DE2043733A1

DE2043733A1 - Bremsenruckfuhremnchtung

Info

Publication number: DE2043733A1
Application number: DE19702043733
Authority: DE
Inventors: C L Plaat; A J Thrower
Original assignee: BF Goodrich Corp
Current assignee: Goodrich Corp
Priority date: 1969-09-05
Filing date: 1970-08-28
Publication date: 1971-03-11
Also published as: US3589479A; GB1328565A; FR2060885A5; SE375836B; NL7013001A

Description

Dr.-Ing. P.K. Holzhäuser
Dipl.- Met. ¥. Goldbach

Patentanwälte
605 Offenbach a.M.

Herrnetr. 37

The B.F. Goodrich Company
Akron, Ohio, V.St.A.

BremsenrUckfUhreinrichtung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum automatischen Aufrechterhalten eines gleichmäßigen Spiels bei gelöster Bremse (und deshalb eines gleichbleibenden Arbeitahubes) für Bremsen und ähnliches Gerät. Vorrichtungen dieser Art werden gewöhnlich in Bremsanlagen benutzt» um den Verschleiß der Bremsbeläge und anderer Bremsenteile auszugleichen und hesißen im Volksmund "selbsttätige Bremseneinstelleinrichtungen¹¹. Obwohl die vorliegende Erfindung in Verbindung mit Bremsen erläutert wird, hat die Vorrichtung ihren Wert auch in anderen Anlagen, in denen ein gleicher Ausgleich für den Verschleiß benötigt wird, wie etwa bei Kupplungen·

Jahre lang gab es zwei grundlegende Bauarten für BremseneinetellTorrichtungen oder Verschleißausgleiohern. Die mechanischen Einate11einrichtungen verwendeten besondere Sperrteile oder Reibungshemmungen, um die Einstellung zu regeln, und die hydraulischen ^lnstelleinriohtungen benutzten das Abmessen hydraulischer Flüssigkeit

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für die Einstellung· Sine ausgeklügelte Form einer hydraulischen Einstellvorrichtung ist beispielsweise in dem USA-Patent 2 926 498 und eine mechanische Sperrklinkeneinst eil vorrichtung beispielsweise in dem USl-Patent 1 825 555 beschrieben. Eine verbesserte Form eines mechanischen Einstellers des Sperrklinkentyps, bei dem die schrittweisen Einstellungen vermieden sind und in kleinen Raten erfolgen, ist in dem USA-Patent 2 392 970 und 3 091 310 gezeigt und beschrieben, in welchem das Ergreifen der Rückführstange durch Zwingen oder Klemmplatten vorgesehen ist.

Bei der neuzeitlichen Flugzeugform ist die Leistung der Bremsen erhöht worden, doch ist der Platz für die Bremsenteile nicht vergrößert worden. Dementsprechend besteht eine Nachfrage nach einer Bremsenrüokführeinrichtung, die eine stärkere Klemmkraft in derselben Baueinheit liefert. Es ist ebenso wesentlich, dafi die Klemmkraft im allgemeinen gleich bleibt, so daß eine regelbare Einstellung für einen BremsverschleiJ erhalten wird, um ein konstantes Spiel bei gelöster Bremse zu sichern.

Sin weiteres Erfordernis für Bremsrückstelleinriohtungen ist, dai die Andrüokkraft und die Betätigung voraussagbar bleiben, auch wenn ein erheblicher Verschleiß aufgetreten ist. Ein weiteres Erfordernis ist, dad eine verbessert« Klemmplatteneinheit bei Rückführeinrichtung·]! verwendbar ist, welche dieselbe Fora wie die früher für ältere Klemmplatten benutzten haben. Die genannten Erfordernisse müssen in einer Einheit berücksichtigt sein,

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die verhältnismäßig wartungsfrei iat und im großen und ganzen keine Installationsprobleme kennt·

Sie Klemmplatteneinheit der vorliegenden Erfindung ist ein Klemmteil, der anstelle der in anderen Bremsenrückführeinrichtungen su findenden Art verwendet werden kann, aber mehr Andriickkraft an der Bückführ stange entfaltet. Die Verwendung eine« Schwenkungen ausgleichenden Nockens» der auf dem klemmglied sitzt, vergrößert die Andrückkraft, welche auf eine im wesentlichen ebene Fläche an der Rückführstange ausgeübt wird.

Bas Andrückglied hat eine öffnung, durch welche die Bückführstange geht, und bei der bevorzugten Ausführung hat die Bückführstange einen quadratischen Querschnitt, so daß die Flächen, welche von dem Andrückglied erfaßt werden, im wesentlichen eben sind. Zwischen eine Kante der Öffnung und die Fläche der Bückfürhstange ist ein Nokken oder ein Kippausgleichsglied gesetzt, das mit dem Andrückglied durch einen Drehzapfen verbunden ist. Der Hocken dreht sich um eine Achse, die im wesentlichen senkrecht zu der Ebene etent, in der das Andrückglied kippt. Wenn das Andrückglied in einer Richtung kippt, wird der Nocken in Reibungseingriff mit der ebenen Fläche der Bückführstange gezwungen, weil der Abstand des Drehzapfen von der *ante der öffnung in dem Andrückglied vorverkürzt ist. Die lockenfläche, welche auf die Rückführstange faßt, hat ^erührungsspitzen, die in Längsrichtung der ^ckführstange Abstand voneinander haben, so daß die in Singriff miteinander kommenden Flächen des

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Nockens und der Stange einander entsprechen. Auf diese Weise gleicht der Nocken das Kippen des Andrlickglieds aus, und trotz des Verschleißes des Drehzapfens und des Andruckgliedβ bleibt die Andruckkraft im wesentlichen gleich. Die Andrückkraft wird auch über einen größeren Bereich der Rückführstange verteilt, als mit der bisher üblichen Klemme möglich war.

Wird das Andrückglied in der anderen Richtung gekippt, so wird der Abstand der Achse des Drehzapfens von der Kante der Öffnung in dem Andrückglied vergrößert und gestattet ein Gleiten der ^Xiückführstange durch das Andrückglied· Diese Relativbewegung zwischen dem Andrückglied und der Stangt ist notwendig, um den Verschleiß an den Bremsscheiben auszugleichen. Nachdem diese Ausgleichsbewegung stattgefunden hat, wirkt die ""ückführfeder auf das Ende des Andrückglieds, um ein Kippen zu bewirken, das wieder eine erhebliche Andrückkraft zur ^olge hat, die auf die %ckführstange ausgeübt wird, um das Andrückglied und die Rückführstange aneinanderzupressen.

Die Zeichnung zeigt eine bevorzugte Aueführungsform ei-Bremsenrückführung gemäß und in Verkörperung der Erfindung, die dafür kennzeichnend ist,wie die Erfindung angewandt werden kann·

In der Zeichnung ist

Fig. 1 ein Längsschnitt durch die Rückführeinheit an einer typischen Scheibenbremse in dem Zustand, den die '^eile zeigen, wenn die Bremse zurückge-

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zogen oder gelöst ist, wobei die Bremsenteile etwas schematisch gezeigt und einzelne Teile weggebrochen sind,

Fig. 2 eine Ansicht entsprechend der Fig. 1, abgesehen davon, daß die Bremse betätigt und die Bückfuhreinrichtung in dem Zustand ist, in dem sich ihre !Delle bei einer Einstellbewegung der Klemmplatteneinheit befinden, um den Verschleiß der Bremsenreibflächen auszugleichen,

Fig. 3 eine Ansicht nach Linie 3-3 der ^flg. 1 und Fig. 4 eine Ansicht nach Linie 4-4 der Fig. 1.

Eine Rückführeinheit 10 sitzt fest in einen Torsionsrahmen 11 einer Bremse, der seinerseits auf ein (nicht gezeigtes) Fahrgestell gesetzt werden kann. Der Rahmen 11 hält einen Belagträger 12 in paralleler, axialer Ausrichtung zu einer drehbaren Scheibe 13· fiiese ist an ihrem Umfang mit einem Drehteil 14 verkeilt, der zu der Radaufhängung gehören kann, mit welcher die Bremse verbunden ist· Auf der anderen Seite der drehbaren Scheibe 13 kann in dem Bereich, der weggebroohen ist, ein anderer Belagträger und eine Rüokfunreinheit, die der abgebildeten gleicht, an dem Toreionsrahmen 11 sitzen.

Durch einen hydraulischen, in einem Zylinder 16 in dem Bremerahmen 11 sitzenden Kolben 15 wird die Bremse betätigt und werden die Bremsglieder in Eingriff gebraoht. Entsprechend dem hydraulischen Druok drüokt der Kolben 15 den Belagträger 12 an die Bremsscheibe 13» welohe einer Axialbewegung duroh Eingriff mit anderen (nioht gezeig-

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ten) Bremsengliedern widersteht. Die In Fig. 1 gezeigten Bremsenglieder sind gelöst, wobei der Belagträger 12 und die drehbare Scheibe 13 außer Eingriff sind. In ^Ig. 2 ist die Rückführeinheit im Betrieb mit den Bremsenglieder in Eingriff gezeigt.

Die Bremsenrückfunreinheit 10 hat ein zylindrisches Gehäuse 17, das zu dem Bremsrahmen 11 gehören oder für eine feste Verankerung im Bremsrahmen geeignet sein kann, wie Fig. 1 zeigt.

Eine Rückstellstange 18 geht durch das Gehäuse 17 zu den Bremsengliedern und ist dort mit dem Belagträger 12, etwa duroh Einführen eines verdickten Kopfs 19 der Stange in einen Schlitz 21 des Belagträgers, wie in -^ig. 1 gezeigt, oder auf andere, bekannte Weise, verbunden.

Das zylindrische Gehäuse 17 hat einen Ringflansch 22 an dem Ende neben dem Bremsgliedern, der die Rückstellstange 18 für eine Hin- und Herbewegung in dem Gehäuse hält. Ein zylindrischer Teil 23 der Rücksteilstauge 18 gleitet in dem Ringflansch 22. Der ^xeil der Rückstellstange 18 an dem andern Ende wird konzentrisch zum Gehäuse 17 von einer runden Deckplatte 24 getragen, die sicher in dem äußeren, offenen Ende des Gehäuses vdtn einem Sprengring 25 befestigt ist. An diesem Ende der Rückstellstange 18 hat der duroh die Deckplatte 24 vorstehende Teil einen im wesentlichen quadratischen Querschnitt, wie Fig. "5 und 4 erkennen lassen, und daher hat die Mittelbohrung in der Platte 24 ebenfalls eine quadratische Form mit

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Gleitspiel zwischen den Borhrungskanten und der Stange, um freien Hin- und Hergang zu erlauben.

Eine Rücketell-Spiralfeder 26 sitzt in dem Gehäuse 17 und umgibt konzentrisch die Stange 18 und den Ringflansch Die Rückstellfeder 26 ist unter Spannung in das Gehäuse 17 gesetzt, wobei sich die rechte Bndwindung der Feder (in ^£ ig. 1 gesehen) gegen die innere Endwand des Gehäuses 17 und die linke Endwindung gegen einen Flanschring 27 legen, der lose auf dem ^Teil der Rücksteilstange 18 mit dem quadratischen Querschnitt gleiten kann. Die Spiralfeder 26 drückt den Flanschring 27 nach links in Eingriff mit einer Andrückplatteneinheit 28, die ein Andrückglied 29 hat, welches die Stange 18 in dem Bereich zwischen dem Flanschring 27 und dem Ende der Deckplatte 24 umgibt.

Das Andrückglied 29 iet meist eine runde Scheibe und hat eine Mittelöffnung 31, durch die die Stange 18 ragt. Die untere Kante 32 der Öffnung 3t liegt gleitend dicht neben einer unteren ebenen Fläche 33 an der Unterseite der Rückst eilst ange 18 und hat zweckmäßig zwei ebene Flächen 34 und 35, die sich an einer Schwenkkante treffen.

Die Öffnung 31 hat eine obere Kante 37 im Abstand von der oberen Fläche 38 der Stange 18 und bildet einen Schlitz 39, in dem ein das Kippen ausgleichender Teil 41 mit Reibungseingriff, wie ein Hocken 41, für eine Drehbewegung um einen Drehzapfen 42 sitzt, welcher mit dem Andrückglied 29 verbunden ist. Der Drehzapfen 42 hat eine Achse, die vorzugsweise senkrecht auf einer waagerechten, in Längsrichtung durch den Mittelpunkt des Gehäuses 17 und der Rückstelleinrichtung 10 gehende Ebene steht.

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Wie in Fig. 1 und 4 gezeigt, hat der Nocken 41 eine die Stange erfassende Fläche 43 mit ^erührungskanten 44 und 45, die für ein berühren der Stange an entfernten Stellen Abstand voneinander haben. Biese Berührungskanten sind vorzugsweise gerade, um die ebene Oberfläche 38 der Stange 18 zu erfassen.

Gegenüberliegende, radiale Flächen 46 und 47 des Andrückgliedes 29 laufen von einem dicken Bereich 48 zu einem dünneren Bereich 49 an der Unterkante des Andrückglieds aufeinander zu. Die Spannkraft der Feder 26 drückt den Flanschring 27 an den dünnen Bereich 49 des Andrückgliedes 29 und kippt oder kantetn dadurch dieses Glied so, dafl die Drehkante 36 an der Unterkante der Öffnung und die Berührungekanten 44 und 45 an der Fläche des Nockens 41 die Stange 18 erfassen und eine genügende Klemmkraft entwickeln, um einen Schlupf der Rückstellstange durch die ^lemmplatteneinheit 28 zu verhindern.

Bei gelöster Bremse drückt, wie ^Fig. 1 zeigt, der Ringflansch 27 unter dem Druck der Feder 26 den dicken Bereich 48 des Andrückgliede dicht an die Enddeckplatte 24, um eine wirkliche Ruckführetellung für die Stange 18 zu schaffen. Der Ringflansch 27 legt sich wirklich gegen das Andrückglied 29 nur an der vorstehenden Kante des dünneren Bereichs 49· Längs der gegenüberliegenden Fläche des dicken Bereiche 48 ist das Andrückglied 29 bei 51k so abgeschrägt, daß die gegenüberliegende Seite des Andrückgliede die Deckplatte 24 an einer Kante der Abschrägung 51 erfaßt, welche radial einwärts gegen den

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Umfang des JLndrUckgliede 29 abgesetzt ist. Diese Anordnung sichert, daß das Andrückglied 29 gekippt und in Singriff mit der Stange 18 bleibt, wenn diese zurückgeführt, wie in ^yig. 1, ist, und es sei bemerkt, daß in dieser Rückführstellung die gegenüberliegenden Flächen 46 und des AndrUckglieds sich schräg zu ihren benachbarten Flächen an der Deckplatte 24 und dem Ringflansch 27 stellen·

Die obere Umfangskante 52 des Andrückglieds 29 hat einen Lappen oder Ansatz 53» der in einen Schlitz 54 in der Gehäuse wandung ragt. Dieser Schlitz 54 endet in einer Schulter 55 von größerem Durchmesser als der Ringflansch 27, so daß der Flansch an der Schulter vorbeigleiten kann, wenn die Stange 18 hin- und hergeht. Die Schulter 55 kann den Ansatz 53 des AndrUckglieds 29 erfassen, wenn die Stange nach rechts eine Strecke vorgeht, die genügt, um den Ansatz 53 an die Schulter zu bringen.

Wird die Bremse durch Zufuhr hydraulischer Flüssigkeit zum Kolben 15 betätigt, verstellt dieser den Belagträger 12 nach rechts und zieht die Stange 18 axial durch den Flansch 22 des Gehäuses 17. Das Andrückglied 29 bewegt sich nach recht· beim Vorgehen der Stange 18, veil die Spannkraft der Feder 26, die auf den Ringflausch 27 wirkt, das Andrückglied gekippt in dichtem Reibungseingriff mit der Stange 18 hält. Da« Kippen des Andrüokglieds 29 läßt eine Klemmkraft zwischen der Drehkant· der Öffnung 31 und der die Stange erfassenden Fläoh· 43 des Hocken· 41 wirken. Ungeachtet de· Kippen· de· Andrückglied· oder des Verschleißes der Teil· überträgt

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der Nocken 41 das Drehmoment vom Drehzapfen 42 auf die Berührungskanten 44 und 45, an denen die Andrückkraft gleichmäßig verteilt wird, und deshalb gleicht die Drehung des Nockens 41 das Kippen des Andrückglieds 29 aus.

Sollte kein merkbarer Verschleiß oder sonst eine Voraussetzung für eine wesentliche Änderung des Spiels zwischen dem Belagträger 12, der drehbaren Scheibe 13 und anderen Bremsenteilen beim Eingriff dieser ^Teile gegeben sein, so wird die Stange axial nicht um einen Betrag verstellt_y der groß genug ist, um den Ansatz 53 dee Andrüokgliede 29 an die Schulter 55 zu bringen. Statt dessen bleibt die Klemmplatteneinheit 28 im Eingriff mit der Stange 18, und wenn der Betätigungsdruck für die Bremse aufgehoben wird, dehnt sich die Rückstellfeder 26 aus und bringt die Stange in ihre ursprüngliche Ausgangsstellung zurück.

Die Buchsteileinheit 10 ist so ausgelegt, daß der durch die Größe "X" bezeichnete Abstand in Pig. 1 zwischen der runden Schulter 55 und der entspannten Stellung des Ansatzes 53 gleich dem größten zulässigen Freigabespiel zwischen dem ^elagträger 12 und den benachbarten Bremsenteilen ist. Solange das Freigabespiel den mit "X" bezeichneten Betrag nicht überschreitet, bleibt die Klemmplatteneinheit 28 immer in dichtem Reibungseingriff mit der Stange 18, und die Bremeenteile können wiederholt in und außer Eingriff miteinander gebracht werden.

Infolge des Verschleißes der Reibbelag· beim Gebrauch der Bremse neigt das Freigabespiel zwischen der Rückfuhrstellung des Belagträgers 12 und den benachbarten Bremsenteilen dazu, fortlaufend größer zu werden. Das Vor-

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handenseln dieses Zustande wird automatisch bei dieser Vorrichtung abgefühlt, weil die Stange 18 und der Belagträger 12 um jeden Abstand verstellt werden können, der nötig ist, üb einen Bremseneingriff ohne Rücksicht auf den Verschleiß zu erzielen. Dementsprechend wird immer, wenn der Belagträger 12 und die Stange 18 über eine größere Entfernung als den Betrag "Σ" bewegt werden, um die dbehbare Scheibe 13 und andere Bremsenteile zu erfassen, der Ansatz 53 des Andrückteils in einen Eingriff mit der Schulter 55 gezwungen. Biese drückt dann den Andrückteil 29 in die in S¹Ig. 2 gezeigte Stellung, in der der Reibungseingriff des Nockens 41 mit der Stange 18 gelöst wird. Die Stange 18 fann dann frei nach vorn durch die Öffnung 31 in dem Andrückglied 29 über jede Entfernung geschoben werden, die erforderlich ist, um den Bremseneingriff aufrechtzuerhalten· Bei dem anschließenden Sinken des Flüssigkeitsdrucks auf den Kolben 15 wirken die Bückstellkräfte auf die Bremsenteile im Sinne einer Bewegung der Stange 18 in der umgekehrten Richtung und wird die Spannkraft der Rückstellfeder 26 auf den Ringflansch 27 unmittelbar für ein Kippen des Andrückglieds 29 in die durch Reibung gehaltene, auf den Socken 41 pressende Stellung und der die Stange erfassenden Fläche 43 in einen Reibungseingriff mit der Stange 18 wirksam. Dementsprechend zieht dann die Rückstellfeder 26 unter Wirkung des wieder erfaßten Andrückglieds 29 den Belagträger 12 von den anderen Bremsenteilen zurück. Da der Rückstellhub durch den Abstand begrenzt ist, über den

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sich das Andrückglied 29 bewegen kann, ehe es auf die Deckplatte 24 stößt, wird die Stange 18 nur um eine der Größe ^HI^W gleiche Strecke zurückgezogen, und deshalb wird eine neue Ausgangsstellung für die Stange und den Belagträger 12 festgelegt, in welcher das Freigabespiel zwischen dem Belagträger, der drehbaren Scheibe 13 und den anderen Bremsenteilen wieder gleich der Größe "X^M ist.

Die fortschreitende Rückverlegung der Ausgangsstellung der Stange 18 und des Belagträgers 12 ändafc auf diese Weise nicht die größte Auslenkamplitude der Rückstellfeder 26. Die Auslenkungsamplitude der Rückstellfeder bleibt im wesentlichen bei jeder Betätigung von dem Zeitpunkt an gleich, an welchem die Bremse neu ist, bis der Belag völlig verschlissen ist.

Bei Hochleistungsbremsen, bei welchen der hydraulische Druck zum Betätigen des Kolbens 15 und des Zylinders 16 notwendigerweise hoch ist, kann ein Rückdruck in dem Zylinder entstehen, der die Stange 18 nach rechts in Fig. 1 zu drücken sucht, wenn die Bremse gelöst wird. Deshalb ist es wünschenswert, daß die Andrückkraft genügend groß ist, um einen Schlupf der Klemmplatteneinheit 28 längs der Stange 18 zu verhüten. Bei der vorliegenden Erfindung stellt die von der die Stange erfassenden Fläche 43 des Nockens 41 auf die Stange 18 ausgeübte Kraft sicher, daß die Stange in jeder eingestellten Lage verbleibt. Auch wenn ein Verschleiß des Drehzap£ens 42, der die Stange erfassen Fläche 43, der Drehkante 36 oder der unteren Fläche 33 und oberen ^läche 38 der Stange auftritt, wird dieser durch die Drehung des Nockens 41 um den Drehzapfen 42 ausgeglichen, und ziemlich dieselbe Klemmkraft

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wird auf die Stange 18 ausgeübt.

Um die Bremse mit neuen Belägen zu versehen, kann die Stellung der Stange 13 neu eingestellt werden, indem der Belagträger 12 auf das Gehäuse 17 zu geschoben wird. Wenn diese Kraft in axialer "'ichtung der Stange 18 angewandt wird, dreht sich das Andrückglied 29 gegen die Feder 26 in eine Stellung, in welcher die Kleamplatteneinheit 28 aus einem Reibungseingriff mit der Stange gelöst wird, und die Stange kann nach links in ihre ursprüngliche Stellung geschoben werden.

Je nach der Größe der Bremse können eine oder mehrere dieser Bückführeinrichtungen an Stellen in dem Torsionarahmen in Bogenabstand verwendet werden.

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Claims

Ansprüche t

· Bremsenrückführoinrichtung mit einer Γ| *m«pi dadurch gekennzeichnet, dafl ein starres Andrückglied (29) eine öffnung (31) hat, durch welche eine Rückstellstange (18) geführt ist und daß Mittel (41, 42) vorgesehen sind, um das AndrUckglied relativ zu der Stange zu kippen, um ein Haar gegenüberliegende Kanten (44, 45) der öffnung in Klemmeingriff mit der Fläche (38) der Stange, wobei wenigstens eine des Paares gegenüberliegender Kanten ein das Kippen ausgleichendes Teil (41) hat, das auf ihr für eine Drehbewegung gegenüber dem Andrückglied sitzt und eine Fläche (43) für einen festen Reibungseingriff mit der Stange hat, während die Fläche (38) die Stange an entfernten Stellen berührt, um eine Drehbewegung des Ausgleichsglieds (41) zu bewirken, bis die Oberfläche der *läohe entspricht, wenn das Paar gegenüberliegender Kanten beim Kippen des AndrUokglleds zusammengedrückt wird.

2· BremsenrUokführeinriohtung naoh Anspruoh 1, dadurch gekennzeichnet, dafi das Ausgleichsteil (41) für eine relative Drehbewegung um eine Aohse angeordnet ist, die senkrecht auf der Ebene steht, in der das Andrückglied kippt.

3· Bremeenrüekführeinrichtung naoh Anspruoh 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dsJ das Ausgleiohsglied (41) Mit dem Andrliokglied (29) durch einen längs der Achse angeordneten Drehzapfen verbunden ist·

ti Bremsenrüokführeinriohtung naoh Anspruch 1, daduroh gekennzeichnet, daS die ^läohe (43) für einen festen Reibungeeingriff mit der Stange (18) gerade Kanten hat, die eine ebene Fläohe (38) der Stange erfassen, um eine größtmögliche Klemmkraft zu erzielen.

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