as with all feed devices in which the size of the stroke of the drive mechanism should remain constant despite wear of parts. Details of the friction brake can be designed differently than in the illustrated embodiment, without changing anything in the principle of the invention. In particular, the inclined surfaces 16, 17 can be designed differently or can also be arranged on the brake shoe 2. Instead of the wedges 12, 13 there are cylindrical rollers. Balls or similar clamping bodies can be used.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

6 75 claims:

1. Automatic adjustment device for wear compensation of the brake lining of an electromagnetic releasable spring pressure disc brake with a magnet armature acting on a brake shoe and with a hollow cylindrical control stop with a recess for receiving a clamping body spring-loaded in the clamping direction is provided, characterized in that that the control stop (3) exclusively in the axial direction, namely by the nominal release clearance is movably mounted in a fixed housing (6) that in the bore of the control stop (3) the brake shoe (2) is mounted directly and axially displaceably, which in turn supports the magnet armature (1) concentrically encloses that the magnet armature (1) has a recess for receiving a second in Has clamping direction spring-loaded clamping body (13), and that both recesses for Widen the brake disc (4) conically.

2. Adjusting device according to claim 1, characterized in that the clamping bodies (12, 13) as Wedges are formed.