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Scheibenbremse, insbesondere für Kraftfahrzeuge.
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Die Erfindung betrifft eine Scheibenbremse, insbesondere für Kraftfahrzeuge
mit hydraulisch betätigten Bremsbacken und vorzugsweise einem zweistufigen Hauptzylinder
zum automatischen achfüllen der Bremsflüssigkeit.
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Scheibenbremsen, die mit zwei Bremsbacken von außen auf Bremsscheiben
wirken und ohne Servowirkung arbeiten, haben bekanntlich eine verhältnismäßig kleine
innere Übersetzung.
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Es müssen infolgedessen entsprechend große Betätigungskräfte auf die
Bremsbacken wirken.
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Da die äußere Übersetzung einer Bremsanlage mit Rücksicht auf den
begrenzten Pedalweg nicht beliebig erweitert werden kann, sind bereits Scheibenbremsen
hergestellt worden, die zur Betätigung mit Hilfskraftgeräten arbeiten. Diese Geräte
sind so ausgeführt, daß mit Hilfe des Motors eine beispielsweise pneumatische oder
hydraulische Rtsftspeicherung erreicht wird, die über Steuerorgane entweder ganz
oder teilweise zum Abbremsen des Fahrzeuges verwandt wird.
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Diese Zusatzgeräte bringen aber den Nachteil mit sich, daß sie vom
Betrieb des Motors abhängig sind, zumal die Speicherfähigkeit der Kraftspeicher
nur begrenzt ist. Schließlich bedeutet diese bekannte Lösung des Problems eine Verteuerung
der Bremsausrüstung, insbesondere für leichtere Fahrzeuge, da mit den bisher bekannten
Trommelbremsen Fahrzeuge bis ca. 5 t Gesamtgewicht mit Muskelkraft abgebremst werden.
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Die Anmelderin hat sich die Aufgabe gestellt, die geschilderten Nachteile,
die besonders bei einer unmittelbar auf die Bremsbacken wirkenden hydraulischen
Betätigung der Bremsen auftreten, zu beheben.
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Erfindungsgemäß wird zur Lösung dieser Aufgabe so vorgegangen, daß
hydraulische, selbsttätige, stufenlos wirkende Nachstellregler den Bremszylindern
vorgeschaltet
| sind. Diese 1 |
| sind. Diese Nachstellregler bewirken ein stufenloses |
Nachstellen der Bremsbeläge, so daß die Bremsanlage mit relativ großer äußerer Übersetzung
ausgelegt werden kann.
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Die Betätigung der erfindungsgemäßen Scheibenbremsen mit Muskelkraft
ist dabei zumindestens bei Fahrzeugen bis 5 t Gesamtgewicht mit geringem Aufwand
möglich. Die erfindunggemäße Scheibenbremse ist weiterhin so beschaffen, daß das
Maß der Nachstellung durch die Menge der Druckflüssigkeit bestimmt wird, die nach
Zurücklegen des Weges des Bremskolbens, der zum Anlegen der Bremsbacken an die Bremsscheibe
notwendig ist, unter Überwindung einer bestimmten Gegenkraft in den Bremszylinder
eintritt. Der Rückstellweg des Bremskolbens, der auch Lüftung genannt wird, bleibt
dabei ständig konstant. Die Nachstellregler sind in Form von Gehäusen ausgebildet,
in denen fliegende Stufenkolben mit einer größeren und einer kleineren Fläche gleiten,
in welchen eine Bohrung vorgesehen und durch ein Rückschlagventil mit Strömungsrichtung
von der größeren zur kleineren Kolbenfläche verschlossen ist. Die Nachstellregler
sind so in den Bremsleitungen angeordnet, daß die größere Fläche des Kolbens der
Leitung zum Hauptzylinder und die kleinere Fläche des Kolbens der'Leitung zum Bremszylinder
zugekehrt ist. Es ist dabei die Flächender Kolben der Bremszylinder. groß gegen
die größere Fläche des liegenden Stufenkolbens.
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Im Gehäuse der Nachstellregler können Anschlagkanten angeordnet sein,
gegen die beim Bremsen Anschläge der fliegenden Stufenkolben zur Anlage kommen.
Bei gelösten Bremsen ist in den Bremszylindern ein höherer Druck vorhanden als in
der Druckleitung zwischen dem Hauptzylinder und den Nachstellreglein, Beim Lösen
der Bremsen verbleibt eine bestimmte, stets gleiche Menge, Bremsflüssigkeit im Bremszylinder,
in der kleineren Kammer des achstellreglers und der Verbindung dieser beiden Räume.
Aus der größeren Kammer des Nachstellreglers fließt ein Teil über die Leitung, die
zum Hauptzylinder führt ab.
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Im folgenden wird die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispieles
mit Hilfe von Zeichnungen näher erläutert.
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Die Zeichnungen stellen dar : Fig. 1 eine erfindungsgemäße Scheibenbremse
in Seitenansicht mit Nachstellregler, teilweise im Schnitt (entlang der Linie I-I
in Fig. 2) ; Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie 11-11 in Fig. 1 ; Fig. 3 einen
Schnitt entlang der Linie III-III in Fig. 1 ; Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie
IV-IV in Fig. 1 ; Fig, 5 ein Schaltschema einer Bremsanlage.
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Eine axial bewegliche, drehfest mit der Achse verbundene Bremsscheibe
1 wird von einer stehenden Bremsbacke 2 und
einer axial beweglichen
Bremsbacke 3 beaufschlagt. Beide Bremsbacken sind auswechselbar in lösbaren Zapfen
4 und 5in einem Bügel 6 zu beiden Seiten der Bremsscheibe 1 gehalten.
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Ein von außen mit Hilfe von Schrauben 7 lösbar befestigter Öldruckzylinder
8 wirkt mit seinem Kolben 9, der durch die Manschette 10 abgedichtet ist, auf die
axial beweglich ; angeordnete Bremsbacke 3.
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Die Bremsbacke 3 wird von Federn 12 gelüftet, die um zwei einander
am Druckzylinder gegenüberliegende Schrauben 11 angeordnet sind. Die Schrauben 11
sind dabei in die Bremsbacke 3 eingeschraubt. Über die Bremsbacke 3 wird gleichzeitig
der Kolben 9 des Bremszylinders 8 zurückgestellt.
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Die Federn sind mit Vorteil so ausgelegt, daß die Druckflüssigkeit
beim Lösen der Bremse im Bremszylinder unter einem Mindestdruck von 1,2 atü steht.
Die Bohrungen 14, die die Schrauben 11 und die Rückholfedern 12 aufnehmen, sind
durch ein Schutzblech 13 abgedeckt, das von einer Schraube 32 gehalten wird.
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Am Bremszylinder 8 ist am unteren Ende eine Gewindebohrung 15 vorgesehen,
in die ein Winkelstück 16 eingeschraubt ist, das den Bremszylinder 8 mit dem Gehäuse
30 des Nachstellreglers verbindet.-Im Gehäuse 30 ist ein Stufenkolben 17 fliegend
angeordnet und mit Hilfe der Manschetten 18 im kleineren und 19 im größeren Teil
gegen das Nachstellreglergehäuse 30 abgedichtet. Die kleinere Seite des Stufenkolbens
ist dem Bremszylinder 8 zugewandt, die größere Seite der Leitung 20 zum Hauptzylinder
21. Der Unterschied zwischen der größeren Fläche 25 und der kleineren Fläche 27
des
Stufenkolbens 17 ist so gewählt, daß der Stufenkolben 17 gegen einen statischen
Druck der Bremsflüssigkeit in der Bremsleitung 20, vom Druck der Bremsflüssigkeit
im Hohlraum 28 auf der Bremzylinderseite, mit Sicherheit bei gelöster Bremse gegen
die Zylinderstirnwand 22 im größeren Teil des Nachstellreglergehäuses gedrückt wird.
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Der Kolben 17 nimmt eine Bohrung 23 auf, die von einem Rückschlagventil
24 geschlossen wird, das nur eine Strömung von der Bremsleitung 20 in den Bremszylinder
9 zuläßt.
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Wird die Bremse betätigt, so wird beim Beginn des Bremsvorganges auf
Grund der Tatsache, daß die Fläche 25 des Stufenkolbens 17 größer ist als die Fläche
27 desselben, schon bei einer leichten Zunahme des Druckes in der Leitung 20 der
Kolben 17 bewegt. Er legt sich dabei mit Anschlägen 31 gegen Anschläge 26 im Gehäuse
30 des Nachstellreglers. Die Konstruktion kann auch so ausgeführt sein, daß der
Kolben 17 sich gegen die untere Stirnwand des Gehäuses 30 legt.
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Während dieser Bewegung bleibt das Rückschlagventil 24 geschlossen,
da die Feder desselben so ausgelegt ist, daß bei einem Druck, der bereits die Bewegung
des Stufenkolbens 17 ermöglicht, noch keine Öffnung des Ventiles eintritt.
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Außerdem steht die Gegenkraft in der Kammer 28 mit der kleineren Kolbenfläche
27 entgegen. Das Rückschlagventil 24 wird erst geöffnet, wenn in der Druckleitung
20 der Druck erreicht wird, unter dem die Bremsflüssigkeit 29 gm Bremszylinder 8
steht und die zusätzlich wirkende Druckfeder des Rückschlagventiles 4 überwunden
wird.
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Bei deisem Vorgang wird zunächst aus der kleineren Kammer 28 des Nachstellreglers
die Bremsflüssigkeit vom Kolben 17 herausgedrückt und der Kolben 9 bis zum Anliegen
der Bremsbacken 2 und 3 an die Bremsscheibe 1 bewegt. Nachdem der Stufenkolben 17
ur Anlage gekommen ist, kann der über die Leitung 20 vom Hauptzylinder 21 zugeführte
Druck weiter ansteigen. Nunmehr tritt unter Öffnung des Rückschlagventiles 24 die
Bremsflüssigkeit in den Haum 28 ein und. kann über die Verbindung direkt auf den
Bremskolben 9 wirken.
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Während des Bremsvorganges wird der Kolben 9 mit zunehmendem Belagverschleiß
immer weiter aus dem Zylinder 8 treten. Es fließt dabei die unter Druck stehende
Bremsflüssigkeit 29 in den Bremszylinder 8 nach.
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Wird die Bremse gelöst, so schließt sich sofort infolge der abfallenden
Spannung in der Druckleitung 20 das Rückschlagventil 24 und der Kolben 9 wird über
die Bremsbacke 3 von den Rückstellfedern 12 solange zurückgedrückt, bis die größere
Fläche 25 des Stufenkolbens 17 an der rückwärtigen Wand 22 des Nachstellreglers
anliegt. Es wird also stets eine gleiche Flüssigkeitsmenge im Raum 28 der Leitung
zum Bremszylinder 8 und im Bremszylinder selbst verbleiben und infolgedessen der
Rückstellweg konstant sein. Bei Betrachtung der Funktion der Bremse kann nicht die
erste Betätigung derselben zugrunde gelegt werden, sondern es ist vorausgesetzt,
daß die Bremse bereits betätigt worden ist.
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Während des Lösevorganges wird die Bremsflüssigkeit 29 in bekannter
Weise über den Hauptzylinder 21 aus dem angeschlossenen Vorratsbehälter 33 nachgefüllt.
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Vorzugsweise wird ein Hauptzylinder mit zweistufigem Kolben vznyandt,
so daß die Bremsbacken mit geringerer Übersetzung angelegt werden und erst dann
die volle Übersetzung wirksam wird.
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Wie bereits ausgeführt, bleibt die Lösebewegung des Bremszylinderkolben
konstant. Die Belaglüftung kann durch die zwischen dem Bremszylinder 8 und den Nachstellreglern
hin-
| und herbewegte Flüssigkeitsmenge genau bestimmt werden. |
| B |
| Wie in Fig. 5 gezeigt, wird vorzugsweise vor jedem Bremszylin- |
| der ein Nachstellregler angeordnet, so daß die Bremsbacken |
jeder einzelnen Bremse entsprechend dem auftretenden Belagverschleiß voneinander
unabhängig nachgestellt werden.
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Wenn'auch die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels, das sich
auf Scheibenbremsen bezieht, zeichnerisch dargestellt und im Text beschrieben ist,
soll die Anwendung keineswegs nur auf Scheibenbremsen beschränkt werden, sondern
kann in genau der gleichen Weise zur Verwendung von Klotzbremsen dienen. Allgemein
kann die erfindungsgcmäße-Anordnung überall dort mit Erfolg Verwendung finden, wo
Elemente nachgestellt werden müssen, die starkem Verschleiß unterworfen sind.
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Allen bisher bekannten Nachstellvorrichtungen gegenüber ergibt sich
hierbei der auf der Hand liegende erhebliche Vorteil der stufenlosen Nachstellbarkeit,
Patentansprüche :