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Die Erfindung bezieht sich auf eine selbsttätig wirkende mechanische
Nachstellvorrichtung für eine Reibungsbremse, insbesondere Scheibenbremse, bei der
der Bremskolbeli um das Maß des vorbestimmten Bremslüftspiels axial gegenüber einer
Nachstenspindel mit selbsthemmendem Gewinde beweglich ist, die durch die Kraft einer
Rückstellfeder in Anlage an dem Bremszylinderboden gehalten ist und die durch einen
quer zur Bremszylinderachse in einem besonderen Zylinder entgegen der Kraft einer
Rückstellfeder beaufschlagbaren Hilfskolben im Nachstellsinn verdrehbar ist.
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Es sind bereits Nachstellvorrichtungen bekannt, bei denen die Nachstellspindel
mittels eines quer zur Bremszylinderachse angeordneten, verzahnten Hilfskolbens
nachgedreht werden kann. Da für die Abwälzstrecke der Hilfskolbenverzahnung
und der Spindelzähne eine lange Führungsbahrung-erforderlichist, die ebenso wie
die Verzahnung mit einer gewissen-Präzision hergestellt sein muß, ist ein solcher
Bremskörper konstruktiv und fertigungstechnisch sehr aufwendig. Weiterhin ist eine
Reibungsbremse mit einer NachsteRvorrichtung bekannt (französiche Patentschrift
1339 941), bei der der Bremskolben in einem rechtwinklig zu dem übrigen Bremsengehäuse
und der Bremsscheibe angeordneten Zylinder entgegen der Kraft einer Rückstellfeder
mit Druckmitel beaufschlagbar ist. Der Bremskolben weist eine Kolbenzahnstange auf,
die mit dem Zahnkranz einer auf die Bremsscheibe zu gerichteten, in ein ortsfestes
Muttergewinde geschraubten Gewindehül::se- kämmt, in die wiederum eine mit dem Bremsbelag
verbundene Gewindespindel geschraubt ist. Die Gewindespindel ist dabei einerseits
mit dem Bremsgeräuse über eine erste Kupplung verbunden, die beim Lösen der Bremse
eine Drehung der Gewindespindel nur bis zum Erreichen des Brenislüftspiels zuläßt,
und andererseits mit der Gewindehülse drehfest über eine zweite Kupplung vorbestimmter
Kupplungskraft verbunden, die nach dem Lösen der Bremse einen Schlupf zwischen der
festgehaltenen Gewindespindet und der Gewindehülse zuläßt, so#. daß das vorbestimmte
Bremslüftspiel wieder eingestellt werden kann.
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Bei der -bekannten Reibungsbremse erfolgt die Bremsung mit höheren
Wirkungsgradverlusten, da der rechtwinklig zu dem übrigen Bremsgehäuse angeordnete
Kolben, der auch die Nachstellung der Bremse, nach überschreiten des Bremslüftspiels
ausfährt, die Zuspannkraft der Bremse aufbringt, die über eine Vielzahl von komplizierten,
reibungsbehafteten Funktionsteilen übertragen werden muß. Dieser raumbeanspruchende,
aufwendige und mit Wirkuggsgradver-, lusten behaftete Aufbau der bekannten Reibungsbremse
wird lediglich durch ihre Nachstellvorrichtung bedingt.
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Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Nachstellvorrichtung,
der eingangs genannten Gattung, die bei einfachem Aufbau und unkomplizierter Funktionsweise
in dem Bremszylinder einer Reibungsbremse ohne das Erfordernis merklicher Wirkungsgradverluste
zwischen der Druckmittelbeaufschlagung und der Zuspannkraft mit minimalem
Raumbedarf angeordnet werden kann.
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Zu diesem Zweck sieht die Erfindung vor, daß der Hilfskolben bei Beaufschlagung
durch ein Druckmittel einen den Druckraum des Hilfszylinders mit dem Druckraum des
Bremszylinders verbindenden Kanal freigibt und gleichzeitig eine dasNachstellmoment
auf die Nachstellspindel übertragende Feder vorspannt, wobei die Nachstellspindel
bis zum überschreiten des Bremslüftspiels durch eine Verdrehsicherung gehalten ist.
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Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die Nachstellvorrichtung
keinen Eingriff in die unmittelbare Verbindung zwischen Bremskolben und Bremsbelag
bedingt, so daß eine optimaleBremsleistung erreicht wird.
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Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß für den
Bremskolben und den Hilfskolben lediglich eine gemeinsame Druckmittelzuführung benötigt
wird, wobei selbst bei einem eventuellen Ausfall der Nachstellvorrichtung die Druckmittelbeaufschlagung
des Bremskolbens uneingeschränktgewährleistet ist.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsforin weist der Hilfskolben eine
Kolbenstange auf, auf der zwischen der als Schraubenfeder ausgebildeten Nachs#tellfeder
und der Rückstellschraubenfeder des Hilfskolbens eine Klinkenfedei -verschiebbar
eingespannt ist, die von der vorgespannten Nachstellfeder in Eingriff mit einem
drehfest auf die Nachstellspindel aufgesetzten Klinkenrad- gedruckt wird.
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Bei einer anderen. bevorzugten Ausführungsformiit die Nachstellfeder
um den Umfang eines Schaftteils der Nachstellspindel gewickpI>t, mit dem sie bei
ihrer Vorspannung durch den Hilfskolben drebfest, verbunden wird.
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Die Nächstellspindel kann vortellhafterweise mit ,dem Bremskolben
direkt verschraubt sein, wenn dessen Innengewinde mit dem Spindelgewinde 'ein dem
Biremslüftspiel entsprechendes Flankenspiel aufweist. Die Nachstellspindel kann
aber auch bei einer bevorzugten Ausführungsform mit einer am Verdrehen gegenüber
dem Bremskolben gesicherten Mutter verschraubt sein; der Kolben ist hierbei gegenüber
dieser Mutter aber uni das B-rems1ü7ftspiel axial verschiebbar.
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Vorteilhafterweise weist die Verdrehsicherung einen als Reibkonus
ausgebildeten Schaftteil der Nachstellspindel auf, der von der Rückstellfeder in
eine im Bremszylinder ausgebildete konische Reibsitzfläche gedrückt wird.
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Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform weist die Verdrehsicherung
eine Tellerfeder auf, die bis.zum übers.chge.len .des Bsemslüftspiels voneinem Ringflansch
der Nachstellspindel in eine Aussparung des Bremszylinderbodens vorgespannt ist
und dadurch die Nachstellspindel gegen Verdrehen sichert.
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Die -Erfindung -wird -im -folgenden -an Hand der Zeichnung hpi#;pi#Dleeisebeschrieben;
in dieses zeigt F i g. leine UngsscImittansicht einer Ausfährungsform der
Nachställvorrichtung, welche in eine Scheibenbremse eingelr&ut.jg, F i
g. 2 eine Querschnittsansicht entlang der Linie II-II der F ig.
1,
F i g. 3 eine Längsschnittansicht ähnlich der F i g. 1 einer
weiteren Ausführungsform und F i g. 4 eine Querschnitts ansicht entlang der
Line IV-IV der F i g. 3.
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In den F i g. 1 und 2 ist eine AusfÜhrungsforra mit einer Nachstellspindel
5 bzw. 15 gezeigt, die einen als Reibkonus 54 ausgebildeten Schaftteil
aufweist, der von einer Rückstelltellerfeder 2 bzw. 16 in eine im Bremszylinderboden
ausgebildete konische Reibsitzfläche
53 gedrückt und dort
drehfe . st gebeten -wird. Ein Hilfskolben 24 ist in einem im Bremszylinder
14 quer zur Breinszylinderachse-gelegenen Zylinder angeordnet und weist eine in
einer Bohrung des Bremszylinders 14 gleitende Kolb enstange 58 auf, auf der
zwischen einer als Schraubenfeder ausgebildeten Nachstellfeder 23 und einer
RückstellschraubenfMer 20 des Hilfskolbens 24 eine Klinkenfeder 22 eingespannt ist,
Dieb mit ihrer Federklinke 57 in Eingriff mit einem auf die Spm"del
5 bzw. 15 aufgepreßten Klinkenrad 21 von der Feder 23 gedrückt
wird, wenn diese von dem Hilfskolben 24 vorgespannt wird. Ein Kanal 56 verbindet
den Druckraum des Hilfszylinders 24 mit dem Druckraum des Bremszylinders. Für den
Bremskolben 8 und den Hilfskolben 24 ist ein gemeinsames Druckniittelanschlußstück
25 vorgesehen.
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Bei der in den F i g. 3 und 4 dargestellten zweiten Ausführungsform
ist eine Tellerfeder 29 vorgesehen, die von einem Ringflansch 59 der
Nachstells . pindel 5
bzw. 15 mittels einer Rückstelltellerfeder
2 bzw. 16
in eine Aussparung 6,0 des Bremszylinderbodens vorgespannt
ist und dadurch die Nachstellspindel 5 bzw. 15 gegen Verdrehen sichert.
Eine NachsteRfeder 47 ist um den Umfang eines Schaftteils 61 der Nachstellspindel
5 bzw. 15 gewickelt und greift mit einem Ende 64 in eine Seitenöffnung
des als Hohlkolben ausgebildeten Hilfskolbens 46. Die -Nachstellfeder 47 wird bei
ihrer Vorspannung mit der NachsteRspindel 5 bzw. 15 drehfest verbunden.
Der Hilfskolben 46 weist eine mittig gelegene Durchgangsöffnung auf, die bei Druckmittelbeaufschlagung
des Hilfskolbens von einem Kugelventil 48, 65 geschlossen wird.
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Nach F i g. 1 deckt eine Schutzkappe 1 das herausragende
Spindelende 52 und die Tellerfeder 2 ab, welche in einer -äußeren Aussparung des
Bremszylinders 14 angeordnet sind. Die als Rückstellfeder dienende Tellerfeder 2
stützt sich >an einein Bund 51 der Nachstellspindel 5 ab. Ein Dichtring
3 -verhütet einen Flüssigkeitsaustritt aus der Nachstellspindelbohrung des
Bremszylinders 14.
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Die Nachstellspindel 5 -bzw. 15ist -mit einer Mutter
7 verschraubt, die -mittels eines Stifts, 9 drehfest mit dem Boden
des Bremskolbens 8 verbunden ist. Ein in dem Breniskolben 8 angebrachter
Sicherungsring 6
greift an einen Ringflansch -der Mutter 7 an und hält
diesen mit einem dem Bremslüftspiel entsprechenden Axialspiel im Breinskolben
8.
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,An der Außenseite des J3rem-skdlbens sind in üb-
licher
Weise BremsbeleBträgex 12 Angeordnet, auf die die Brenisbeläge 13 aidgeformt
sind, welche beim Bremsen -an die -,Bremsscheibe an - grdxüclct werden. In
Drehrichtung der Bremsscheibe stützen sich die Breinsbacken 12, 13 an dem
Bremszylinder 14 ab -und sind an diesem axial geführt.
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Ein Handbremsbetätigungshebel 18 ist an einem Lagerbolzen
17 schwenkbar angelenkt. Der-Ue wird von einer Schutzhülle 19 umschlossen,
ßg#m-- 13-etätigen der Handbremse wird über das Hebelende des Handhebels
18 und das aus dem Bremszylinder 14 herausragende Ende 52 der Nachstellspindel
15 die Bremsbacke 12, 13 entgegen der Kraft der Tellerfedern
16 gegen die Breinsscheibe gedrückt.
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Die in den F i g. 1 und 2 dargestellte Ausführungsform arbeitet
in der folgenden Weise: In der Ruhestellung halten die Rückstellschraubenfeder 20
und die Nachstellschraubenfeder 23 die Klinkenfeder 22 in einer Ruhelage,
in der deren Federklinke 57 nicht mit dem Klinkenrad 21 in Ein griff steht,
Bei Betätigung der Bremse wird das Druckmittel durch das Anschlußstück
25 gedrückt und es beaufa schlagt den I-filfskolben 24 so lange, bis er den
Kanal 56, der den Druckraum des Hilfszylinders 24 mitdern, Druckraum des
Bremszylinders verbindet, freigibt. Das Druckmittel kann nun durch den Kanal
56 inden Druckraum des Bremszylinders strömen und den
Bremskolben
8 beaufschlagen.
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Bei dem Verschieben des Hilfskolbens 24 wird di# Klinkenfeder 22 mit
-ihrer Federkliiie 57 von der Nachstellfe der 23 entgegen der
Federkraft dpr Piizkstellschraubenfeder, 20 in Eingriff mit dem Künken# rad 21 gedrückt.
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Wenn aufgrund einer BeIggabmitzung der Bre»is-Icolben sich über das
dem Bremslüftspiel entspre# chenden Axialspiel zwischen dem Sicherungsriii g,#6
6
und dem Ringflansch der Mutter7 hijnaus'bew#gt, wird die Nachstellspindel
5 bzw. 15 mit ihrgilL Reibkonus 54 aus der konischen Reibsitzfläche
53, des Bremszylinders 14 gehoben, so daß die Nachstell ,
spindel nicht
mehr gegen Verdrehen gesichert ist. Die mit dem Klinkenrad 21 in Eingriff stehende
Klinkenfeder 22 kann jetzt die Nachstellspindel so lange, drehen, bis sie mit ihrem
Reibkomis .54 wieder kraftschlüssig an der konischen Reibsitzfläche 5 an
. - - 3 - 9,r#eift. Solange sich der, Bremskolben innerhalb
des dem
Bremslüftspiel entsprechenden Axiaispiel's zvn'sph#n dem Sicherungsring
6 und dem Rin .gflansch der Mutter 7 bewegt, bleibt der Reibkonu
- s 54 in kr J aftschlüs-' siger Verbindung mit derkonischen Reibsitzfläche
so daß der Hilfskolben 24 gegen die Klinkenfeder 2# drückt, ohne sie zu verschieben.
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Eine Rückstellung der Nachstellfflindel 5 bzw. 15-er-folgt
an ihrem herausstechenden E-'n-de-52 nach Ab"
nahme der Schutzkappel bzw.
der Schutzhülle#9..' Zu diesem Zweck kann an dem S indehende152 ein
p
geeignetes Werkzeug -angesetzt werden. Beispie:Isw.eisd kann das Spindelendei
52 einen --SchraubeAziehers£-hUtz' aufweisen oder es kann als Vierkant
oder Sechsieaiit ausgebildet sein.
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Bei der in den F i g. 3 -,und 4 dargestellten Ausführungsform
ist in gleicher Weise wie in dpn F i g. 1
und 2 auf die Nachstellspindel
5 bzw. 15 eine Mutter 7 geschraubt, die mit dem Bremskolhen
e nüttels eines Stiftes 9 drehfest yerbunden jancl gegenüber diesem um das
Maß des Bremslüfts 'piels gxial büweglich ist. Die Nachstellspindel
5 bzw. 15 wird von "den Rückstelltellerfedern 2 bzw.
16 in die R_ uhestellung zurückgedrückt. Die übri en Breinspriteile ent#P.re-9
chen dem bereits in Verbindung mit den F i g. 1
und 2 beschnebggen, Die in
den F i g. 3 und 4"darges#ellte Ansführungsform arbeitet *in der folgenden
Weise: . -
Bei einer Druckmittelzuführung durch das Ans,cNußßi#ück
25 wird die Ventilkugel 48 von der tteIßtrömung gegen eine konische Dichtfläche
65 der Hilfskolbenbohrung gedrückt, so daß der Druchfluß gesperrt
ist und der Hilfskolben 46 in seiner Zylinderbohrung verschoben wird, bis er eine
Aussparung in der inneren Mantelfläche des Bremszylinders freigibt, das Druckmittel
in den Druckraum des Bremszylinders nachfließt und den Bremskolben beaufschlagt.
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Wenn auf Grund einer BremsbelagabnutzüNg-der Bremskolben das Axialspiel
zwischen dem Sicherungs-Ling 32 und dem Ringflansch der Mutter
7 überschreit
#t, wird die Nachstellspindel 5 bzw.
15 verschoben, die zusammengedrückte Tellerfeder 29 entspannt sich
und hebt die Verdrehsicherung der NachsteRspindel auf. Die durch die Bewegung des
Hilfskolbens 46 vorgespannte und mit dem Umfang der Nachstellspindel drehfest verbundene
Nachstellfeder 47 dreht die NachsteRspindel nach, bis die Tellerfeder
29 wieder so stark eingespanntist, daß sie ein weiteres Drehen verhindert.
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Solange sich der Bremskolben innerhalb des Axialspiels zwischen dem
Sicherungsring 6 und dem Ringflansch der Mutter 7 beweg wickelt sich
die Nachstellfeder 47 bei einer Verschiebung des Hilfskolbens 46 lediglich auf den
Schaftteil 61 der Nachstellspindel 5 bzw. 15 auf und wieder
ab.
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Eine Rückstellschraubenfeder 45 drückt den Hilfskolben 46 beim Lösen
der Bremse nach dem Druckabbau in die Ausgangsstellung zurück. Dabei kann
das
Druckmittel aus dem Druckraum des Bremszylinders in den Hilfshohlkolben 46 durch
eine in diesem ausgebildete Seitenwandöffnung 63 eintreten und durch das
Kugelventil 48, 65 zum Anschlußstück 50
zurückfließen. Die von dem
Strömungsmittel aus der konischen Dichtfläche 65 herausgedrückte Ventilkugel
48 wird dabei von einem Anschlag 49 festgehalten, der von der Dichtfläche
65 weiter entfernt liegt als es dem Durchmesser der Kugel 48 entspricht.
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# Die Rückstellung der Nachstellspindel 5 bzw. 15
erfolgt
in der gleichen Weise wie bei der vorher beschriebenen Ausführungsform, indem sie
an ihrem herausstehenden Spindelende 52 gedreht wird. Dabei stützt sich das
freie Ende 62 der Nachstellfeder 47 an dem Hilfskolben 46 ab und wickelt
sich auf, so daß ihre Klemmreibung auf dem Umfang des Spindelschafts 61 erheblich
herabgesetzt ist.
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Bei einer einfachen Ausführungsform kann auf die Nachstellmutter
verzichtet werden. Die Nachstellspindel wird dann mit dem Bremskolben direkt verschraubt,
dessen Innengewinde mit dem Spindelgewinde ein dem Bremslüftspiels entsprechendes
Flankdnspiel aufweist.