DE1750176B1 - Selbsttaetig und stufenlos wirkende mechanische nachstell vorrichtung fuer eine teilbelagscheibenbremse insbeson dere fuer kraftfahrzeuge - Google Patents
Selbsttaetig und stufenlos wirkende mechanische nachstell vorrichtung fuer eine teilbelagscheibenbremse insbeson dere fuer kraftfahrzeugeInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine selbsttätig und stufenlos wirkende mechanische Nachstellvorrichtung
für den entgegen der von einem elastischen Dichtungsring
ausgeübten Rückstellkraft durch ein Druckmittel beaufschlagbaren Kolben einer Teilbelagscheibenbremse,
insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einer in den Kolben eingeschraubten Nachstellgewindespindel,
deren Gewinde mit dem Kolbengewinde ein dem Bremslüftspiel entsprechendes Flankenspiel aufweist,
und mit einer zwischen Kolben und Nachstellspindel eingespannten, im Nachstellsinn wirkenden
Torsionsfeder, die das dem Bremszylinderboden zugekehrte Ende der Nachstellspindel in Bremslüftstellung
kraftschlüssig gegen eine Anlagefläche drückt und dadurch gegen Verdrehen sichert.
Bei einer derartigen Nachstellvorrichtung kommt der Kolben, wenn er das Bremslüftspiel zu überschreiten
beginnt, mit seinem Gewinde in Anlage an die von der Bremsscheibe abgekehrte Gewindeflanke
der Nachstellgewindespindel und hebt dann die Nachstellspindel mit ihrem dem Bremszylinderboden zugekehrten
Ende aus der Anlagefläche heraus. Nun kann die Torsionsdruckfeder die Nachstellspindel so lange
im Nachstellsinn verdrehen, bis ihr Ende wieder kraftschlüssig an der Anlagefläche anliegt. Der
elastische Dichtungsring führt dann den Kolben mit seinem Gewinde zurück in Anlage an die der Bremsscheibe
zugekehrte Gewindeflanke der Nachstellspindel.
Diese Funktionsweise der Nachstellvorrichtung macht ein großes Bremslüftspiel erforderlich, da der
Kolben bei hohen Bremsbetätigungskräften auf Grund einer Satteldehnung und Belagkompression verhältnismäßig
weit ausgefahren werden muß und dann einen im Verhältnis zur Belagabnutzung zu großen Nachstellschritt
bewirkt. Das Bremslüftspiel muß so groß eingestellt sein, daß auch ein durch den größten
möglichen Kolbenhub herbeigeführter Nachstellschritt das Bremslüftspiel nicht unter den minimal
zulässigen Wert herabsetzt. Ein großes Bremslüftspiel erfordert jedoch entsprechend verlängerte Bremsbetätigungswege
für das Bremspedal und die Handbremsbetätigungseinrichtung.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Nachstellvorrichtung
der eingangs genannten Gattung, bei der auch bei den höchsten auftretenden Bremsbetätigungskräften
die Nachstellschritte in einfacher Weise unabhängig von jeglichen auftretenden Spannungs- und Kopressionsverformungen innerhalb
der Bremse erfolgen.
Zu diesem Zwecke sieht die Erfindung vor, daß auf das freie Ende der Nachstellspindel eine im
Kolben geführte und vom Druckmittel beaufschlagbare Mutter aufgeschraubt ist, deren Reibungsschluß
mit der Nachstellspindel bei Beaufschlagung durch das Druckmittel die Torsionskraft der Torsionsdruckfeder
übersteigt und dadurch ein Verdrehen der Nachstellspindel gegenüber dem Kolben verhindert.
Solange der Bremsdruck aufrechterhalten wird, bleibt die Nachstellspindel auf Grund des Reibungsschlußes
zwischen ihrem Gewinde und dem Gewinde der vom Druckmittel beaufschlagten Mutter gegen Verdrehen
gesichert. Erst wenn der Bremsdruck nachläßt und nachdem sich gegebenenfalls momentan vorhandene,
elastische Verformungen von Bremsteilen zurückgebldet haben, läßt auch der Reibungsschluß zwischen
dem Gewinde der Mutter und dem der Nachstellspindel nach, so daß nun die Torsionsdruckfeder, da
der elastische Dichtungsring den Kolben nicht schlagartig zurückführt, die Nachstellspindel so lange
im Nachstellsinn verdrehen kann, bis deren Ende wieder kraftschlüssig gegen die Anlagefläche anliegt.
Da bei der erfindungsgemäßen Nachstellvorrichtung die Nachstellschritte vollständig unabhängig von
elastischen Verformungen von Bremsteilen erfolgen, kann das Bremslüftspiel vorteilhafterweise auf seinen
minimal zulässigen Wert eingestellt sein, so daß ein ίο optimales Untersetzungsverhältnis für die Bremsbetätigungswege
des Bremspedals und der Handbremsbetätigungseinrichtung gewählt werden kann. Ein solches optimales Untersetzungsverhältnis ist
beispielsweise von besonderem Vorteil bei einer Festsattel-Scheibenbremse, bei der eine mechanisch
wirkende Handbremsbetätigungseinrichtung einseitig angeordnet ist oder auf ihren gegenüberliegenden
Seiten jeweils an einen Kreis eines Zweikreisbremssystems angeschlossen ist, von denen ein Kreis ausgefallen
ist, da in diesen Fällen für ein wirkungsvolles Bremsen Kräfte für eine elastische Verformung der
Scheibenbremse und des Bremssattels aufgebraucht werden müssen.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist zwischen der Mutter und dem Kolben ein zum Abdichten
und Rückstellen dienender elastischer Ring angeordnet.
Die Torsionsdruckfeder ist vorteilhafterweise eine kegelstumpfförmig gewickelte Bandfeder.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung beispielsweise beschrieben; in der einzigen Figur der Zeichnung ist eine Längsschnittansicht einer Sattelhälfte einer Festsattel-Scheibenbremse dargestellt, in der die erfindungsgemäße Nachstell-Vorrichtung eingebaut ist.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung beispielsweise beschrieben; in der einzigen Figur der Zeichnung ist eine Längsschnittansicht einer Sattelhälfte einer Festsattel-Scheibenbremse dargestellt, in der die erfindungsgemäße Nachstell-Vorrichtung eingebaut ist.
Nach der Zeichnung ist in einer Sattelhälfte 14 ein Bremszylinder ausgebildet, in dem ein Bremskolben 3
gleitet, der durch eine Roll-Back-Dichtung 7 gegenüber
dem Zylinderinnenmantel abgedichtet ist. Ein Einlaß für das Druckmittel ist bei 12 angedeutet.
Bei der dargestellten Ausführungsform ist eine Buchse 6 in einer Bohrung im Boden des Bremszylinders
mit Preßsitz angebracht; sie weist an ihrem in den Bremszylinder hineinragenden Ende eine
kegelstumpfförmige Anlagefläche auf. Eine in den Bremszylinder hineinragende Gewindespindel 1 wird
mit einer entsprechend ausgebildeten kegelstumpfförmigen Aussparung durch eine Torsionsdruckfeder
2 kraftschlüssig gegen die Anlagefläche gedrückt und dadurch gegen Verdrehen gesichert.
Der Bremskolben 3 ist mit der Gewindespindel 1, im folgenden Nachstellspindel 1 genannt, welche ein
normales Trapezgewinde aufweist, verschraubt; dabei besteht zwischen dem Gewinde der Nachstellspindel
1 und dem Gewinde des Bremskolbens 3 ein dem Bremslüftspiel entsprechendes Flankenspiel. Die
Torsionsdruckfeder2 übt auf die Nachstellspindell
einerseits eine im Nachstellsinn wirkende Torsionskraft und andererseits eine auf den Bremszylinderboden
zu gerichtete Axialkraft aus. In Bremslüftstellung wird der Bremskolben 3 durch die Roll-Back-Dichtung
7 mit seinem Gewinde in Anlage an die der Bremsscheibe zugekehrte Gewindeflanke der Nachstellspindel
1 gehalten.
Bei der dargestellten Ausführungsform ist der Bremskolben 3 als Hohlkolben ausgebildet. Auf den
in den Hohlraum des Bremskolbens 3 hineinragenden Teil der Nachstellspindel 1 ist eine Mutter 4 in einem
axialen Abstand von dem Gewindeteil des Bremskolbens 3, der größer als das Bremslüftspiel ist, aufgeschraubt;
die Mutter 4 ist als Kolben ausgebildet und mittels einer Roll-Back-Dichtung 5 gegenüber der
Innenwand des hohlen Bremskolbens 3 abgedichtet. Die Roll-Back-Dichtung 5 ist in einer Ringnut des
Bremskolbens 3 angeordnet. Bei einer Betätigung der Bremse wird das Druckmittel von dem Einlaß 12
durch einen Durchlaß 13 in den hohlen Bremskolben 3 geleitet, so daß es auch die Kolbenmutter 4
beaufschlagen kann.
Solange der Bremskolben 3 bei einer Bremsung das Bremslüftspiel, d. h. das Gewindespiel zwischen
seinem Gewinde und dem Gewinde der Nachstellspindel 1, nicht überschreitet, bleibt die Nachstellspindel
1 durch die Torsionsfeder 2 gegen Verdrehen gesichert. Erst wenn der Bremskolben 3 das Lüftspiel
zu überschreiten beginnt, kommt er mit seinem Gewinde in Anlage an die von der Bremsscheibe
abgekehrte Gewindeflanke der Nachstellspindel 1 und hebt nun die Nachstellspindel 1 mit ihrer kegelstumpfförmigen
Aussparung von der kegelstumpfförmigen Anlagefläche der Buchse 6 ab. Da die Kolbenmutter 4 bei einer Bremsung ebenfalls von
dem Druckmittel beaufschlagt ist, besteht zwischen dem Gewinde der Kolbenmutter 4 und dem Gewinde
der Nachstellspindel 1 ein Reibungsschluß, auf Grund dessen die Nachstellspindel 1, obwohl sie von der
Anschlagfläche abgehoben ist, weiterhin gegen Verdrehen gesichert bleibt. Der Reibungsschluß zwischen
der Kolbenmutter 4 und der Nachstellspindel 1 wird erst bei einem Lösen der Bremse, wenn der Bremsdruck
nachläßt, mit Unterstützung der Roll-Back-Dichtung 5, die die Kolbenmutter 4 gegenüber dem
Bremskolben 3 verschiebt, aufgehoben; nun kann die Torsionsdruckfeder 2, da die Roll-Back-Dichtung 7
den Bremskolben 3 nicht schlagartig zurückführen kann, die Nachstellspindel 1 so lange im Nachstellsinn
verdrehen, bis diese mit ihrer kegelstumpfförmigen Aussparung wieder kraftschlüssig an der kegelstumpfförmigen
Anlagefläche der Buchse 6 zur Anlage kommt, so daß die Nachstellspindel 1 wieder gegen
Verdrehen gesichert ist. Danach führt die Roll-Back-Dichtung? den Bremskolben 3 weiter zurück, bis
dieser mit seinem Gewinde in Anlage an die der Bremsscheibe zugekehrte Gewindeflanke der Nachstellspindel
1 kommt, d. h. bis bei einem Flankenwechsel zwischen den beiden Gewinden das dem
Lüftspiel entsprechende Flankenspiel überwunden ist. Durch die genau definierte Axialkomponente des
Flankenspiels wird der ansonsten verhältnismäßig stark schwankende Roll-Back-Hub der Dichtung 7
präzise eingestellt.
Die Kolbenmutter 4, die in dem hohlen Bremskolben axial verschiebbar ist, wird durch die Reibung
der Roll-Back-Dichtung 5 relativ zu dem Bremskolben 3 drehfest gehalten.
Bei der dargestellten Ausführungsform ist in den der Buchse 6 zugekehrten Teil der Nachstellspindel 1
eine Kopfschraube 10 eingeschraubt. Die Buchse 6 weist an ihrem der Nachstellspindel 1 zugekehrten
Ende einen Innenbund 11 auf, der den Schaft der Kopfschraube 10 umfaßt. Weiterhin ist in der
Buchse 6 vor der Kopfschraube 10 ein Zwischenkolben 9 mit einer Ringdichtung 15 eingesetzt, der nach
Abnahme einer Hutmutter 8 mittels eines geeigneten Werkzeugs in der Buchse gedreht werden kann. Der
Zwischenkolben 9 weist an seinem der Kopf schraube zugekehrten Ende einen axialen, schraubenzieherartigen
Vorsprung 16 auf, der in einen entsprechenden Schlitz 17 der Kopfschraube 10 eingreifen kann.
Nach Entfernen der Hutmutter 8 kann der Zwischenkolben 9 mit seinem Vorsprung 16 mittels
eines Schraubenziehers in den Schlitz 17 der Schraube eingeführt werden, die sich an den Bund 11 der
Buchse 6 anlegt. Bei einem Drehen des Zwischenkolbens 9 mittels des Schraubenziehers wird der
Bremskolben 3 durch die Gewindespindel 1 zurückgezogen, so daß ein abgenutzter Bremsbelag gegen
einen neuen Bremsbelag ausgewechselt werden kann.
Claims (3)
1. Selbstätig und stufenlos wirkende Nachstellvorrichtung für den entgegen der von einem
elastischen Dichtungsring ausgeübten Rückstellkraft durch ein Druckmittel beaufschlagbaren
Kolben einer Teilbelagscheibenbremse, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einer in den Kolben
eingeschraubten Nachstellgewindespindel, deren Gewinde mit dem Kolbengewinde ein dem
Bremslüftspiel entsprechendes Flankenspiel aufweist, und mit einer zwischen Kolben und Nachstellspindel
eingespannten, im Nachstellsinn wirkenden Torsionsdruckfeder, die das dem Bremszylinderboden zugekehrte Ende der Nachstellspindel
in Bremslüftstellung kraftschlüssig gegen eine Anlagefläche drückt und dadurch gegen Verdrehen sichert, dadurch gekennzeichnet,
daß auf das freie Ende der Nachstellspindel (1) eine im Kolben (3) geführte und vom Druckmittel beaufschlagbare Mutter (4) aufgeschraubt
ist, deren Reibungsschluß mit der Nachstellspindel bei Beaufschlagung durch das Druckmittel die Torsionskraft der Torsionsdruckfeder
(2) übersteigt und dadurch ein Verdrehen der Nachstellspindel gegenüber dem Kolben (3)
verhindert.
2. Nachstellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der
Mutter (4) und dem Kolben (3) ein zum Abdichten und Rückstellen dienender elastischer
Ring (5) angeordnet ist.
3. Nachstellvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß dieTcrsionsdruckfeder
(2) eine kegelstumpfförmig gewickelte Bandfeder ist.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen copy
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