DE1813560C3 - Selbsttätige Nachstellvorrichtung für Scheibenbremsen - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine selbsttätige Nachstellvorrichtung für Scheibenbremsen mit den im Oberbegriff des I hiuptanspruchs genannten Gattungsmerkmalen.

Eine Nachstellvorrichtung dieser Art ist bereits aus der 1"R-PS 15 27 904 bekannt. Diese Vorrichtung weist eine einseitig im Sattclgehäuse gelagerte Nachstellspindel auf, die an ihrem anderen Ende mit dem Bremskolbcn selbsthcmmenii verschraubt ist. Auf dem Mittelteil dieser Spindel ist auf einem besonderen Spindelgewinde eine Nachstellmutter schraubend drehbar angeordnet. Bei einer Betätigung des Bremskolbens über das normale Lüftspiel hinaus bewirkt ein Gesperre eine Verdrehung der Nachstcllspindcl im Nachstcllsinn und nachfolgend eine geringe Verdrehung der Nachstellmutier in bc/.ug auf die Nachstcllspindcl. Dadurch wird eine schrittweise Nachstellung des Bremskolbens erreicht, bis die Überschreitung des vorgegebenen Lüflspiels wieder ausgeglichen ist.

Nachstellvorrichiungcn mit schrittweiser Nachstellung werden vorzugsweise bei .Scheibenbremsen mit Festsattel verwendet. Bei diesen Bremsen ist der Kolbenhub uns konstruktiven Gründen auf etwa t bis mm begrenzt. Die Nachstellvorrichtung ist dabei am Scheibenbremskolben starr befestigt. Unter normalen Betriebsbedingungen, d. h. wenn die Bremsbeläge eingebaut sind und diese bei einer Bremsung nicht mehr als etwa 1 bis 2 mm abgenutzt werden, besteht keine Gefahr einer Beschädigung der Vorrichtung. Falls jedoch eine derartige Bremse betätigt wird, ohne daß die Bremsbeläge eingebaut sind, was beim Belagwechseln und beim Entlüften der Bremsanlage vorkommen kann, wird beim Überschreiten des zulässigen Kolbenhubs die Nachstellvorrichtung beschädigt oder sogar zerstört. Als Folge davon fällt die mechanische Bremse aus. Bei hydraulischer Beaufschlagung des Kolbens kann die Bremse zwar noch voll funktionsfähig sein, zur Instandsetzung der Nachstellvorrichtung muß jedoch der komplette Bremskolben mit der Nachstellvorrichtung ausgewechselt werden.

Demgemäß besteht die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe darin, eine Nachstellvorrichtung der eingangs genannten Gattung zu schaffen, die eine erhöhte Betriebssicherheit dadurch aufweist, daß keine Gefahr der Beschädigung der Nachstellvorrichtung auch bei Überschreiten des zulässigen Kolbenhubes bei Betätigung der Bremse besteht.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Nachstellvorrichtung über ein Bauteil im Kolben gehalten ist, und daß zwischen dem Bauteil und dem Kolben eine bei Überschreitung der zulässigen Axialkraft lösbare, aber wieder herstellbare Verbindung vorgesehen ist.

Dadurch wird erreicht, daß bei Überschreitung des zulässigen Kolbenhubes zwischen der Nachstellvorrichtung und dem Kolben keine unzulässig hohen Kräfte auftreten können, die zu einer Beschädigung der Nachstellvorrichtung führen könnten. Wenn tatsächlich bei einer Überschreitung des zulässigen Kolbenhubes die Verbindung zwischen dem Kolben und der Nachstellvorrichtung gelöst worden sein sollte, kann diese Verbindung auf einfache Weise und ohne Auswechseln von Teilen wieder hergestellt werden.

Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Nachstellvorrichtung kennzeichnet sich dadurch, daß das Bauteil die Nachstellvorrichtung ringförmig umgibt und in den Kolben eingesetzt ist, und daß die Verbindung aus einem in benachbarte Nuten im Bauteil und im Kolben eingerasteten, elastisch verformbaren Ring besteht, wobei eine der beiden Nuten so tief ist, daß der elastisch verformbare Ring vollständig in sie hineindrückbar ist.

Diese konstruktiv besonders einfache, lösbare mechanische Verbindung ist an sich bereits aus dem Stand der Technik bekannt und beispielsweise in der DT-Gbm 19 90 136 beschrieben.

Zur Erleichterung des Lösens der Verbindung und zur Vermeidung einer Beschädigung des elastisch verformbaren Rings ist bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Nachstellvorrichtung vorgesehen, daß die der tieferen gegenüberliegende flachere Nut eine Abschrägung aufweist. Die Abschrägung kann dabei an der von dem Bremsbelag abgewandten Kante der Nut in dem Kolben vorgesehen sein. Alternativ dazu kann sich eine Ausführung als vorteilhaft erweisen, bei der die Abschrägung an der dem Bremsbelag zugewandten Kante der Nut des Bauteils der Nachstellvorrichtung vorgesehen ist.

Eine Ausführungsform der Erfindung wird im folgenden beispielsweise an Hand der Zeichnung erläutert, deren einzige Figur eine Schnittansichl einer Scheibenbremse mit eingebauter Nachstellvorrichtung zeigt.

Die Erfindung wird im folgenden in Anwendung auf eine hydraulische Festsattel-Scheibenbremse mit zusätzlicher einseitiger mechanischer Handbremseinrich-

lung beschrieben. Die erfindungsgemäße Nachstellvorrichtung ist jedoch nicht auf diese Anwendung beschränkt, sie ist vielmehr bei allen Nachstellanordnungen anwendbar, bei denen der Hub aus irgendwelchen Gründen beschränkt werden muß.

Die erfindungsgemäße Nachstellvorrichtung ist sowohl für eine hydraulische Betätigung wie auch mechanische oder pneumatische Betätigung des Kolbens geeignet.

Die Zeichnung zeigt ein übliches Sattelgehäu ,e, welches aus zwei Sattelhälften besteht, in denen jeweils ein Betätigunfszylinder 8 vorgesehen ist. In den Zylindern ist jeweils ein Hohlkolben 4 axial verschiebbar angeordnet. Bei Betätigung der Bremse werden die Kolben 4 mit Hydrauükdruck beaufschlagt und bewegen sich in Richtung der Bremsscheibe und pressen dabei die Bremsbeläge 14 gegen die Scheibe. Die Kolben sind durch übliche Dichtungen 18 in den Betätigungszylindern abgedichtet

Die in jedem Kolben eingebaute Nachstellvorrichjung besteht aus einer Nachstellspinde) 1, welche in dem Sattelgehäuse nicht drehbar befestigt ist. Auf der Nachstellspindel 1 ist eine Mutter 11 aufgeschraubt, die mit ihrem einen Ende an der inneren Kolbenstirnfliiche anliegt. Eine auf der Mutter 11 verschiebbar angeordnete Hülse 9 ist mit einem schrägen Schlitz 21 versehen, in dem ein Stift 20 gleitet, der an der Mutter 11 angebracht ist. Eine Schraubenfeder 19, deren eines Ende in der Hülse 9 verankert ist, hält den Stift 20 in Anlage an die Fläche des Schlitzes 21.

Um die Mutter 11 mit darauf angeordnete: Nachstellhülse 9 ist ein äußeres Bauteil 13 der Nachstellvorrichtung angebracht, welches mit seiner Außenumfangsfläche an der Innenumfangsfläche des Hohlkolbens 4 anliegt

Zwischen diesem Bauteil 13 der Nachstellvorrichtung und dem Kolben 4 besteht eine bei einer bestimmten Axialkrafi lösbare, aber wiederherstellbare Verbindung. Diese lösbare Verbindung wird zwischen der Nachstellvorrichtung und dem Kolben 4 dadurch gebildet. daß in der Innenumfangsfläche des Kolbens 4 eine Nut 5 eingearbeitet ist und eine dieser gegenüberliegende Nut 2 in dem Bauteil 13 der Nachstellvorrichtung angebracht ist, in denen ein radial elastisch verformbarer Ring, beispielsweise ein Sprengring 3 angeordnet ist.

Infolge der Radialspannung des Ringes 3 wird die Nachstellvorrichtung zwischen den Flächen 6 und 7 der Nuten 5 bzw. 2 spielfrei im Kolben 4 festgehalten.

Die auf der Mutter 11 gleitbar angeordnete Nachstellhülse 9 ist an ihrem dem Kolbenkopf zugewandten Ende mit einem Bund versehen, an den eine Sperreinrichtung angreift.

Diese Sperreinrichtung hat die Form eines Radialgesperres mit einem Federband 12, welches mit seinem einen Ende in einer Nut der Nachstcllhülse 9 eingesteckt ist und an seinem Außenumfang in Reibeingriff mit der Innenumfangsfläche des Bauteiles 13 der Nachstellvorrichtung bei Drehung der Hülse 9 tritt, welche über die Stift-Schlitz-Feder-Einrichtung 20, 19. 21 mit der Mutter 11 verbunden ist.

Bei Druckbeaufschlagung (hydraulisch, pneumatisch oder mechanisch) der Kolben 4 drücken diese die Bremsbeläge 14 gegen die Bremsscheibe, nachdem das Lüftspiel gegen die Kraft der Rückstellfedern 22 überwunden ist, welche sich an einem Anschlag 23 abstützen, der an einer Verlängerung 29 des Bauteiles 13 der Nachstellvorrichtung vorgesehen ist. An ihrem anderen Ende stützen sich die Rückstellfedern 22 un einer Scheibe 30 ab, die um die Mutter 11 angeordnet ist.

Die in der Hülse 9 vorgesehene Nut zur Aufnahme des Endes des Federbandes 12 hat eine größere Breite, als das Federbandende dick ist. Somit verbleibt ein Spalt, der im wesentlichen das Lüftspiel zwischen dem Bremsbelag 14 und der Bremsscheibe bestimmt. Bei Belagabnutzung bewegen sich die Kolben 4 weiter, als es dem Weg des Lüftspiels entspricht. Dabei wird die Hülse 9 mit dem schrägen Schlitz 21 durch das Federband 12 gesperrt und von dem Kolben über das Bauteil 13 der Nachstellvorrichtung und dem an diesem anliegenden Federband 12 mitgenommen. Gleichzeitig wird über den Stift 20 die Mutter 11 auf der Nachstellspindel 1 verdreht. Der so erreichte Nachstellschritt ist sehr klein und entspricht nicht dem Gesanmveg des Kolbens. Die Satteldehnung und die Belagzusammendrükkung bleiben dadurch praktisch unberücksichtigt. Dc größte Teil der Bremsung bewegt sich in der Praxis im unteren Druckbereich, wobei bei den einzelnen Bremsungen kaum meßbare Belagabnutzungen auftreten.

Wird die Bremse jedoch betätigt, ohne daß Bremsbeläge eingebaut sind, was besonders beim Belagwechsel und Entlüften der Bremsanlage vorkommen kann, dann wird der zulässige Kolbenhub bzw Nachsiellhub überschritten, wodurch die Nachstellvorrichtung beschädigt wird.

Bei der dargestellten Nachstellvorrichtung legt sich bei Überschreiten des zulässigen Hubes die Hülse 9 an einen Anschlag 10 der Mutter 11 an. falls aus irgendeinem Grund der Hub größer als »s« ist. Dadurch wird der Hub der Nachstellvorrichtung begrenzt und die Nachstellung selbst blockiert. Bei weiterem Druckaufbau wird der Ring 3 über die abgeschrägte Kante 6 der Nut 5 des Kolbens 4 radial nach innen verformi und tritt in die Nut 2 des Bauteiles 13 der Nachstellvorrichtung ein, so daß der Kolben 4 an dem Bauteil 13 vorbeiglciten kann. In diesem Fall ist die Nachstellvorrichtung mit dem Gehäuse fest verbunden und der Kolben 4 kann frei aus dem Zylinder herausgleiten, ohne daß eine Beschädigung der Nachstellvorrichtung eintritt.

Der Kolben kann wie bei jedem anderen Radzylinder mit nur wenig Kraft wieder eingepreßt werden. Dabei schnappt der Ring 3 hör- und fühlbar in die Nut 5 des Kolbens 4 ein.

Die Abschrägung ist an der von dem Bremsbelag abgewandtcn Kante der Nut 5 in dem Kolben 4 vorgesehen. In alternativer Weise könnte die Abschrägung auch an der dem Bremsbelag zugewandten Kante 7 der Nut 2 des Bauteiles 13 der Nachstellvorrichtung vorgesehen sein, in diesem Fall würde der Sprengring 3 in die Nut 5 des Kolbens 4 hineingedrückt werden, falls eine übermäßige Axialkraft auf den Kolben ausgeübt wird.

Durch die beschriebene Ausbildung der Nachstellvorrichtung ist eine Beschädigung der Nachstcllvorrichtungstcile bei übermäßigem Druck und bei Überschreiten des Nachstellhubes ausgeschlossen und es werden, unter anderem, Montagefehler beim Belagwechseln. Entlüften der Bremsanlage u. dgl. vermieden, was bei einer Betätigung der Bremse ohne eingebaute Bremsbeläge vorkommen kann.

Dabei wird bei abgenutzten Belägen die Nachstellvorrichtung mechanisch zurückgeschraubt. Das geschieht durch eine von außen am Sattelgehäuse betätigbare Rückstelleinrichtung für die Njchstellspindel 1. Bei der an der linken Seite der Zeichnung dargestellten Nachstellvorrichtung ist die Nachstellspindel 1

mit einem Vierkant oder Sechskant 16 an seinem Hnde versehen und weist ein Außengewinde auf. auf dem eine Kontermutter 15 sitzt. Zum Zweck der Nachstellung wird die Kontermutter 15 gelöst, woraufhin die Nachstellspindel 1 mittels eines geeigneten Werkzeuges so lange verdreht wird, bis der Kolben 4 seine Endstellung erreicht hat, anschließend wird die Kontermutter 15 wieder festgezogen.

Bei der an der rechten Seite dargestellten Ausführungsform ist in dem Sattelgehäuse ein Ritzel 26 drehbar, jedoch axial nicht verschiebbar angeordnet, das in eine entsprechende Gegen-Vcrzahnung an dem Finde der Nachstellspindel eingreift.

Die an der rechten Seite der Zeichnung dargestellte mechanische Handbetätigungseinrichtung weist eine Welle 24 auf. in deren Aussparung ein Stößel 25 angeordnet ist, welcher in eine Aussparung in dem Kopfende der Spindel 1 eingreift. Bei Drehung der Welle 24 mittels eines daran befestigten Betätigungshebels durch ein Handbremsseil bewegt der Stößel 25 die Nachstellspindel 1 in Richtung der Bremsscheibe, so daß die Bremsbeläge 14 durch Aklionskraft bzw. Reaktionskraft an die Bremsscheibe angelegt werden. Beim Lö- sen der mechanischen Handbremse wird die Rückstellbewegung des Kolbens unterstützt durch die Feder 28 welche auf einen Bund an der Spindel 1 drückt und sich an ihrem anderen Ende an einem flanschartigen Teil 27 abstützt, das in dem Gehäuse befestigt ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Selbsttätige Nachstellvorrichtung für Scheibenbremsen mit einer im Sattelgehäuse angeordneten. mit dem von einer Rückstellfeder beaufschlagten Kolben in Verbindung stehenden Nachstellspindel und einer mit dieser verschraubten Nachstellmutter. die über ein Gesperre in Abhängigkeit vom Kolbenhub relativ zur Spindel im Nachstellsinn verdrehbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Nachstellvorrichtung über ein Bauteil (13) im Kolben (4) gehalten ist, und daß zwischen dem Bauteil (13) und dem Kolben (4) eine bei Überschreitung der zulässigen Axialkraft lösbare, aber wieder herstellbare Verbindung (2,3,5) vorgesehen ist.

2. Nachstellvorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil (13) die Nachstellvorrichtung ringförmig umgibt und in den Kolben

(4) eingesetzt ist, und daß die Verbindung (2. 3, 5) aus einem in benachbarte Nuten (2, 5) im Bauteil (13) und im Kolben (4) eingerasteten, elastisch verformbaren Ring (3) besteht, wobei eine der beiden Nuten (2,5) so tief ist, daß der elastisch verformbare Ring (3) vollständig in sie hineindrückbar ist.

3. Nachstellvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die der lieferen gegenüberliegende flachere Nut (2 oder 5) eine Abschrägung (6) aufweist.

4. Nachstellvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschlägung (6) an der von dem Bremsbelag abgewandten Kante der Nut

(5) in dem Kolben (4) vorgesehen ist.

5. Nachstellvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschrägung an der dem Bremsbelag zugewandten Kante der Nut (2) des Bauteils (13) der Nachstellvorrichtung vorgesehen