DE1943570A1

DE1943570A1 - Innenbacken-Trommelbremse mit Nachstellvorrichtung

Info

Publication number: DE1943570A1
Application number: DE19691943570
Authority: DE
Inventors: Pauwels Maurice Prudent; Burnett Richard Thomas
Original assignee: Bendix Corp
Current assignee: Bendix Corp
Priority date: 1968-08-29
Filing date: 1969-08-27
Publication date: 1970-04-30
Also published as: GB1222936A; ES370996A1; US3540554A; FR2016564A1

Description

Innenbacken—Trommelbremse mit Nachstellvorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Innenbacken-Trommelbremse mit mindestens einer Betätigungsvorrichtung, die die Bremsbacken, gegen die Bremstrommel drückt, und einer Nachstellvorrichtung, die funktionell zwischen der Betätigungsvorrichtung und dem benachbarten Ende einer Bremsbacke angeordnet ist, um bei Abnutzung der Reibbeläge die Bremsbacke nachzustellen, wobei die innerhalb des Gehäuses der Betätigungsvorrichtung angeordnete Nachstellvorrichtung einen aus dem Gehäuse vorschiebbaren, an dem betreffenden Ende der Bremsbacke anliegenden Abschnitt aufweist und durch eine flexible Manschette, die dicht zwischen dem Gehäuse und dem vorschiebbaren Abschnitt der Nachstellvorrichtung angeordnet ist, gegen Schmutz von außen geschützt 1st.

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Is hat sich als notwendig erwiesen, die Betriebselernente * .der Machstellvorrichtung gegenüber der Umgebung, wie sie durch den Bereich der Bremse und insbesondere der Bremsbacken gegeben ist, abzudichten, um eine einwandfreie Betriebsweise der Nachstellvorrichtung sicherzustellen. »Somit wurden die Betriebselemente der Nachstellvorrichtung im allgemeinen durch gummiartige Manschetten gegen Verschmutzung geschützt. Es wurde jedoch festgestellt, daß die Manschetten sehr rasch zerstört werden, was von den sehr t großen örtlichen Temperaturen und der Tatsache, daß heiße Staubteilchen und abgetragene Teile der Bremsbeläge beim Bremsen gegen die Manschetten geschleudert werden, herrührt. In dem eingeschränkten Bereich, in dem die Nachstellvorrichtung eingebaut werden muß, ist jedoch nicht genügend Raum vorhanden, um übliche Schutzgehäuse vorsehen zu können, die dennoch die erforderliche axiale Ausfahrbewegung der Nachstellvorrichtung zulassen.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Trommelbremse mit automatischer Nachstellvorrichtung zu schaffen, die während einer beträchtlich langen Zeit eine bis jetzt nicht erreichbare Betriebssicherheit hat. Die Trommelbremse ist erfindungsgemäß gekennzeichnet durch eine als ausdehnbare SohutakÖrper ausgebildete, die Manschette umgebende Wärmeabßchiramng* die elastisch verformbar ist, um sioh der bei An- , legen der Bremsbacken erfolgenden Bewegung der flexiblen Man-. eohett« anpassen au können«

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Der ausdehnbare Schutzkörper, der die elastische Manschette gegen V/orme und heiße Staubteile sowie abgetragene (Teile der i?eibbeläge schützt, weist, in vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung, mehrere relativ zueinander bewegbare, axial verlaufende Abschnitte auf und besteht vorzugsweise aus einem schraubenförmig und/oder spiralförmig gewundenen Draht, der mit seinem ein-^n linde am Gehäuse der Nachstellvorrichtung befestigt ist.

Anhand der Zeichnungen wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. Ί eine Trommelbremse,

einen Längsschnitt durch die Betätigungs- und Nachstellvorrichtung der in Fig. 1 gezeigten Trommelbremse,

Fig. 5 eine Ansicht längs der Linie 3*" 3 in Fig. 2,

?ig. 4 eine Ansicht der Nachstellmutter und des Klinken Körpers,

^ig. 5 eine vergrößerte Ansicht der flexiblen Manschette und des ausziehbaren Deckefe (bei gelöster Bremse),

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Fig. 6 eine vergrößerte Ansicht der flexiblen Manschette und des ausziehbaren Deckels (bei angezogener Bremse). .

Die in Fig. 1 gezeigte Trommelbremse weist eine Momentenplatte 10 auf, die an einem stationären Teil eines Fahrzeugs, beispielsweise einem Achsflansch, durch Bolzen (nicht gezeigt), die durch über den Umfang verteilte Löcher 12 verlaufen, befestigt ist. Die Momentenplatte weist Stützränder 14- auf, auf denen zwei T-förmige Bremsbacken 16, 18 mit Reibbelägen 20, 22 gleitbar gelagert sind. Die Momentenplatte weist ferner zwei sich diametral gegenüberliegende Nachstellvorrichtungen mit zylindrischen Gehäusen 32 auf, von denen jedes einen gleitbaren Kolben 34- und einen gleitbaren Kolben 36 enthält (Fig.2). In jedem Gehäuse 32 sind zwei Anschlagsflansche 38 angeordnet. Bei gelöster Bremse liegen der Kolben 34- und der Kolben 36 an den Anschlagsflanschen 38 a^v während beim Bremsen einer der Kolben (je nach der Drehrichtung) an den Anschlagsflanschen 38 anliegt. Der Kolben 34- und der Kolben 36 werden durch einen Keilkörper 4-0 auseinandergedrückt, der in an sich bekannter Weise ausgebildet sein kann (wie beispielsweise in den USA-Patentschriften 2.527.126 und 3.362.506 gezeigt). Zwei Rückholfedern 4-2 holen die Bremsbacken und somit die Kolben in die Bremsentlastungsstellung zurück.

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Es wird nun auf Fig. 2 bezug genommen. Der Kolben 34 besteht aus einer Hülse 44, einer drehbaren Nächstellmutter 46, die einen verzahnten Klinkenkörper 48 trägt, und einer nicht drehbaren Nachstellschraube 50. Die Nachstellmutter 46 ist innen hohl und mit einem Innengewinde versehen, in das die Nachstellschraube 50 eingeschraubt ist. Die Nachstellschraube 50 hat einen T-förmigen Querschnitt. Mit der Nachstellschraube 50 ist ein Stift 52 drehfest verbunden, der einen Schlitz 54 aufweist, in dem ein Ende der zugehörigen Bremsbacke gleitend aufgenommen ist. Am äußeren Ende des Kolbens 36 befindet sich ein Schlitz 56, in dem das eine Ende der zugehörigen Bremsbacke gleitend sitzt.

Eine Federspange 58 weist einen Flansch 60 auf, der innerhalb einer von mehreren Nuten 62 am Außenrand der Nachstellschraube 50 angeordnet ist, und ist mit einer öffnung 64 versehen, die mehrere an Abflachungen des Stiftes 52 angepaßte Abflachungen aufweist, um eine Drehung zwischen dem Stift 52 und der Federspange 58 zu verhindern. Da die Bremsbacke 18 im Schlitz 54 sitzt, wird eine Drehung des Stiftes durch die Bremsbacke verhindert, und somit wird normalerweise auch eine Drehung der Nachstellschraube 50 verhindert, da die Federspannge 58 sich nicht drehen kann. Wenn, jedoch am Rand 62 der Nachstell_ schraube 50 ein Werkzeug angesetzt wird, kann die Nachstellschraube 50 gedreht werden, wobei der Plansch 60 bei Drehen -

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der Schraube 50 aus den. Nuten rutscht, um von Hand verstellt werden zu können.

Es wird nun auf Fig. 4 bezug- genommen. Auf der Nachstellmutter 46 sind zwei in Umfangsrichtung mit Abstand angeordnete, bogenförmige Flansche 66_T 68 vorgesehen, die sich axial zur Bohrung erstrecken; auf dem Klinkenkörper 4-8 sind zwei in Umfangsrichtung mit Abstand zueinander angeordnete, bogenförmige Flansche 70, 72 vorgesehen, die die Flansche 66 und 68 umgeben. Die Ränder 74·, 76 des Flansches 70, der Rand 78 des Flansches

W und die Ränder 80, 82 des Flansches 68 bilden Anschläge für einen im wesentlichen U-förmigen oder harrklammerförmigen . Federteil 84-, der zwei Schenkel 86, 88 aufweist. Die Anschlags. ränder 74, 76, 82 und 78 definieren eine Nut, in der Teile des Federteils 84- sitzen. Das geschlossene Ende des Federteils sitzt in den Anschlagsrändern 74-, 78 des Klinkenkörpers 48, das freie Ende des Schenkels 86 sitzt in der Nut 76 des Klinkenkörpers 48', und das freie Ende des Schenkels 88 sitzt in der Nut 82 der drehbaren Nachstellmutter 46. Die Nächstellmutter 46 weist eine Ringschulter 90 auf, an der ein ringförmiger Abschnitt 92 des Klinkenkörpers 48 angreift. Da der Federteil 84 in den entsprechenden Nuten des Klinkenkörpers 48 und der Nachstellmutter 46 angeordnet ist, wird der Klinkenkörper in einer festgelegten axialen Beziehung relativ zur Nachstellmutter 46 gehalten. Der elastische Schenkel 86 wirkt auf den Anschlagsrand 76 und sucht den Klinkenkörper

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entgegen dein Uhrzeigersinn zu drehen. Das geschlossene Ende des Federteils 84 greift am Rand 80 der Nachstellmutter 46 an, um die Drehung des Klinkenkörpers 48 entgegen dem Uhrzeigersinn zu begrenzen und die Betriebsstellung des Klinkenkörpers 48 auf der Nachstellmutter 46 zu fixieren. Das geschlossene 'Snde des Federteils 84 ist schmaler als der Abstand zwischen den Rändern 80 und 85 der Flansche 86 bzw. 66, so daß ein Spielraum vorhanden ist, in dem das geschlossene Ende des Federteils 84 gleiten kann; der Klinkenkörper 48 ist somit relativ zur Nachstellmutter 46 drehbar.

An der Unterseite des Klinkenkörpers 48 befinden sich mehrere 'iühno 94, in die eine Klaue 96 greifen kann. Die Klaue 96 ist auf einem am Gehäuse 32 befestigten Bolzen 98 schwenkbar gelagert (Fig. 3)· Das Ende der Klaue 96 wird durch eine ^!?eder 100 in Eingriff mit den Zähnen 94 gedruckt. Die Beziehung zwischen der Klaue 96 und den Zähnen 94 ist derart, daß nach Rückkehr des Kolbens 34 in die Bremsentlastungsstellunf? die Klaue 96 eine Drehkraft auf den Klinkenkörper 48 ausübt und ihn im Uhrzeigersinn zu drehen sucht. Die·Federkraft der Schenkel 86, 88 ist derart, daß nach normalem Lösen der Bremse die Kraft, die von der Klaue 96 auf den Klinkenkörper 48 ausgeübt wird, kleiner ist als die Federkraft der Schenkel 86, 88, wodurch die auf den Klinkenkörper 48 ausgeübte Drehkraft über den Federteil 84 auf die !"•Jachstellmutter 46 übertragen wird und sie im Uhrzeiger-

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sinn zu drehen sucht. Wenn die auf den Klinkenkörper 4-8 ausgeübte Kraft der Klaue 95 größer als die "federkraft der Schenkel 86-, 88 ist., dreht sich der Klinkenkörper 4-8 entgegen der Kraft des Federteils 84- im Uhrzeigersinn relativ zur Tlachstellmutter 4-6. Die dargestellte Nachstellvorrichtung sowie' eine abgewandelte Ausführungsform der Nachstellmutter und des Klinkenkörpers sind in der USA-Patentschrift 3.24-6.723 beschrieben.

Der funktionell ο Aufbau der in Fig. 2 gezeigten' Wachstenfc vorrichtung iot empfindlich gegen Schmutz und arbeitet nrö~>· licherweise nicht mehr zufriedenstellend, was eine vorzeitige Handnachstellung oder Wartung erfordert. Aus diesem Grund ist eine flexible Manschette 102, die eine innere .'·ΓΓ-nung 104- und eine äußere.ringförmige Befestigungsflache aufweist, an einem gewindefreien- Abschnitt 108 der Nachstellschraube 50 und dem ringförmigen Flansch 110 des Gehäuses 32 angebracht, um die Nachstellvorrichtung gegen Schmutz zu schützen. Wie in Flg.. 5 zu sehen, ist mit d.;ⁿ flexiblen Manschette 102 ein Metallring 112 einstüc^l·-; gegossen, der unter HeibüngsSchluß an dem ringförmigen »''lr.nsch 110 dicht angreift, um sicherzustellen, daü die Mnnsc^ette im Betrieb mit dem Gehäuse 32 fest verbunden bleibt, .is wurde festgestellt, daß die flexible Fom;chett-e zufriedenstellend arbeitet, wenn sie aus Gummi oder gummiähnlicrem

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Material besteht; jedes beliebige Material, das den .Schmutz abhält, würde jedoch den notwendigen Schutz liefern.

Wenn auch zahlreiche elastische oder gummiartige Materialien

gefunden wurden, die die Nachstellvorrichtung zufri^Lensteilend gegen Schmutz schützen können, ist jedoch keines zufriedenstellend im Hinblick auf die Lebensdauer in der heißen Umgebung der Enden der Bremsbacken, wo extreme örtliche Temperaturen auftreten und Fremdkörper, bestehend aus abgetra_ gsnen vtücken der Rei'obeläge sowie otaub,beim Bremsen von
der Hinterkante der Bremsbacke weggeschleudert werden. Die große Umgebungsv/ärme und die erhitzten Teilchen beschädigen rasch die flexible Manschette und zerstören somit ihre Schutzeigenschaften, ^rfindungsgemäß ist eine Wärmeabschirmung in ^T|1or.Ti eines ausziehbaren metallenen Schutzkörpers 114 vorgesehen, zu dem ein Deckel 116 gehört, der mit dem ringförmigen Außenrand 118 der flexiblen Manschette 102 in Reibungs_ eingriff steht. 0er Schutzkörper 114 besteht aus einem spiralförmig gewundenen elastischen Draht, der in der Bremsentlastungsstellung (Fig. 5) einen die flexible Manschette 102 um ebenden Konus bildet. Der ausziehbare, metallene
r>;hutzkorper 114 könnteÄenso aus mehreren unabhängig voneinander bewegbaren, axial verlaufenden Segmenten oder mehreren axial teleskopierbaren Teilen bestehen. Die konische Form des Schutzkörpers 114 dient somit als Hitzeschild für .

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die flexible Manschette 102, das sie gegen die hohe Umre-. bungstemperatur schützt und insbesondere die heißen isremsbelagteilchen daran hindern, die flexible Manschette 102 zu beschädigen.

In Fig. 6 ist die Nachstellvorrichtung in der 3remsstellung gezeigt, in der der gleitbare Kolben 34 durch den Keilkörpsr 40 axial aus dem Gehäuse 32 herausgeschoben ist, so daß dio Bremsbacken (nicht gezeigt) mit der Bremstrommel in Reibungseingriff treten. Wie in der Zeichnung dargestellt, stehen die innere Öffnung 104 der flexiblen Manschette 102 mit dem ^:ewindefreien Abschnitt 108 der Wachstellschraube 50 und der äußere Ringflansch 110 der Manschette mit dem Gehäuse 32 in Reibungseingriff. Wenn die flexible Manschette 102 axial ausgedehnt v/ird, paßt sich der Schutzkörper 114 der äußaren Form der Manschette 102 an und dehnt sich mit ihr. Wenn die Bremse entlastet wird, kehren der Kolben 34 und die Manschette 102 in ihr ursprüngliche Stellung zurück, und der Sehutzkörper nimmt ebenfalls wieder die in Fig» 5 gezeigte Stellung * ein.

Zwischen dem Gehäuse 32 und dem Kolben 36 ist ein flexible Manschette 103 angeordnet (Fig. 2), die ebenfalls die Anordnung gegen Schmutz schützt. Die Manschette 103 wird von einem ausdehnbaren metallenen Schutzkörper 115i bestehend aus einem spiralförmig gewundenen Draht, umgeben, der die Manschette ge_

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gen -"lie hohe lim :ebungstemperatur und die tieißen Teilchen schützt;.

Zur "S.el-'orfcerung der Betriebsweise sei angenommen, daß sich die ^emstrommel in Richtun«" des Pfeiles A dreht; bei Bet·'.ti,-'rung des -Ceilkörpers 4-0 bewegen sich der Kolben 34- und der Kolben 36 auseinander, wobei sich die Bremsbacken 16,, 1B ϋ^: 3r die kolben 36 an den Anschlagsflanschen 38 abstützen. Die -Clau3 96 wird durch die Fe'der 100 um den Bolzen 9^q .;; .schienst nn\ folgt der Axialbewegung der Zähne 94- we ^:: vom :oh--use. -Jenn. sich der Kolben '■}% um einen bestimmten Se__ tra; in die Breyisb^tatigun^srichtung bewegt hat, rastet die "laue 9? in einem neuen Zahn des Klinkenko rp er s -4-8 ein, und ' na cn int lasten des auf den Keilkörper wirkenden Betäti jun.^s- !r-icTT holen ^ie i'icicholfedern 4-2 den Kolben 34- in seine nor-Tpalr? tellunr:, in aer er an dem Änschla.jsflansch 38 anliegt, "ur''io»:. 7'.ti ro nc! d .?r Kolben 34- in seiner --remsentlastunASstellun-zuröckkehrt, vjird die Klau'i 96 in P.ichtung des Gehäuses T-oπ;·'"-.renkt, <-Jo-5urch eine im Uhrzeigersinn gerichtete Dreh- '■:iro ^;>t 3ui" -ien 'linkenkörper 4-8 ausgeübt wird. Die auf den ^:%li.n conk;):-p-.-r' -r- -us ;e;:bte Dreh^;traft v/ird üb ar den Federteil 86 auf dii -ioc^.'tsllniutter 4-6 übertragen und dreht dadurch* die "'aehr.tellmutter, v/odurch die Nachstellschraube 50 in ■rii-'jlsr ^if.htun.'" urn einen ber.tirnmten Betrag verschoben wird,

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was eine automatische Nachstellung eier Bremse bewirbt.

In Fig. 5 ist die Nachstellvorrichtung-in der Bremsentlastungsstellung dargestellt," und wenn d-τ i'Gil'-Qrpir 40 betätigt wird, um die Bremsbacken 1S, 18 mit d -r ^!'.remGtrommel in Singriff zu rücken, bewegt sich der 'kolben Vl in agirier ~iichtun;j in die Bremsbetatigungsstellun;;. :,^renn die Bremsen über den Äeilkörper 40 betätigt ^rTerden, wird die Manschette

102 axialwe'j; vom Gehäuse 52 verschoben, am der Bewe^un·"·· dar Nachstellschrauoe 50 zu folgen. Wenn sich die Manschette ^02 axial bewegt und den metallenen' Schutz körper 11^;i ausdehnt, paßt sich der Schutzkörper 114 der Form der ^Γ'^:·.τ sehet te 102 an und bewegt sich mit ihr. Nach^r Lösen -3or -.remse '^ehron -sowohl die Manschette 102 wie auch der metallene ochutzkörp s'r 114 in ihre ursprüngliche Form zurück.

In der gleichen ^:-/eise wird bei Bremsbetätigum-:; der Kolben y^p-(Fig. 2) gegen die Bremstrommel verschoben. Die Manschetfce

103 wird 'durch den Kolben 36 vom Gehäuse 32 wegbev/e^rt. Gomit wird der metallene ßchutzkörper 115 ebenfalls ausgedehnt, der sich somit der Form der Manschette 103 anpaßt. Nach Lösen der· Bremse kehren dx3 Manschette 1Ü'3 und der metallene vchtvt··- körper 114 in ihre ursprüngliche Lage und Form zurück.

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Claims

Pat entansprüche

1J Innenbacken-Trommelbremse mit mindestens einer Betätigungsvorrichtung, dio die Bremsbacke gegen die Bremstcoinmel drückt, und einar Nachstellvorrichtung, die funktionell zwischen der Betätig.«![^vorrichtung und dem benachbarten l'nde einor Bremsbacke angeordnet ist, um bei Abnut;i5un^rj der Reibbeläge die Bremsbacke nachzustellen, wobei die innerhalb des Gehäuses der Betätigungsvorrichtung angeordnete Nachstellvorrichtung einen aus dem Gehäuse vorschiebbaren, an dem betreffenden Ende der Bremsbacke anliegenden Abschnitt aufweist und durch eine flezible Manschette, die dicht zwischen dem Gehäuse und dem vorschisbba r-en Abschnitt der Nachstellvorrichtung angeordnet ist, gegen .Ochmutz von außen geschützt ist,

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gekennzeichnet durch eiae als ausdehnbarer Schutzkörpor (114-) ausgebildete, dio Manschette (102) umtobende /^:"rnieabschirmung, die elastisch verformbar ist, um sich der bei Anlegen der Bremsbacken erfolgenden Bewe^un - dor ^f'lexiblen Manschette anpassen au können.
2. Innenbacken-Troramolbrerase nach Anspruch 1, dadurch :re_ . kennzeichnet, daß der Schutzkörper (11'J-) mehrere relativ

fc zueinander bev/egbare, axial verlaufende Abschnitte aufweist.
3. Innenbacken-Tronimelbremse nach Anspruch. Λ oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schutzkörper (114)" aus einem schraubenförmig und/oder spiralförmig gerundeten Draht besteht, der mit seinem einen Ende am Gehäuse (32) der Nachstellvorrichtung befestigt ist.

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