DE2019532C3 - Mechanische Betätigungsvorrichtung für eine auch hydraulisch betätigbare Teilbelag-Scheibenbremse - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine mechanische Betätigungsvorrichtung für eine auch hydraulisch betätigbare Teilbelag-Scheibenbremse nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Eine derartige Vorrichtung ist aus der britischen Patentschrift 10 61547 bekannt Sie wirkt auf einen Bremskolben eines hydraulischen Bremszylinders, an '-■n ein Bremsbacken angrenzt Die mechanische oder hydraulische Bewegung dieses Bremskolbens bringt den Bremsbacken in Anlage an eine Bremsscheibe. Die mechanische Betätigungsvorrichtung umfaßt dabei eine den Boden des Bremskolbens beaufschlagende Betätigungsstange. Diese weist einen im Bremszylinder angeordneten Radialflansch auf, in dem Kugeln in rampenartigen Ausnehmungen einsitzen. Die Kugeln stützen sich und damit den Radialflansch der Betätigungsstange am Boden des Bremszylinders ab. Die Betätigungsstange durchsetzt den Boden des Bremszylinders und ist außerhalb des Bremszylinders mit einem Hebel drehfest verbunden. Wenn dieser Hebel verschwenkt wird, ergibt sich aufgrund der Nockenfunktion der in den Ausnehmungen sitzenden Kugeln sowohl eine Drehung als auch eine axiale Bewegung der Betätigungsstange.

Zwischen Bremskolben und Betätigungsstange liegt eine Nachstellvorrichtung, welche der automatischen Verschleißnachstellung dient Sie enthält eine mit der Betätigungsstange verschraubbare Nachstellmutter, welche die Lösestellung des Bremskolbens bestimmt

Bei dieser Vorrichtung wird das Spiel in der Nachstellvorrichtung mit derselben Obersetzung überwunden, mit der auch die Bremse eingerückt wird.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine mechanische Betätigungsvorrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß der kraftlose Anlegehub rasch mit geringer Übersetzung,¹ der eigentliche Bremshub dagegen mit größerer Obersetzung erfolgt

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Hauptanspruchs beschriebene Erfindung gelöst Dabei ist es ar sich aus der französischen Patentschrift 12 52 161 bekannt, eine Bremse durch gegensinnig bewegbare Hebel mechanisch zu betätigen.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung arbeitet zweistufig: Die erste Stufe besteht darin, daß der erste Hebel mit der Betätigungsstange verschwenkt wird. Dabei wird das Spiel in der Nachstellvorrichtung beseitigt, was sehr rasch geschieht In der zweiten Stufe bewegt sich dann der zweite Hebel mit dem Steuerkörper, wodurch die Bremse angelegt wird. Diese Bewegung erfolgt mit sehr viel geringerer Geschwindigkeit, mit größerer Untersetzung also, was de» Kraftaufwand verringert

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert; es zeigt

Fig.! einen Axialschnitt durch einen Radbremszylinder mit einer mechanischen Betätigungsvorrichtung gemäß der Erfindung,

F i g. 2 einen Schnitt gemäß Linie 3-3 der F i g. 1,

F i g. 3 einen Schnitt längs einer der in F i g. 2 gezeigten, die Anstiegsfläche bildenden Ausnehmung.

In einem Bremszylinder 10 ist ein Kolben 12 verschiebbar, jedoch drehfest angeordnet, der bei Beaufschlagung mit einem über den Einlaß 14 zugeführten Strömungsmitteldruck den Bremsbacken 16 gegen die Bremsscheibe 18 andrückt Außerdem ist eine Verschleiß-Nachstellvorrichtung 20 vorgesehen, die weiter unten im einzelnen beschrieben wird. Die Verschleißnachstellvorrichtung 20 ist zwischen dem Kolben 12 und einer Betätigungsstange 22 angeordnet, die durch den Boden 24 des Zylinders 10 verläuft und durch einen starr mit dem Ende der Betätigungsstange 22 verbundenen Hebel 30 gedreht werden kann.

Die Nachstellvorrichtung 20 enthält eine mit einem Innengewinde versehene Nachstellmutter 32, die auf das mit einem steil ansteigenden Gewinde versehene Ende 34 der Betätigungsstange 22 aufgeschraubt ist, wobei die Betätigungsstange in einer im Kolben 12 ausgebildeten Axialbohrung verläuft. Die Nachstellmutter 32 ist mit einem Radialflansch 36 versehen, der über ein Druck-Kugellager 38 an einer Scheibe 40 anliegt, welche mittels eines Federrinpes 42 an der Schulter des Kolbens 12 gehaltert wird. Auf die Nachstellmutter 32

ist eine Schraubenfeder 44 gewickelt die mit ihrem einen Federende im Kolben 12 einsitzt

Die Betätigungsstange 22 verläuft durch den Boden 24 des Zylindergehäuses; ein Hebel 30 ist mit dem äußeren Betätigungsstangenende starr verbunden. Die Betätigungsstange 22 ist ferner zwischen der Kolbenrückseite und dem Boden 24 des Zylinders mit einem Radialflansch 26a versehen, in dem drei Ausnehmungen angeordnet sind, weiche geneigte Rampenflächen aufweisen und zur Aufnahme von Kugeln 27 dienen. Die ι ο Kugeln 27 sitzen ferner in entsprechenden Ausnehmungen. Diese sind in einer Druckplatte 28a ausgebildet, die fest mit einem rohrförmigen Verlängerungsstück 48 verbunden ist, das koaxial zur Betätigungsstange 22 verläuft und einen einstückig angeformten Hebel 31 enthält

Fig.3 zeigt im Schnitt eine der oben genannten Ausnehmungen 29, wobei der Neigungswinkel »A« der Rampenfläche in der Größenordnung von 10° liegt, jedoch natürlich auch größer oder kleiner gewählt werden kann; gegebenenfalls läßt sich auch eine veränderbare Neigung vorsehen.

Auf der Betätigungsstange 22 sind Tellerfedern SO angeordnet, die den Flansch 26a und die Druckplatte 28a zusammendrucken und dadurch die Kugeln 27 festklemmen.

Der Flansch 26a, die Druckplatte 28a und die dazwischenliegenden Kugeln 27 werden durch die Tellerfedern 50 gegen den Zylinderboden 24 gedruckt Zwischen dem Zylinderboden 24 und der Druckplatte 28ä ist ein Nadeldrucklager 52 vorgesehen, das während der Drehung die Reibungskräfte herabsetzt Die Hebel 30 und 31 sind winkhg zueinander angeordnet, wobei der Winkel in der Größenordnung zwischen 60 und 120° liegen kann. Ihre freien Enden können mittels einer Verstellvorrichtung aufeinander zu bewegt werden. Diese enthält ein Hüllrohr 54, das an seinem einen Ende am freien Ende des Hebels 30 anliegt, sowie ein Kabel 56, das gleitend im Hüllrohr angeordnet und mit seinem Ende mit dem freien Ende des Hebels 31 verbunden ist Eine Druckfeder 58 ist zwischen den Enden der Hebel 30 und 31 auf das Kabel 56 geschoben. Eine Scheibe 60, die den Tragkörper des fest mit der Betätigungsstange 22 verbundenen Hebels 3ti bildet enthält einen gabelförmigen Abschnitt, der aus zwei radial verlaufenden Fingern 62 und 64 besteht Diese können an einer fest mit dem Zylinder 10 verbundenen Schraube anschlagen und so die Winkelverstellung des Hebels 30 auf wenige Grad begrenzen, wobei jedoch die Drehbewegung des Hebels 31 nicht behindert wird. so

Nunmehr wird die Betriebsweise der in den F i g. 1 und 2 gezeigten mechanischen Bremsbetätigungsvorrichtungen beschrieben. Die Gleitbewegung des Kabels 56 in seinem Hüllrohr 54 entgegen den Reibungskräften und der Kraft der Rückstellfeder 58 führt zu einer Drehung der Hebel 30 und 31 in entgegengesetzter Richtung, wobei die Hebel aufeinander zu bewegt werden. Infolge der Drehbewegung der Hebel werden der Flansch 26a bzw. die Druckplatte 28a in Drehung versetzt ω

Während eines ersten, mit einer geringen Kraftanstrengung durchführbaren Bewegungsschrittes drehen sich die beiden Hebel 30, 31 im wesentlichen um den gleichen Winkel. Bei einer Drehung der mit Gewindegängen versehenen Betätigungsstange 22 würde die Nachstellmutter 32 normalerweise in der gleichen Richtung verdreht; da diese dadurch jedoch in einem Drehsinn beaufschlägt wird, dem sich die Schraubenfeder 44 widersetzt, und sie sich infolgedessen nicht drehen kann, verschiebt sie sich und nimmt das Arbeitsspiel auf, bis sie gegen den Kolben 12 anschlägt Wegen der großen Ganghöhe der Verschraubung zwischen dem Gewindeabschnitt 34 und der Nachstellmutter 32 wird für die dazu erforderliche Axialverschie bung nur eine geringe Winkelverstellung des Hebels 30 benötigt

Nachdem die Nachstellmutter 32 gegen den Kolben 12 angeschlagen hat, kann der Gewindeabschnitt 34 der Betätigungsstange 22 nicht weiter verdreht werden, da der Kolben 12 gegenüber dem Bremsbacken drehfest gehaltert ist Nunmehr beginnt der zweite Schritt der mechanischen Bremsbetätigung, der im Vergleich zu dem ersten Schritt, der als »Totgang«-Hub bezeichnet werden könnte, »Arbeitshub« genannt werden könnte.

Da die mit dem Gewindeabschnitt 34 versehene Betätigungsstange 22 und ihr zugehöriger Stellhebel 30 zum Stillstand gekommen sind, bewirkt nun das Kabel lediglich eine Drehung des Hebels 31 und der daran befestigten Druckplatte 28a. Wenn die Kugeln bei einer Drehung der Druckplatte 28a auf den Rampenflächen der entsprechenden Ausnehmungen hinaufwandern, wird die Druckplatte 28a unter Zwischenschaltung des Nadellagers 52 gegen den Boden 24 des Zylinders 10 gedrückt

Die am Hebel 31 angreifende tangential Kraft wird in eine verstärkte Axialkraft umgewandelt, die durch den Gewindeabschnitt 34 der Betätigungsstange 22 mittels der am Gewindeabschnitt 34 verriegelten Nachstellmutter 32 an den Kolben 12 übertragen wird.

Der Finger 64 liegt an der im Zylinder 10 befestigten Schraube 66 an. Dadurch läßt sich die Übertragung eines unzulässig hohen Drehmoments auf die Nachstellmutter 32 und den an der Betätigungsstange 22 ausgebildeten Gewindeabschnitt 34 verhindern. Außerdem erfolgt auch während der hydraulischen Betätigung der Bremse, bei der infolge der Reaktionskraft beide Hebel im Drehsinn beaufschlagt werden, eine Zwangsführung zwischen dem Finger 64 und der Schraube 66. Infolge der Anordnung der beiden Finger 62 und 64, die symmetrisch beidseitig der Schraube 64 verlaufen, wird eine gute Einstellung der Hebel gegenüber der Seilzug-Verstellvorrichtung erreicht und die Gefahr ausgeschaltet, daß sich die Nachstellvorrichtung durch eine unrichtige Bewegung der Hebel 30 und 31 fehlverstellt Falls es erforderlich ist, die Nachstellvorrichtung in die Nullage zurückzustellen, beispielsweise nach einem Auswechseln der Bremsbacken, wird kein Spezialwerkzeug benötigt Es reicht aus, den Seilzug und sein Hüllrohr zu entkuppeln, die Schraube 66 zu entfernen und die Hebel 30 und 31 in einer Richtung zu verdrehen, in der der Gewindeabschnitt 34 in die Nachstellmutter 32 hineinwandert und somit der Kolben 12 in den Zylinder 10 zurückgezogen wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Mechanische Betätigungsvorrichtung für eine auch hydraulisch betätigbare Teilbelag-Scheibenbremse, mit einem hydraulischen Bremszylinder einschließlich eines Bremskolbens zum Andrücken eines an diesen angrenzenden Bremsbackens an die Bremsscheibe, mit einer den Boden des Bremskolbens beaufschlagenden Betätigungsstange, die sich im Bremszylinder mit einem Radialflansch über Kugeln, die in rampenartigen Ausnehmungen sitzen, am Boden des Bremszylinders abstützt und die diesen Boden durchsetzt und außerhalb des Bremszylinders mit einem ersten Hebel drehfest verbunden ist, derart, daß eine Betätigung des Hebels sowohl eine Drehung als auch eine Axialbewegung der Betätigungsstange in Bremsrichtung bewirkt, weiterhin mit einer zwischen Bremskolben und Betätigungsstange eingeschaiteten Nachstellvorrichtung, welche eine zur Versc'hleißnachstellung mit der Betätigungsstange verschraubbare Nachstellmutter enthält, die die Lösestellung des Bremskolbens bestimmt, dadurch gekennzeichnet, daß axial zwischen den Kugeln (27) und dem Boden (24) des Bremszylinders (10) eine Druckplatte {26a) drehbar gelagert ist, deren rohrförmige Verlängerung (48) die Betätigungsstange (22, 34) koaxial umgibt, ebenfalls den Boden (24) des Bremszylinders (10) durchsetzt und außerhalb des Bremszylinders (10) mit einem zweiten Hebel (31) drehfest verbunden ist, der über einen an beiden Hebeln (30, 31) gleichzeitig angreifenden Betätigungsmechanismus (54, 56, 58) auf den ersten Hebel (30) zu bewegbar ist, wobei die Nachstellmutter (32) durch ein Richtgesperre (44, 46) drehfest gehalten und axial um das Bremslüftspiel auf den Bremskolben (12) zu bewegbar ist

2. Mechanische Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Winkelbeweglichkeit der Betätigungsstange (22) und damit des ersten Hebels (30) dutch einen am Bremszylinder (10) festen Anschlag (66) begrenzt ist

3. Mechanische Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß axial zwischen der Druckplatte (2&a) und dem Boden (24) des Bremszylinder; (10) ein Nadellager (52) vorgesehen ist