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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 Bremskolben einer
Teilbelagscheibenbremse, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einer in den Bremskolben
eingeschraubten Nachstellgewindespindel; deren Gewinde mit dem Kolbengewinde ein.
dem Bremslüftspiel entsprechendes Flankenspiel aufweist, und mit einer zwischen
Bremskolben 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.
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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.
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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 ver-. längerte
Bremsbetätigungswege für das Bremspedal und die Handbremsbetätigungseinrichtung.
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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 Kompressionsverformungen innerhalb der Bremse erfolgen.
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Zu diesem Zweck sieht die Erfindung vor, daß an einem dem Bremszylinderboden
zugekehrten Ansatz der Nachstellspindel ein vom Druckmittel beaufschlagbarer, im
Boden des Bremszylinders geführter Gegenkolben derart angreift, daß dessen Reibungsschluß
mit der Nachstellspindel bei Beaufschlagung durch das Druckmittel die Torsionskraft
der Torsionsdruckfeder übersteigt und dadurch ein Verdrehen der Nachstellspindel
gegenüber dem Bremskolben verhindert. Solange der Bremsdruck aufrechterhalten wird,
bleibt die Nachstellspindel durch den Reibungsschluß zwischen dem Ansatz der Nachstellspindel
und dem vom Druckmittel beaufschlagten Gegenkolben gegen Verdrehen gesichert: Erst
wenn der Bremsdruck nachläßt und nachdem sich gegebenenfalls momentan vorhandene,
elastische Verformungen von Bremsteilen zurückgebildet haben, läßt auch der Reibungsschluß
zwischen dem Ansatz der Nachstellspindel.und dem Gegenkolben 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.
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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 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 die 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 aufgebracht werden müssen.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform greift der Ansatz der Nachstellspindel
mit einem Ringflansch in eine Ausnehmung des Gegenkolbens ein: Der Gegenkolben ist
bevorzugt in einer in den Boden des Bremszylinders eingesetzten Buchse geführt.
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Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung beispielsweise
beschrieben. Es zeigt F i g. 1 eine Schnittansicht einer Sattelhälfte, in der die
erfindungsgemäße Nachstellvorrichtung eingebaut ist und F i g. 2 eine Schnittansicht
ähnlich der F i g. 1, in der eine weitere Ausführungsform dargestellt ist. Nach
der Zeichnung ist in einer Sattelhälfte 13 einer Teilbelagscheibenbremse ein Bremszylinder
16 vorgesehen, in dem ein Bremskolben 2 gleitet. Der Bremskolben 2 ist gegenüber
dem Innenmantel des Bremszylinders 16 durch eine Gummischubdichtung 3 abgedichtet,
die auf den Bremskolben 2 eine Roll-Back-Wirkung ausübt, um diesen nach einer Bremsung
in seine Ausgangslage zurückzuführen. Ein Einlaß für das Druckmittel in den Bremszylinder
16 ist bei 12 angedeutet.
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Der Bremskolben 2 ist als Topfkolben ausgebildet, der mit seinem Böden
der Bremsscheibe zugekehrt ist. Er weist eine Gewindebohrung 14 auf, in die eine
Gewindespindel 1, nachfolgend Nachstellspindell genannt, eingeschraubt ist.
Das Gewinde der Nachstellspindel 1 weist mit dem Kolbengewinde 14 ein Flankenspiel
auf; das dem Bremslüftspiel entspricht. Das Gewinde der Nachstellspindel1 kann ein
normales selbsthemmendes Gewinde sein.
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An der Nachstellspindel1 greift eine Torsionsdruckfeder 4 an, die
auf die Nachstellspindel einerseits eine im Nachstellsinn wirkende Torsionskräft
und andererseits eine axial gerichtete Druckkraft ausübt, durch die die Nachstellspindel1
mit einem konisch ausgebildeten Ansatz kraftschlüssig gegen eine entsprechende konische
Anlagefläche am Boden des Bremszylinders 16 gedrückt wird. Die Nachstellspindel1
weist weiterhin einen schaftartigen axialen Ansatz 9 mit einem radialen Bund 11
auf, mit dem sie in eine koaxial zu ihrer Achse liegende Bohrung
17
im Boden des Bremszylinders 16 eingreift. Ein Gegenkolben 5 gleitet in der Bohrung
17, der mittels einer Dichtung 6 gegen die Innenwand der Bohrung 17 abgedichtet
ist und eine Aussparung 18 aufweist, die den radialen Bund 11 umgreifend
aufnimmt. Das durch den Einlaß 12 eintretende Druckmittel 12 hat Zugang zu der Bohrung
17 und beaufschlagt bei einer Bremsbetätigung den Gegenkolben 5. -In Bremslüftstellung
liegt der Bremskolben 2 mit seinem Gewinde 14 an der der Bremsscheibe zuge---kehrten--Gewindeflanke--der--Nachst-ellspindel-1
--an.-Solange der Bremskolben 2 bei einer Bremsbetätigung das Bremslüftspiel, d.
h. das Flankenspiel zwischen seinem Gewinde 14 und dem Gewinde der Nachstellspindell
nicht überschreitet, bleibt die Nachstellspindel1 in einer kraftschlüssigen Anlage
an der konischen Anlagefläche und ist dadurch gegen Verdrehen gesichert. Erst wenn
der Bremskolben 2 bei einer Bremsbetätigung das Lüftspiel zu überschreiten beginnt,
kommt er mit seinem Gewinde 14 in Anlage an die von der Bremsscheibe abgekehrte
Gewindeflanke der Nachstellspindel 1 und hebt diese mit ihrem. konischen Ansatz
aus der konischen Anlagefläche heraus. Da jedoch der Gegenkolben 5 ebenfalls von
dem Druckmittel beaufschlagt ist, bleibt die Nachstellspindell durch den Reibungsschluß
zwischen ihrem radialen Bund 11 und der den Bund 11 umgreifenden Aussparung 18 des
Gegenkolbens 5 weiterhin gegen Verdrehen gesichert. da das Drehmoment der Torsionsdruckfeder
4 schwach ist. Erst bei einem Lösen der Bremse, wenn der Druck des Druckmittels
abfällt, wird der Reibungsschluß zwischen der Aussparung 18 des Gegenkolbens 5 und
dem radialen Bund 11 der Nachstellspindel1 aufgehoben. Nun kann die Torsionsdruckfeder
4, da die Roll-Back-Dichtung 3 den Bremskolben 2 nicht schlagartig zurückführt,
und da die Gewindeverbindung zwischen dem Bremskolben 2 und der Nachstellspindel
1 mit nachlassendem Bremsdruck leichtgängig wird, die Nachstellspindel 1 so lange
im Nachstellsinn verdrehen, bis diese mit ihrem konischen Ansatz wieder kraftschlüssig
an der konischen Anlagefläche anliegt. Danach führt die Roll-Back-Dichtung 3 den
Bremskolben 2 weiter zurück, bis dieser mit seinem Gewinde nach einem , Flankenwechsel
an der der Bremsscheibe zugekehrten Gewindeflanke der Nachstellspindel 1 zur Anlage
kommt. Durch die genau definierte axiale Komponente des Flankenspiels zwischen dem
Gewinde der Nachstellspindel 1 und dem Gewinde 14 des Bremskolbens 2 wird der ansonsten
verhältnismäßig stark schwankende Roll-Back-Hub der Dichtung 3 präzise eingestellt.
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Bei der in F i g. 2 dargestellten zweiten Ausführungsform ist in die
Bohrung 17 im Boden des Bremszylinders 16 eine Buchse 15 eingesetzt, in der der
Gegenkolben 5 gleitet und gegen die er mittels der Dichtung 6 abgedichtet ist.
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Der Gegenkolben 5 weist an seiner der Nachstellspindel l zugekehrten
Stirnseite eine nicht kreisförmige Aussparung 8 auf, in die ein entsprechend geformter
Vorsprung 9 an der Nachstellspindel eingreifen kann. Weiterhin ist der Gegenkolben
5 an seiner von der Nachstellspindel l abgewandten Seite mit einer Ansatzfläche
für ein Drehwerkzeug ausgebildet. Nach einer Abnahme einer Schutzkappe 7 kann der
Gegenkolben 5 mittels eines geeigneten Werkzeuges in Anlage an die Nachstellspindel
l gebracht und die Aussparung 8 in Eingriff mit dem Vorsprung 9 gebracht werden
und die Nachstellspindell kann über den Gegenkolben 5 gedreht werden, um den Bremskolben
2 bei Auswechslung eines Bremsbelags zurückzuschrauben.
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Der-Zusanimenbau-der-Nachstellvorrichtung -tnit dem Bremskolben ist
sehr einfach. Nach einem Einhängen der Torsionsdruckfeder 4 wird die Nachstellspindel
1 in den Bremskolben 2 so weit hineingeschraubt, daß der Spindelkopf mit Reibschluß
an der Stirnseite des Bremskolbens 2 anliegt. Nach dem Einhängen des Gegenkolbens
5 wird die Einheit eingeschoben und der Reibschluß des Spindelkopfes wird durch
ein leichtes Zurückdrehen aufgehoben. In dem Gegenkolben 5 ist ein Schlitz 10 vorgesehen,
üm den radialen Bund 11 mit dem axialen Schaft der Nachstellspindel 1 einhängen
zu können. Die Nachstellvorrichtung weist einen sehr geringen Platzbedarf auf und
erfordert nur eine sehr einfache Gehäusebearbeitung.