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Kraftübertragungsglied ulit selbsttätig wirkender Längenausgleichsvorrichtung
zur Konstanthaltung eines vorbestinmten Leerwlelges, insbesondere zur Nachstellung
des Lüftspiels bei Bremsen (Zusatz zu Patentanmeldung P 19 44 586.4-21) bu Hauptpatent
... (Patentanmeldung P 19 44 586.4-21) betrifft ein Kraftübertragungsglied mit selbsttätig
wirkender Länenausgleichsvorrichtung Zur Konstanthaltung eines vorbestimniten Leerweges
mit eines gegenüber einer Hauptteil in einer Richtung axial bewegbaren und in der
anderen Axialrichtung mittels einer Rücklaufsperre arretierten Stellgli.d, insbesondere
zur lachs teilung des Lüft-Spiels bei Bremsen, wobei das Stellglied gegenüber des
Eauptteil um den Leerweg axial frei bewegbar ist und als Längenausgleichsvorrichtung
eine Schraubhülse und eine sit Gewinde ohne Selbsthemmung in die Schraubhülse eingreifende
Schraubenspindel dienen und ein Teil der Längenausgleichsvorriolltung
drehbar
und in der einen Endlage bei Überschreitung des Leerweges gegenüber dem anderen
Teil mittels eines Anschlages axial verschiebbar ist und wobei weiterhin eine dem
drehbaren Teil zugeordnete, in der anderen Endlage wirksame Drehsicherung vorhanden
ist.
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine weitere kusgestaltung des
Kraftübertragungsgliedes bit selbsttütig wirkender Längenausgleichsvorrichtung gemäß
dem Hauptpatent, und @ie ist dadurch gekennzeichnet, daß der Leerveg in das als
Trapezgevinde ausgestaltete und den Anschlag bildende Gewinde der Schraubhülse und
der Schraubenspindel gelegt und die dem drehbaren Teil zugeordnete, als Reibungabresse
ausgestaltete Drehsicherung mittels einer vorgespannten Feder in ständiges Reibschluß
gehalten ist.
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Durch diese erfindungsgemäßen Merkmale kennen bei eines beispielsweist
als Druckstange ausgebildeten Kraftübertragungs g ein ungewolltes Drehen der Sohraubeaspindel
verkinderade, temperaturanfällige Reibringe entfallen; durch den ständigen Reibschluß
der Reibungsbresse ist die Funktion des Kraftübertragungsgliedes bei Schwingungseinvirkungen
nicht gefährdet.
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Ein wesentlicher Vorteil ergibt sich jedoch bei der Inwendung des
nach der Erfindung ausgebildeten Kraftübertragungs gliedes bei einer hydraulischen
und mittels eines parallel zur Bremsscheiben-Ebene schwenkbaren Hebels mechanisch
betätigharen Teilbelagscheibenbremse.
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In der deutschen Auslegeschrift 1 258 209 ist in Figur 2 die Anordnung
eines der medunischen Bremabetätigung bei einer
Teilbelagecheibenbremse
dienenden Hebels gezeigt, der -im Unterschied zu dem in dtrseiben Auslegeschrift
in Figur 1 dargestellten, über einen Nocken angreifenden Hebel - parallel zur Brensscheiben-Ebene
schwenkbar vorgesehen ist. Wä@rend bei der in Figur 1 offenbarten Ausführung an
dem Hocken auftretende hohe Flächenpressungen zu unübersindlichen Schwierigkeiten
führen würden und diese Konstruktion somit für Kraftfahrzeuge, bei denen große Bremskräfte
erforderlich sind, praktisch ungeeignet ist, gestattet es dagegen die in Figur 2
der vorgenannten Auslegeschrift gezeigte Ausgestaltung, eine hohe Übersetzung in
die necbische Betätlgungsvorrich tung wirtschaftlich und kleinbauend unterzubringen
und sie auch z.B. fur Lastkraftwagen verwendbar zu machen.
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Ein wesentlicher nachteil der vorbekannten Vorrichtung besteht jedoch
darin, daß bei gleichzeitiger hydraulischer und mechanischer Betätigung der Bremse
eine einwandfreie Funktion nicht mehr gewährleistet ist, da die mit des Hebel in
Verbindung stehende Schraubenspindel sich gegenüber ihrer Mutter nicht unabhängig
im Bereich eines Leerweges axial bewegen kan.
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Dieser Mangel wird durch die Erfindung behoben, deren weitere vorteilhafte
Ausbildung dadurch gekennzeichnet ist, daß der Hebel as freien Ende der Schraubhülse
angeordnet ist und der ständige Reibschluß zwischen der Schraubenspindel und einer
als Stellglied dienenden hydraulischen Betätigungskolben erfolgt Dabei kann die
den ständigen Reibschluß bewirkende Feder eine als Elemmfeder ausgebildete Tellerfeder
sein, die am freien Ende eines sit des Betätigungskolben verbundenen und die Schraubenspindel
durchragenden Bolzens angeordnet ist.
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Es ist aber auch möglich, die den ständigen Reibschluß bewirkende
und als Klemmfoder ausgestaltete Lellerfeder am freien Ende eines mit der Sch@aubenspindel
verbuldenen, den Betätigungskolhen durchragenden Bolzens vorzusehen. Bei dieser
Ausführung ist es für einen unkomplizierten Belagwechsel von Vorteil, wenn der Bolzen
ei Anschlag besitzt, der gegenüber einem an der Schraubenspindel befindlichen Gegenanschlag
auf ein Spiel eingt'-stellt ist, so daß der Bolzen als Lösestift zur Überwir;-dung
des ständigen Heibschlusses wirken kann, Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung
ist dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Schraubhülse und dem als Zylindergehäuse
ausgestalteten Hauptteil ein dem Bremsscheibenschlagausgleich dienender, mit Hilfe
elastischer Glieder gehaltener Zwischenraum vorhanden ist, wobei die elastischen
Glieder aus zwischen der Schraubenhülse und dem Zylindergehäuse vorgesehenen Federn
bestehen können.
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Schließlich sei noch erwähnt, daß sich das erfindungsgemäße Kraftübertragungsglied
auch zur Nachstellung des Lüftspieles bei Bremsen eignet, die Bestandteil einer
Zweikreisbremsanlage sind.
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In der Zeichnung sind Ausführungsformen der Erfindung beispielsweise
dargestellt. Es zeigen: Figur 1 einen Längsschnitt durch das als Druckstange ausgebildete
Kraftübertrazsungsglied, Figur 2 eine Seitenansicht einer Teilbelagscheibenbremse
vom Typ einer Festsattelscheibenbremse mit hydraulischer und mecllanischer Betätigungsvorrichtung,
Figur
3 einen Längsschnitt entlang der Linie IV-IV der Figur 2 durch den in Ansicht links
der Bremsscheibe gelegenen Teil der Bremse (im vergrößerten Maßstab), Figur 4 ebenfalls
im vergrößerten Maßstab einen Längsschnitt entlang der Linie IV-IV der Figur 2 durch
den in Ansicht rechts der Bremsscheibe gelegenen Teil der Bremse, jedoch mit einem
gegenüber der Figur 3 etwas abgewandelten Ausfährungsbeispiel und Figur 5 eine vergrößerte
schematische Darstellung des in den Figuren 1, 3 und 4 bei V gezeigten Trapezgewindes.
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Bei den in Figur t dargestelLten Ausführungsbeispiel besteht das als
Druckstange ausgentaltete Kraftübertragungglied im wesentlicben aus eine 11aupttel1
I1, einer Schraubhülse 12, einer Schraubenspindel 13 und einem Spannstift 14. Ein
Cewinde in Teil 12 und 13 ist als Trapezgewinde 40 mit großer Steigung ausgebildet,
es liegt außerhalb der Selbsthemmung Erfindungsgemäß ist in dao Trapezgewinde 40
ein als Flankenspiel wirkender Leerweg Ii gelegt (Figur 5). Die Schraubenspindel
13 ist an ihrem rechten Ende zusammen mit dem Hauptteil 11 als Kegelbremse 15 ausgebildet,
die mit Hilfe einer vorgespannten Feder 41 in standigern Reibschluß gehalten wird.
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Bei Längsbewegung des Hauptteils 11 und der Schraubhülse 12
in
Freilaufrichtung "a" kommen, nachdem der Leerweg L zurückgelegt ist, die (zeichnerisch)
links gelegenen Flanken 42,43 des Trapezgewindes 40 der Schraubhülse 12 und der
Schraubenspindel 13 miteinander in Berührung, und bei weiterer Zugeinwirkung beginnt
sich die Schraubenspindel 13 zu drehen, da das Reibnoment an der Berührungsstelle
zwischen Spannstift 14 und der kugelig geformten Stirnseite 16 der Schraubenspindel
13 kleiner ist als das von der Schraubenspindel 13 erzeugte Drehmoment. Es wird
damit eine weitere Langenvergrößerung des Kraftübertragungsgliedes ermöglicht.
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Bei Axialbewegung von Hauptteil 11 und Schraubhülse 12 in Richtung
"b" (Sperrwirkung) werden Hauptteil 11 und Schraubhülse 12 nur um den Leerweg L
zusammengeschoben, weil die Kegelbremse 15 wirksam ist, denn der Steigungswinkel
des Trapezgewindes 40 ist in Abhängigkeit vom Kegelwinkel so gewählt, daß dai Bremsmoment
größer ist als das von der Schraubenspindel 13 erzeugte Drehmoment. Das Reaktionsmoment
wird vom Spannstift 14 bzw. an Befestigungsstellen 17 und 18 aufgenommen.
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Mit Hilfe eines Riickstellstiftes 19, der anstelle eines Verschtußstopfens
110 in die dafür vorgesehene Bohrung des Itauptteiles 11 gesteckt wird und auf die
ebenfalls kugelförmige Stirnfläche 111 der Schraubenspindel 13 wirkt (maßlich so
ausgelegt, daß dabei die Kegelbremse 15 unwirksam wird), ist es mögLich, z.B. zwecks
Rückstellung die Teile 11 und 12 auch in Richtung b zueinander zu bewegen.
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Der Verschlußstopfen 110 und die Schutzkappe 117 vermeiden das Eindringen
von Schmutz in das Innere der Druckstange.
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Die in den Figuren 3 und 4 dargestelltcn Ausführungsformen zeigern
die Anwendung der erfindung in Verbindung mit einer Nachntellvorrichtung, die e
in der in Figur 2 dargestellten Festsattelscheibenbremse eingebaut ist, wobei die
Figuren 3 und 4 erkennen lassen, daß der Hauptteil als ein ZylindergIIäuse 44 ausgestaltet
ist und das Stellglied aus in Zylindern 45 geführten, topfförl,igen Betätigungskolben
46 besteht Die Schraubliülse 47 ist im Zylindergehäuse 44 konzentrisch zum Betatigungskolben
46 gelagert und mit der Schraubenspindel 48 durch das Trapezgewinde 40 verbunden,
wobei der Leerweg L in dem Trapezgewinde 40 als Flankenspiel (Figur 5) enthalten
ist. Die Schraubenspindel 48 ist in Verbindung mit der inneren Mantelflache des
Betätigungskolbens 46 als Regelbremse 49 ansge3taltet. Während diese (der Schraubenspindel
48 als Drehsicherung dienende) Kegelbremse 49 dadurch in ständigem Reibschluß gehalten
wird, indem eine vorgespannte Tellerfeder 141 am freien Ende eines mit dem Betätigungskolben
46 verbundenen und die Schraubenspindel 48 durchragenden Bolzens 50 angeordnet ist,
wird in Figur 4 an Hand eines anderen Ausführungsbeispiels gezeigt, daß der ständige
Reibschluß der Kegelbremse 49 auch durch eine andere vorteilhafte Anordnung des
Bolzens 50 und der Tellerfeder 141 herbeigeführt werden kann. Hier stützt sich der
die Schraubenspindel 48 durchragende Bolzen 50 mit seinem einen, als nietkopfartig
ausgestalteten Ende 150 an der Schraubenspindel 48 ab, durchgreift nit seinem anderen,
freien Ende den Boden des Betätigungskolbens 46 und ist dort mit der vorgespannten
Tellerfeder 141 versehen, die ihr Widerlager an der Bodenaußenfläche des Betätigungskolbens
46 hat.
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Der Bolzen 50 ist abgesetzt und besitzt somit einen Anschlag 250,
der gegenüber einem an der Schraubenspindel
48 befindlichen Gegenanschlag
148 mit Hilfe der Klemmfeder 141 auf ein Spiel S eingestellt ist.
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Der in Figur 4 gezeigte, rechts der Bremsscheibe 51 gelegene Bremsenteil
beinhaltet weiterhin einen der mechanischen Bremsbet£itigung dienenden Hebel 52,
der parallel zur Bremsscljeiben-Ebe'ie schwenkbar und am freien Ende der Schraubhülse
47 befestigt ist. Außerdem ist noch eine Handbremshebel-Rückholfeder 53 und ein
Axiallager 54 vorgesehen.
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Bei hydraulischer Bremsbetätigung wird der Betätigungskolben 46 in
Richtung Bremsscheibe 51 verschoben. Dabei bewegt sich die mittels Bolzen 50 und
eUerfeder 141 über die Kegelbremse 49 mit dem Betätigungskolben 46-verbundene Schraubenspindel
48 innerhalb des Leerweges L Ist der Kolbenweg durch Verschleiß des Bremsbelages
55 jedoch größer gevorden, wird - nachdem bei hydraulischer Bremsbetätigung die
Flanke 43 des Trapezgewindes 40 der Schraubenspindel 48 an der Flanke 42 des Trapezgewindes
40 der Schraubhülse 47 zum Anschlag gekommen ist -die Tellerfeder 141 etwas zusammengedrückt
und somit die Kegelbremse 49 gelöst, wodurch sich die Schraubenspindel 48 drehen
kann und der Bremsbelagverschleiß in bekannter Weise kompensiert wird. Nach Abbau
des hydraulischen Druckes werden Betätigungskolben 46 und Schraubenspindel 48 mit
Hilfe der durch die Betätigung vorgespannten elastischen Kolbenringe 56 um den Betrag
des Leerweges L zurückgestellt.
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Bei mechanischer Bremsbetätigung wird ein am Hebel 52 befestigt es
Handbremsseil, 57 gespannt und die mit dem Hebel 52 verbundene Schraubhülse 47 gedreht,
wodurch
mit Hilfe des Trapezgewindes 40 die Schraubenspindel 48
axial verschoben wird. Hierbei vird die axiale Reakticnskraft von dem Axiallager
54 aufgenommen. Da der Be-tätigungskolben 46 mit einer Rippe 146 in eine an der
Breabelag Trägerplatte 155 angeordnete Nut 255 eingreift unQ der Bremsbelag 55 in
einem im Zylindergehäuse 44 angec,rdneten Schacht 58 geführt ist, kann das bei der
mechanischen Bremsbetätigung zum Spannmoment auftretende Gcgenmoment über die Kegelbremse
49, den Betätigungskolben 46 und des sen Rippe 146 auf die Belagträgerplatte 155
übertragen und im Schacht 58 von Belagabstützflächen aufgenommen werden.
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Der Hebel 52 wird mittels der Rückholfeder 53 in seine Ausgangsstellung
bis zum Anschlag an einem Stift 59 zurückgestellt; wobei sich die Schraubhülse 47
derart zurückdreht, daß der Leerweg L überwunden wird und der Betätigungskolben
46 sich in der oben genannten Weise von der Bremsscheibe 51 löst.
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Wird der abgenutzte Bremsbelag 55 gegen einen neuen ausgetauscht,
ist es erforderlich, die Betätigungskolben 46 zurückzustellen. Dies geschieht bei
dem in Figur 3 gezeigten Ausführungsbeispiel dadurch, daß (nachdem der Bremsbelag
55 entfernt ist) der Betätigungskolben 46 -und mit ihm die Schraubhülse 47 und die
Schraubenspindel 48 - unter leichtem Axialdruck bis zum Anschlag 60 zurückgeschraubt
wird. Durch weiteres Drehen wird dann der Reibschluß der Kegelbremse 49 überwunden
und der Betätigungskolben 46 in die dem neuen Bremsbelag angepaßte Lage gebracht.
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Bei dem in Figur 4 gezeigten AusSührungsbeispiel ist der Betätigungskolben
46 nur durch gleichzeitigen Axialdruck auf den Kolben selbst und den hierbei als
Lösestift wirkenden Bolzen 50 zurückzustellen. Das bringt den Vorteil
mit
sich, daß ein Drehen des Betätigungskolbens 46 entfällt, die Handhabung somit einfacher
ist und der elngeschliffene Betätigungskolben 6 sowie die Dichtringe 56 ihre ursprüngliche
Lage behalten können Nach Entfernen des Bremsbelages 55 ist auf den Betatigungskolben
46 und den Bolzen 50 ein gleichzeitiger Axialdruck auszuüben, wodurch der Bolzen
50 nach Überwindung der Tellerfeder-Vorspannkraft relativ zum Betätigungskolben
46 um das Spiel S verschoben und somit die Kegelbremse 49 gelöst wird. Der Bolzen
50 liegt dann mit seinem Anschlag 250 am Gegenanschlag 148 der Schraubenspindel
48 an, und bei weiterem Axialdruck wird die Schraubenspindel 48 zurl Drehen gebracht,
da das Reibmoment an den Anschlagflächen 250,148 kleiner ist als das im Trapezgewinde
40 erzeugte Drehmoment.
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Zwischen dem Zylindergehäuse 44 und der Schraubhülse 47 angeordnete
Federn 61 sorgen dafür, daß die Schraubhültse 47 zusammen mit dem Betätigungskolben
46 gegenüber dem Zylindergehäuse 44 innerhalb eines Zwischenraumes Z elastisch gehalten
sind, um einen etwa vorhandenen Scheibenschlag und axiale Bautoleranzen zwischen
dem Axiallager 54 und dem Hebel 52 auszugleichen.
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Es ist auch möglich, die dargestellte und beschriebene Festsattelacheibenbremse
in ein zweikreisiges Bremssystem einzuordnen, d.h. die in Figuren 3 und 4 gezeigten
beiden Zylinder 45 je an einem Bremskreis anzuschließen, der unabhängig von dem
anderen arbeitet. Beim Ausfallen eines Bremskreises wird die Bremsscheibe 51 bei
Bremsbetätigung durch einseitige Beaufschlagung verbogen oder verschoben, und die
Resktionskraft wird in der Nachstellvorrichtung der ausgefallenen Bremsenhälfte
aufgenommen.